分散染料染色

第 八 章 酸 性 染 料v 引 言v 酸 性 染 料 的 化 學(xué) 結(jié) 構(gòu) 分 類v 酸 性 染 料 結(jié) 構(gòu) 與 應(yīng) 用 性 能 的 關(guān) 系v 酸 性 染 料 的 發(fā) 展 趨 勢 引 言傳 統(tǒng) 的 酸 性 染 料 是 指 含 有 酸 性 基 團(tuán) 的 水 溶 性 染 料 ， 而 且 所 含酸 性 基 團(tuán) 絕 大 多 數(shù) 是 以 磺 酸 鈉 鹽 形 式 存 在 于 染 料 分 子 上 ， 僅 有個 別 品 種 是 以 羧 酸 鈉 鹽 形 式 存 在 。 早 期 的 這 類 染 料 都 是 在 酸 性條 件 下 染 色 ， 故 通 稱 酸 性 染 料 。酸 性 染 料 具 有 色 譜 齊 全 ， 色 澤 鮮 艷 的 特 點(diǎn) 。 主 要 用 于 羊 毛 、真 絲 等 蛋 白 質(zhì) 纖 維 和 聚 酰 胺 纖 維 的 染 色 和 印 花 ， 也 可 用 于 皮 革 、紙 張 、 化 妝 品 和 墨 水 的 著 色 ， 少 數(shù) 用 于 制 食 品 色 素 和 色 淀 顏 料 。而 由 于 酸 性 染 料 對 纖 維 素 纖 維 的 直 接 性 很 低 ， 所 以 一 般 不 用 酸性 染 料 染 纖 維 素 纖 維 。 酸 性 染 料 在 結(jié) 構(gòu) 上 大 多 是 芳 香 族 的 磺 酸 基 鈉 鹽 ， 其 發(fā) 色 體 結(jié)構(gòu) 偶 氮 和 蒽 醌 占 有 很 大 比 重 ， 另 外 還 有 三 芳 甲 烷 、 吖 嗪 、 占 噸及 靛 藍(lán) 、 喹 啉 、 酞 菁 及 硝 基 亞 胺 等 類 發(fā) 色 體 。 按 酸 性 染 料 對 羊 毛 的 染 色 性 能 ， 酸 性 染 料 可 分 為 強(qiáng) 酸 浴 、 弱酸 浴 和 中 性 浴 染 色 的 三 類 。強(qiáng) 酸 浴 染 色 的 酸 性 染 料 它 們 的 分 子 結(jié) 構(gòu) 較 簡 單 ， 分 子 中 磺酸 基 所 占 的 比 例 高 。 在 水 中 溶 解 度 較 高 ， 在 常 溫 染 液 中 基 本 上以 離 子 狀 態(tài) 分 散 ， 對 羊 毛 纖 維 的 親 合 力 較 低 ， 染 色 需 在 強(qiáng) 酸 浴中 進(jìn) 行 (pH 2.5 4)。 這 類 染 料 濕 處 理 牢 度 較 差 ， 日 曬 牢 度 較好 ， 色 澤 鮮 艷 ， 勻 染 性 良 好 。 弱 酸 浴 染 色 的 酸 性 染 料 它 們 的 分 子 結(jié) 構(gòu) 稍 復(fù) 雜 ， 分 子 中磺 酸 基 所 占 比 例 相 對 地 較 低 ， 溶 解 度 稍 差 ， 在 常 溫 染 液 中 基 本上 以 膠 體 分 散 狀 態(tài) 存 在 ， 對 羊 毛 纖 維 的 親 合 力 較 高 ， 染 色 在 弱酸 浴 中 進(jìn) 行 (pH 4 5)。 這 類 染 料 的 濕 處 理 牢 度 較 好 ， 勻 染 性稍 差 。 中 性 浴 染 色 的 酸 性 染 料 它 們 的 分 子 結(jié) 構(gòu) 更 復(fù) 雜 ， 磺 酸 基所 占 比 例 更 低 ， 疏 水 性 部 分 增 加 ， 溶 解 度 更 差 些 ， 在 常 溫 染 浴中 主 要 以 膠 體 狀 態(tài) 存 在 ， 對 羊 毛 纖 維 的 親 合 力 更 高 ， 染 色 需 在中 性 浴 中 進(jìn) 行 (pH 6 7)。 這 類 染 料 勻 染 性 較 差 ， 色 澤 不 夠 鮮艷 ， 但 濕 處 理 牢 度 好 。 習(xí) 慣 上 又 將 強(qiáng) 酸 性 浴 染 色 的 酸 性 染 料 稱 為 勻 染 性 酸 性 染 料 ，將 弱 酸 浴 染 色 的 酸 性 染 料 和 中 性 浴 染 色 的 酸 性 染 料 統(tǒng) 稱 為 弱 酸性 染 料 ， 又 稱 耐 縮 絨 酸 性 染 料 。酸 性 染 料 在 羊 毛 、 蠶 絲 、 錦 綸 上 的 染 色 勻 染 性 和 濕 處 理 牢度 并 非 一 致 。 通 常 情 況 下 ， 染 錦 綸 的 勻 染 性 差 ， 而 濕 處 理 牢 度則 較 好 ； 染 蠶 絲 的 勻 染 性 比 較 好 ， 但 濕 處 理 牢 度 遜 于 羊 毛 染 色牢 度 。 在 生 產(chǎn) 中 ， 強(qiáng) 酸 性 浴 染 色 的 酸 性 染 料 主 要 用 來 染 羊 毛 ，而 弱 酸 性 浴 和 中 性 浴 染 色 的 酸 性 染 料 ， 除 了 染 羊 毛 ， 還 用 于 蠶絲 和 錦 綸 的 染 色 。 酸 性 染 料 的 化 學(xué) 結(jié) 構(gòu) 分 類偶 氮 類 酸 性 染 料這 類 染 料 大 多 為 單 偶 氮 和 雙 偶 氮 結(jié) 構(gòu) 的 染 料 。 三 偶 氮 結(jié) 構(gòu) 的雖 然 濕 牢 度 較 好 ， 但 色 澤 比 較 灰 暗 ， 勻 染 色 性 差 ， 應(yīng) 用 不 多 。單 偶 氮 類 酸 性 染 料 NNaO3S NHOA E 如 果 以 苯 胺 衍 生 物 為 A組 分 ， 以 萘 系 衍 生 物 為 E組 分 ， 則 可 制得 橙 、 紅 一 系 列 染 料 。 例 如 酸 性 橙 就 是 由 2-萘 酚 作 偶 合 組 分制 得 的 。 這 種 染 料 的 濕 牢 度 較 差 。以 萘 胺 衍 生 物 為 A組 分 ， 將 其 重 氮 化 后 與 萘 酚 類 偶 合 組 分 偶合 可 制 得 一 系 列 紅 色 染 料 。酸 性 橙 II 酸 性 紅 AV NaO3S N NHO NaO3S N NHO NH2SO3HO2N NaNO2HCl N2SO3HO2N ClHO SO3HH2N NO2N NSO3HHO SO3HH2NNa 2S NH2N NSO3NaHO SO3NaH2N 乙?；?NCH3CONH NSO3NaHO SO3NaH2N酸性紅BG H 吡 唑 酮 也 是 合 成 黃 色 偶 氮 酸 性 染 料 最 重 要 的 偶 合 組分 ， 所 得 染 料 的 色 澤 鮮 艷 ， 日 曬 牢 度 和 勻 染 性 都 較 好 。例 如 酸 性 嫩 黃 2G， 其 結(jié) 構(gòu) 為 ： ClCl SO3NaNaO3S N N C CC NHO N CH3 NaO3S N N C CC NN ClCl SO 3Na CH3HO NH2SO3H ClCl NaNO2HCl N2SO3 ClCl Na2SO3NaHSO3 NSO3NaClCl NH SO3NaSO3Na H2OH2SO4,8090 NHNH2SO3H ClCl CH3COCH2COOC2H55560,pH=67 NHSO 3H ClCl NC CH3H2CCOH5C2OOC pH=8.5990 H2C CC NN ClCl SO 3Na CH3O 對氨基苯磺酸重氮鹽偶合 雙 偶 氮 類 酸 性 染 料雙 偶 氮 酸 性 染 料 的 合 成 途 徑 主 要 由 以 下 三 種 ：a). A1 Z A2 A1=A2 或 A1 A2b). A M Ec). E1 D E2 E1=E2或 E1 E2A1 Z A2的 合 成 途 徑 是 由 具 有 兩 個 偶 合 位 置 的 偶 合 組 分 （ Z組 分 ） 和 兩 個 相 同 或 不 同 的 重 氮 組 分 （ 組 分 A1及 A2的 重 氮 化 合物 ） 偶 合 ， 制 成 雙 偶 氮 染 料 。 它 們 最 常 用 的 偶 合 組 分 是 間 苯 二酚 、 間 苯 二 胺 和 H酸 。 NNaO3S N OH N NOH SO3Na酸 性 棕 SRN 酸 性 堅 牢 綠 BBLClCl N N NH2 OHNaO3S SO3NaN N ClO A M E的 合 成 途 徑 是 將 一 個 重 氮 組 分 （ A組 分 的 重 氮 化 合 物 ）先 和 芳 伯 胺 （ M組 分 ） 偶 合 制 成 單 偶 氮 染 料 ， 再 進(jìn) 行 重 氮 化 ，使 之 與 另 一 個 偶 合 組 分 （ E組 分 ） 偶 合 。 苯 胺 、 1-萘 胺 及 其 磺酸 衍 生 物 是 常 用 的 M組 分 。 這 類 染 料 主 要 為 藍(lán) 、 黑 色 ， 它 們 的濕 牢 度 和 日 曬 牢 度 較 好 ， 但 勻 染 性 較 差 ， 多 屬 弱 酸 性 浴 和 中 性浴 染 色 的 酸 性 染 料 。 NaO3S N N N N NHSO3Na CH3弱 酸 性 深 藍(lán) GR E1 D E2的 合 成 途 徑 是 由 二 氨 基 芳 烴 的 兩 個 伯 氨 基 重 氮 化后 （ D組 分 ） 與 兩 分 子 相 同 或 不 相 同 的 偶 合 組 分 （ E1 及 E2組 分 ）偶 合 ， 制 成 雙 偶 氮 染 料 。 最 常 用 的 D組 分 是 聯(lián) 苯 胺 、 聯(lián) 鄰 甲 苯胺 和 它 的 磺 酸 衍 生 物 。 這 類 染 料 的 色 澤 主 要 為 黃 、 橙 及 紅 色 ，例 如 ： N NOH SO3NaNaO3S N NOH酸 性 大 紅 G 蒽 醌 類 酸 性 染 料1， 4-二 氨 基 蒽 醌 衍 生 物 類 酸 性 染 料這 類 染 料 主 要 有 紫 、 藍(lán) 、 綠 和 黑 色 品 種 。 它 們 大 多 是 從 1，4-二 羥 基 蒽 醌 、 1-氨 基 -4-溴 蒽 醌 和 溴 氨 酸 等 中 料 合 成 的 。 例如 溴 氨 酸 和 苯 胺 縮 合 可 得 酸 性 藍(lán) R， 其 反 應(yīng) 式 如 下 ： OO NH2 SO3HBr2 OO NH2 SO3HBr OO NH2 SO3HNHPhNH2酸 性 藍(lán) R 它 染 羊 毛 只 有 中 等 的 濕 牢 度 。 如 果 在 苯 環(huán) 上 引 入 一 定 的 脂 肪鏈 ， 濕 牢 度 就 有 顯 著 改 進(jìn) 。 例 如 酸 性 藍(lán) N-GL的 濕 牢 度 就 比 上 述染 料 好 。 O O NH2NH SO3Na CH2CH2CH2CH3酸 性 藍(lán) N-GL 將 1， 4-二 羥 基 蒽 醌 還 原 ， 和 對 -甲 基 苯 胺 作 用 ， 再 磺 化可 得 到 酸 性 藍(lán) 綠 G。 其 反 應(yīng) 式 如 下 ： OO NHNH CH3CH3SO3NaSO 3Na OO OHOH Zn,HCl OHOHOHOH OHOH OO H3BO3 NH3CH3 OO NHNH CH3CH3發(fā)煙硫酸 H 氨 基 -羥 基 蒽 醌 酸 性 染 料這 類 染 料 的 品 種 相 對 較 少 ， 主 要 是 一 些 紫 色 、 藍(lán) 色 染 料 。它 們 在 羊 毛 上 有 較 好 的 勻 染 性 ， 日 曬 牢 度 也 較 好 ， 例 如 酸 性 寶藍(lán) B， 它 的 結(jié) 構(gòu) 式 如 下 ： 酸 性 寶 藍(lán) BOO OHOHOO SO3HSO3H Ca(OH)2 20%H2SO4110115 OO OHOH SO3HSO3HHNO3H2SO4 OO OHOH SO3HHO3S NO2 NO2 Na2S7580 OO OHOH SO3NaSO3Na NH2 NH2 雜 環(huán) 蒽 醌 類 酸 性 染 料1-氨 基 蒽 醌 衍 生 物 可 以 在 蒽 醌 核 的 1位 和 9位 或 1位 和 2位 上 并構(gòu) 氮 雜 環(huán) 。 例 如 1-乙 酰 甲 氨 基 -4-溴 蒽 醌 的 乙 酰 基 和 9位 羰 基 發(fā)生 縮 合 、 閉 環(huán) ， 再 和 對 -甲 苯 胺 縮 合 可 制 得 酸 性 紅 3B。 酸 性 紅 3BNO CH3BrO (CH3CO)2O NaOH NO CH3NH SO3Na CH3OCH3H2NNHCH3BrOO NBr CH3COCH3OO 120Cu 發(fā)煙硫酸 三 、 其 它 類 的 酸 性 染 料除 了 偶 氮 和 蒽 醌 類 的 以 外 ， 還 有 一 些 其 它 結(jié) 構(gòu) 的 酸 性 染 料 ， 例如 三 芳 甲 烷 類 、 氧 蒽 類 、 氮 蒽 類 、 及 硝 基 酸 性 染 料 等 。（ 一 ） 三 芳 甲 烷 類 酸 性 染 料 NH5C2CH2NaO3S C N C2H5CH 2 SO3NH5C2CH2NaO3S CHO 縮合PbO 2氧化 N C2H5CH2 SO3酸 性 綠 2G （ 二 ） 氧 蒽 類 酸 性 染 料氧 蒽 類 酸 性 染 料 是 在 染 料 分子 中 含 有 氧 蒽 （ 二 苯 并 吡 喃 ）結(jié) 構(gòu) 的 一 類 酸 性 染 料 。 例 如 含羥 基 的 熒 光 黃 系 列 染 料 便 屬 此類 ， 只 是 熒 光 黃 牢 度 很 低 ， 很少 用 于 紡 織 物 染 色 。 不 過 將 它氯 化 制 成 的 氯 化 熒 光 黃 再 和 鄰 -甲 基 苯 胺 縮 合 、 磺 化 ， 可 制 得日 曬 、 水 洗 牢 度 都 較 好 的 紫 色酸 性 染 料 酸 性 紫 R。 OH OH OHHOC CO OO 200 OHHO HO OHC OC O H2O HO OHC OC OO PCl5 Cl ClC OC OO CH3 NH22 ZnCl2,CuOCO NHCOOHHNCH3 H3C CO NHCOOHHNCH3 H3C SO3-H2SO445Cl- （ 三 ） 硝 基 酸 性 染 料作 為 商 品 的 第 一 個 硝 基 染 料 是 苦 味 酸 （ Picric Acid） ， 其結(jié) 構(gòu) 為 2, 4, 6 三 硝 基 苯 酚 。 由 于 這 類 染 料 牢 度 很 低 ， 所 以只 有 少 數(shù) 品 種 還 在 使 用 。 其 中 酸 性 橙 E日 曬 牢 度 較 好 ， 其 結(jié) 構(gòu)式 為 ： O2N NHNO2 SO3NaNH酸 性 橙 E 酸 性 染 料 結(jié) 構(gòu) 與 應(yīng) 用 性 能 的 關(guān) 系染 料 分 子 結(jié) 構(gòu) 與 染 料 在 纖 維 上 的 應(yīng) 用 性 能 ， 如 耐 光 、 耐 濕 處理 （ 水 洗 、 皂 洗 ） 、 耐 縮 絨 以 及 染 料 在 染 色 過 程 中 的 上 染 率 ，勻 染 性 能 等 有 著 十 分 密 切 的 關(guān) 系 。染 料 分 子 結(jié) 構(gòu) 與 耐 光 性 能染 料 分 子 結(jié) 構(gòu) 主 要 是 母 體 結(jié) 構(gòu) ， 取 代 基 的 性 質(zhì) 以 及 它 們 所 處的 相 對 位 置 ， 直 接 影 響 其 耐 光 牢 度 。 通 常 染 料 分 子 中 氨 基 、 羥基 的 存 在 不 利 于 耐 光 性 能 ， 而 鹵 素 （ Cl、 Br） 、 硝 基 、 磺 酸 基 、氰 基 以 及 三 氟 甲 基 等 有 助 于 耐 光 堅 牢 度 的 提 高 。 以 H 酸 為 偶 合 組 分 所 合 成 的 單 偶 氮 酸 性 染 料 ， 當(dāng) 氨 基 被 酰化 轉(zhuǎn) 變 為 酰 氨 基 ， 降 低 了 氨 基 的 堿 性 （ 或 給 電 子 性 ） ， 可 改 進(jìn)染 料 在 纖 維 上 的 耐 光 性 能 ， 如 下 述 染 料 類 ：分 子 中 氨 基 酰 化 均 能 提 高 酸 性 染 料 在 羊 毛 上 的 耐 光 堅 牢 度 ，但 是 ， 當(dāng) 脂 肪 鏈 過 長 時 ， 將 導(dǎo) 致 耐 光 牢 度 的 降 低 。 N N OHNaO3S NHR SO3Na R 耐 光 牢 度 ， 級 H 23CH3CO 5CH3（ CH2） 6 CO 6CH3（ CH2） 14 CO 34 對 于 酸 性 染 料 提 高 其 耐 光 牢 度 的 另 一 個 比 較 有 效 的 方 法 ， 是在 染 料 分 子 中 引 入 某 些 特 殊 基 團(tuán) ， 使 染 料 分 子 結(jié) 構(gòu) 的 穩(wěn) 定 性 提高 ， 或 者 是 影 響 染 料 分 子 在 染 色 纖 維 中 的 物 理 狀 態(tài) ， 進(jìn) 而 提 高其 耐 光 牢 度 。 在 實(shí) 際 應(yīng) 用 中 更 多 的 是 把 脂 肪 族 碳 鏈 引 入 到 酸 性 染 料 分 子 中 ，不 僅 對 染 料 的 耐 用 光 牢 度 有 所 提 高 ， 而 且 亦 可 改 進(jìn) 濕 處 理 性 能 。測 定 的 結(jié) 果 表 明 ， 隨 著 引 入 脂 肪 碳 鏈 長 度 的 增 加 ， 其 耐 光 牢 度降 低 。 由 氨 基 蒽 醌 磺 酸 衍 生 的 酸 性 及 弱 酸 性 染 料 染 羊 毛 的 耐 光 牢度 均 較 好 ， 這 是 由 蒽 醌 母 體 結(jié) 構(gòu) 所 決 定 的 。 與 氨 基 蒽 醌 分 散 染料 相 似 ， 當(dāng) 在 氨 基 的 鄰 位 引 入 磺 酸 基 、 甲 基 或 其 他 取 代 基 團(tuán) ，降 低 了 蒽 醌 1-位 的 氨 基 對 光 氧 化 作 用 的 活 潑 性 ， 提 出 高 其 耐 光穩(wěn) 定 性 。 例 如 以 下 染 料 均 具 有 較 好 的 耐 光 牢 度 ： OO NH2NH SO3Na N CH3COCH 3酸 性 藍(lán) BR， LF5 6 OO NH2NH CH3 SO3Na CH3酸 性 藍(lán) 2R耐 光 牢 度 ： 56級 三 芳 甲 烷 類 染 料 具 有 強(qiáng) 度 高 ， 色 光 鮮 艷 等 優(yōu) 點(diǎn) ， 但 通 常 在天 然 纖 維 上 ， 如 羊 毛 、 絲 或 棉 纖 維 上 耐 用 光 牢 度 可 有 1級 至 4-5級 ， 平 均 為 2級 。有 效 地 改 進(jìn) 三 芳 甲 烷 類 酸 性 染 料 的 途 徑 ， 除 了 在 分 子 中 引入 適 當(dāng) 數(shù) 目 的 磺 酸 基 外 ， 還 可 以 通 過 在 三 芳 甲 烷 分 子 結(jié) 構(gòu) 中 心碳 原 子 的 鄰 位 導(dǎo) 入 某 些 特 定 的 取 代 基 團(tuán) ， 如 Cl， CH3及 SO3H基 ， 這 些 基 團(tuán) 的 存 在 ， 產(chǎn) 生 了 空 間 效 應(yīng) ， 使 三 個 苯 環(huán) 不 處于 同 一 個 平 面 ， 降 低 了 中 心 碳 原 子 的 反 應(yīng) 活 性 ， 增 加 染 料 分 子的 光 化 學(xué) 穩(wěn) 定 性 ， 提 出 高 染 料 在 纖 維 上 的 耐 光 牢 度 。 典 型 的 代表 團(tuán) 品 種 如 酸 性 紫 4BNS的 耐 光 牢 度 只 有 1級 ， 而 引 入 取 代 基 的染 料 酸 性 艷 綠 B耐 光 牢 度 可 提 高 至 23級 ： CN NH5C2CH2NaO3S C2H5CH2 SO3N(C2H5)2酸 性 紫 4BNS 耐 光 ： 1級 酸 性 艷 綠 B 耐 光 ： 23級CN NH5C2CH2NaO3S C2H5CH2 SO3N(C2H5)2Cl 染 料 分 子 結(jié) 構(gòu) 與 濕 處 理 堅 牢 度染 料 必 須 對 濕 處 理 有 一 定 的 堅 牢 性 能 ， 染 料 在 纖 維 上 的 濕處 理 堅 牢 度 具 有 重 要 的 實(shí) 用 意 義 ， 包 括 水 洗 、 皂 洗 、 濕 摩 擦 、堿 煮 以 及 耐 縮 絨 牢 度 等 。 濕 處 理 牢 度 與 染 著 在 纖 維 內(nèi) 的 染 料 分子 擴(kuò) 散 性 能 、 染 料 分 子 量 、 分 子 構(gòu) 型 以 及 染 料 與 纖 維 之 間 的 結(jié)合 方 式 （ 結(jié) 合 力 ） 有 直 接 關(guān) 系 。改 進(jìn) 酸 性 染 料 濕 處 理 牢 度 的 途 徑 之 一 是 增 加 染 料 分 子 量 ，可 以 預(yù) 期 具 有 相 同 磺 化 程 度 ， 即 含 有 相 同 磺 酸 基 染 料 分 子 ， 其濕 處 理 牢 度 將 隨 著 染 料 分 子 量 或 分 子 體 積 的 加 大 而 得 到 改 進(jìn) 。從 實(shí) 用 角 度 來 看 。 采 用 分 子 量 比 較 大 的 染 料 可 以 防 止 染 料 從 染色 纖 維 中 解 吸 下 來 。 但 從 染 色 者 來 看 ， 更 喜 歡 使 用 分 子 量 較 小 、擴(kuò) 散 性 能 良 好 的 染 料 ， 以 達(dá) 到 滿 意 的 勻 染 效 果 。 增 加 分 子 量 方 法 ， 是 在 染 料 分 子 中 引 入 脂 肪 族 烷 基 、 環(huán) 烷烴 及 芳 烴 等 憎 水 性 基 團(tuán) 。 這 些 基 團(tuán) 的 引 入 不 僅 可 以 降 低 酸 性 染料 在 水 中 的 溶 解 度 和 親 水 性 能 ， 而 且 又 增 加 了 染 料 分 子 與 蛋 白質(zhì) 纖 維 分 子 間 的 引 力 ， 明 顯 地 提 高 染 料 濕 處 理 牢 度 。 NR NNaO3S NHCOC3H7OH SO3Na R 耐 洗 牢 度 （ 級 ）40 100H 1 1CH3 4 1C4H9 5 2C12H25 5 3 染 料 分 子 結(jié) 構(gòu) 與 勻 染 性 能染 料 除 具 有 一 定 的 耐 光 及 濕 處 理 堅 牢 度 外 ， 為 了 獲 得 良 好 的染 色 效 果 ， 還 應(yīng) 該 具 備 必 要 的 勻 染 性 能 。當(dāng) 增 加 分 子 量 ， 引 入 特 殊 的 基 團(tuán) 如 脂 肪 族 碳 鏈 等 可 以 降 低 親水 性 ， 增 加 染 料 對 纖 維 的 親 和 力 ， 提 高 其 處 理 牢 度 ， 但 影 響 染料 的 勻 染 性 ， 其 中 尤 其 以 含 長 碳 鏈 的 弱 酸 性 染 料 更 為 明 顯 ， 由于 染 料 與 纖 維 之 間 的 范 德 華 引 力 較 大 ， 影 響 其 染 料 染 色 過 程 中染 料 分 子 在 纖 維 上 的 泳 移 性 能 ， 因 此 勻 染 性 差 。 ClCl SO3NaN N C CC N CH3HO N ClCl SO3NaN N C CC N CH3HOH25C12 N 酸 性 嫩 黃 2G 弱 酸 性 黃 3GS勻 染 性 ： 45級 勻 染 性 ： 2級耐 洗 牢 度 ： 4級 耐 洗 牢 度 ： 4級耐 縮 絨 牢 度 ： 1級 耐 縮 絨 牢 度 ： 45級 通 常 是 使 分 子 量 增 加 到 一 定 程 度 ， 可 用 芳 環(huán) 或 環(huán) 烷 烴 代 替脂 肪 鏈 ， 同 時 引 入 極 性 較 強(qiáng) 的 基 團(tuán) ， 如 取 代 的 磺 酰 氨 基 ， 酯 基 ，以 賦 于 染 料 一 定 的 親 水 性 能 ， 在 增 加 與 纖 維 結(jié) 合 能 力 的 同 時 ，還 可 以 具 有 較 好 的 勻 染 性 ， 如 染 料 弱 酸 性 黃 5G： N N C CC N CH3NHOSO2OH3C SO3Na Cl弱 酸 性 黃 5G勻 染 性 ： 45級 耐 洗 牢 度 ： 45級 耐 縮 絨 牢 度 ： 23級 酸 性 染 料 的 發(fā) 展 趨 勢當(dāng) 前 酸 性 染 料 的 主 要 課 題 是 提 高 產(chǎn) 品 的 染 色 牢 度 ， 減 少 纖維 損 傷 ， 降 低 能 耗 ， 提 高 生 產(chǎn) 率 和 減 少 環(huán) 境 污 染 。 近 年 來 發(fā) 展了 勻 染 性 能 和 染 色 牢 度 兼 優(yōu) 的 毛 用 酸 性 染 料 新 品 種 ， 以 及 羊 毛 、錦 綸 用 的 含 雜 環(huán) 結(jié) 構(gòu) 的 酸 性 染 料 ， 開 發(fā) 了 錦 綸 專 用 系 列 酸 性 染料 ， 并 在 改 進(jìn) 現(xiàn) 有 產(chǎn) 品 的 生 產(chǎn) 工 藝 ， 開 發(fā) 新 用 途 以 及 發(fā) 展 現(xiàn) 有染 料 的 新 劑 型 等 方 面 進(jìn) 行 了 研 究 。 發(fā) 展 現(xiàn) 有 染 料 的 新 劑 型染 料 新 劑 型 包 括 液 態(tài) 、 低 粉 塵 、 易 溶 于 水 、 對 溶 液 穩(wěn) 定 及高 濃 度 的 粒 狀 和 粉 狀 等 。液 態(tài) 染 料 可 降 低 粉 塵 對 印 染 廠 工 人 的 危 害 ， 并 給 電 子 計 算機(jī) 控 制 的 染 色 設(shè) 備 提 供 使 用 方 便 和 精 確 性 較 高 的 染 液 。 將 微 溶 型 的 單 偶 氮 和 雙 偶 氮 酸 性 染 料 在 帶 有 分 散 劑 (如 木 質(zhì)素 磺 酸 銨 )的 條 件 下 制 成 冷 水 可 溶 的 制 劑 。 由 于 這 種 制 劑 很 易溶 解 于 冷 的 硬 水 中 ， 在 制 備 制 劑 或 染 浴 時 可 節(jié) 省 大 量 時 間 和 能源 。 開 發(fā) 含 雜 環(huán) 基 團(tuán) 的 新 型 酸 性 染 料分 子 中 含 氮 、 硫 等 雜 環(huán) 結(jié) 構(gòu) 的 染 料 ， 具 有 相 當(dāng) 高 的 摩 爾 消光 系 數(shù) 、 高 的 染 色 強(qiáng) 度 、 更 鮮 艷 的 顏 色 及 優(yōu) 良 的 染 色 性 能 。 近年 來 研 究 和 開 發(fā) 了 許 多 含 有 雜 環(huán) 基 團(tuán) 或 發(fā) 色 體 系 的 強(qiáng) 酸 性 染 料和 弱 酸 性 染 料 ， 這 些 基 團(tuán) 主 要 包 括 噻 唑 、 異 噻 唑 、 噻 吩 、 苯 并噻 吩 、 四 氫 喹 啉 、 苯 并 吲 哚 及 吡 啶 酮 等 衍 生 物 。 它 們 即 可 作 為重 氮 組 分 ， 也 可 作 為 偶 合 組 分 ， 合 成 各 種 結(jié) 構(gòu) 不 同 的 偶 氮 類 強(qiáng)酸 性 染 料 和 弱 酸 性 染 料 。另 一 發(fā) 展 趨 勢 是 在 染 料 分 子 中 引 入 砜 基 或 磺 酰 胺 等 基 團(tuán) ，如 SO 2、 SO2CH3、 SO2C6H4X、 SO2NHR(Ar)等 ， 以 進(jìn) 一 步 提高 染 料 的 勻 染 性 能 ， 改 進(jìn) 日 曬 、 氣 候 與 濕 處 理 牢 度 。 錦 綸 專 用 酸 性 染 料 的 進(jìn) 展 在 新 開 發(fā) 的 錦 綸 專 用 酸 性 染 料 中 ， 比 較 典 型 的 是 美 國 C&K公 司 的 Nylonthrene和 Multinyl染 料 。 Nylonthrene染 料 具 有 良好 的 日 曬 、 濕 處 理 牢 度 和 勻 染 性 能 ， 還 有 較 高 的 耐 臭 氧 牢 度 ，染 色 條 件 容 易 控 制 ， 染 淺 中 色 不 需 要 添 加 助 染 劑 ， 染 深 色 也僅 需 加 少 量 助 染 劑 。 Nylonthrene B染 料 主 要 用 于 卷 染 。Multinyl染 料 用 于 地 毯 、 室 內(nèi) 裝 飾 品 和 針 織 物 的 染 色 ， 其 染 浴容 易 調(diào) 制 ， 染 色 時 間 短 ， 各 項(xiàng) 牢 度 以 及 勻 染 性 、 重 演 性 良 好 ，適 用 于 快 速 連 續(xù) 染 色 。 我 國 在 錦 綸 染 色 中 ， 多 年 來 習(xí) 慣 應(yīng) 用 凈 洗 劑 LS、 平 平 加 O、擴(kuò) 散 劑 NNO和 凈 洗 劑 209等 。 相 比 之 下 ， 凈 洗 劑 LS的 效 果 較 好 ，蓋 染 性 優(yōu) 良 ， 上 染 率 也 較 高 。 平 平 加 O和 擴(kuò) 散 劑 NNO的 蓋 染 效 果較 好 ， 但 在 不 同 染 料 的 染 色 中 ， 它 們 的 上 染 率 的 作 用 不 一 樣 。這 些 助 劑 在 錦 綸 6的 染 色 中 效 果 較 好 ， 對 于 錦 綸 66染 色 的 效 果還 不 夠 理 想 。 近 年 來 我 國 也 開 發(fā) 研 究 了 錦 綸 染 色 專 用 助 劑 ， 如勻 染 劑 CAN。 它 是 由 陰 離 子 、 弱 陽 離 子 和 非 離 子 表 面 活 性 劑 ，按 一 定 比 例 復(fù) 配 而 成 ， 對 錦 綸 66的 染 色 具 有 較 好 的 移 染 性 和 勻染 性 。 酸 性 染 料 的 應(yīng) 用 領(lǐng) 域 近 年 來 ， 在 酸 性 染 料 的 染 色 領(lǐng) 域 采 用 各 種 新 技 術(shù) 、 新 設(shè) 備 、新 助 劑 、 新 工 藝 ， 圍 繞 著 減 少 羊 毛 纖 維 損 傷 、 節(jié) 約 能 源 、 減 少公 害 等 方 面 進(jìn) 行 了 很 多 研 究 ， 逐 步 打 破 了 原 來 的 傳 統(tǒng) 工 藝 ， 低溫 染 色 、 小 浴 比 染 色 、 一 浴 一 步 法 染 色 等 新 工 藝 迅 速 發(fā) 展 。低 溫 染 色 的 方 法 多 種 多 樣 ， 應(yīng) 用 比 較 多 的 是 加 入 表 面 活 性劑 一 類 的 助 劑 ， 主 要 起 解 聚 染 料 、 膨 化 纖 維 的 作 用 ， 促 使 染 料均 勻 上 染 纖 維 。 有 的 將 氯 化 稀 土 與 表 面 活 性 劑 組 成 配 套 助 劑 ，除 了 解 聚 染 料 和 膨 化 纖 維 的 作 用 以 外 ， 還 可 提 高 纖 維 吸 收 染 料的 能 力 ， 節(jié) 約 染 化 料 ， 降 低 殘 液 的 BOD和 COD。 從 應(yīng) 用 角 度 考 慮 ， 進(jìn) 一 步 提 高 酸 性 染 料 染 色 牢 度 的 研 究 開發(fā) 也 有 較 大 進(jìn) 展 。 例 如 三 芳 甲 烷 類 酸 性 染 料 的 日 曬 牢 度 最 差 ，有 的 在 染 色 時 用 紫 外 線 吸 收 劑 對 羊 毛 進(jìn) 行 處 理 ， 以 提 高 日 曬 牢度 ， 如 Cibafast W、 硫 脲 等 。 有 的 應(yīng) 用 交 聯(lián) 劑 DM， 也 有 良 好的 固 色 效 果 。 酸 性 染 料 的 日 曬 牢 度 得 到 改 進(jìn) ， 可 以 擴(kuò) 大 羊 毛 制品 的 使 用 范 圍 ， 如 汽 車 座 套 和 室 內(nèi) 裝 飾 物 等 。 此 外 ， 為 提 高 酸性 染 料 的 濕 處 理 牢 度 或 日 曬 牢 度 ， 還 開 發(fā) 了 一 些 固 色 劑 ， 如 汽巴 嘉 基 的 Cibatex PA， 日 本 的 Silkfix 3A、 Nylofix TH， 國產(chǎn) 固 色 劑 AF、 LA、 SF等 。 1 試 述 偶 氮 型 酸 性 染 料 與 直 接 染 料 在 結(jié) 構(gòu) 、 染 色 對 象 、 染色 性 能 上 的 異 同 點(diǎn) 。2 試 從 下 列 酸 性 染 料 的 結(jié) 構(gòu) 和 性 能 差 異 ， 分 別 指 出 它 們 屬于 何 種 類 型 的 酸 性 染 料 ， 比 較 染 料 的 勻 染 性 、 濕 處 理 牢 度 。 并說 明 理 由 。 1. N = NN aO 3S SO 3N aO H N HCO CH 3 2. N= N OH SO3NaNaO3SH25C12 NHCOCH3 3. N= N OH SO3NaNaO3SOCH2 NHSO2 CH3