第十一章分散染料

第十一章 分散染料1 概述1. 特點 染料分子結(jié)構(gòu)簡單。 不含水溶性基團(tuán)，含有極性基團(tuán)（NH2、OH、NO2、CN等），染料微溶于水；染料的溶解度隨染液溫度的提高而提高。 染色時染液中染料以分散狀態(tài)存在；染料以單分子狀態(tài)上染纖維。 染色方法有高溫高壓染色法、熱熔染色法、載體染色法。 主要用于滌綸纖維染色，染色牢度好，但部分染料的耐升華耐升華牢度牢度差。也可用于醋酯纖維、錦綸、腈綸纖維染色。2. 染料分類（1）按應(yīng)用分類低溫型（E型）：染料分子結(jié)構(gòu)小，移染性、擴散性、勻染性好，耐升華牢度差，適用于浸染法染色，染色溫度120130。高溫型（S型或H型）：染料分子結(jié)構(gòu)較大，移染性、擴散性、勻染性差，耐升華牢度好，適用于熱熔法染色，染色溫度200220。中溫型（SE型）：結(jié)構(gòu)和性能介于S、SE型染料之間。分散黃RGFL （E型）分散紅玉SE2R （SE型）分散紅玉2GFL （S型）NNNNOHNNO2NClNHCOCH3N(C2H4OCOCH3)2NNO2NClNC2H5C2H4CN（2）按結(jié)構(gòu)分類 偶氮型：其中單偶氮類約占分散染料的50以上，雙偶氮類約占10。 蒽醌型：約占分散染料的25左右。 其他（如苯乙烯類、雜環(huán)染料等）3. 常見的國外分散染料品種 英國 ICI公司：Dispersol 瑞士 Sandoz公司：Foron 德國 Hoechst公司：Samaron 日本 住友公司：Sumikaron 三菱公司：Dianix2 偶氮型分散染料偶氮型分散染料一般為單偶氮染料，部分為雙偶氮染料。主要為黃、橙、紅、棕、藍(lán)等色，色譜全，成本較低。1.苯苯NN苯苯大部分偶氮型分散染料屬于此類。R1：NO2； R2、R3：H或吸電子基（Cl、Br、CN、NO2、 COOCH3等）；R4、R5：CH3、OCH3、NHCOCH3等；R6、R7：C2H5、C2H4OH、C2H2CN、 C2H4OCOCH3、C2H4OC2H5等。NNNR1R2R3R4R5R6R7分散藍(lán)H2GLNNNO2NBrNO2OC2H5NHCOCH3C2H5OCOCH3C2H5OCOCH32.苯苯NN萘萘品種較少，主要為深藍(lán)色。常用萘系重氮組分：X：H、NO2、Br、CN等O2NXNH23.苯苯NN雜環(huán)雜環(huán)雜環(huán)染料的吸收強度大，可制備高強度染料，具有深色效應(yīng)。雜環(huán)偶氮染料的max60000，一般偶氮偶氮染料的max1000015000。雜環(huán)部分可以是重氮組分或偶合組分。C.I.分散藍(lán)295O2NNSNNCH3NC2H5OCOCH3C2H5OCOCH3分散黃 5GNO2NNNOHOCH3常見雜環(huán)重氮組分噻吩衍生物：如噻唑衍生物：如苯并噻唑衍生物：如O2NNO2ONH2O2NNSNH2O2NNH2SN常見雜環(huán)偶合組分羥基喹啉衍生物：如吡唑啉酮衍生物：如吡啶酮衍生物：如NOHOCH3CH3NNHOOCH3HONCN3 蒽醌型分散染料 色譜全，主要有紅、紫、藍(lán)色，顏色鮮艷，性質(zhì)穩(wěn)定（化學(xué)穩(wěn)定性、光化學(xué)穩(wěn)定性、熱穩(wěn)定性好） ，即耐曬、耐熱、耐還原性能好； 成本比偶氮染料高； 著色力不及偶氮染料。 偶氮染料 max1000015000 蒽醌型染料 max300040001. 1,4-二氨基蒽醌及其衍生物一般為紫色，個別為藍(lán)色，染料耐光牢度較低。分散紫EBL分散藍(lán)2GOONH2NH2BrOONHCH3NHR：CH3 分散翠藍(lán)HBF C3H6OCH3 分散翠藍(lán)SGL C4H9 分散翠藍(lán)BGFOONH2NH2CNCROO2. 1-氨基-4-羥基蒽醌及其衍生物一般為紅紫色，少數(shù)為藍(lán)色，色澤鮮艷。R：H 分散紅2B Br 分散紅T3B 分散紅3B 分散艷紅SEBLOHOONH2ROBrO3. 1,5-二羥基-4,8-二氨基蒽醌及其衍生物 主要為藍(lán)色，色澤鮮艷，耐光牢度中等。 分散藍(lán)2BLN 分散藍(lán)EBROHOONH2BrOHNH2OHOONHCH3OHH3CHN4 其他類型分散染料1. 硝基二苯胺類主要為黃色，日曬牢度優(yōu)良，但消光系數(shù)小。 R1 R2 C.I.分散黃33 H H C.I.分散黃42 H R1R2NO2NHSO2N2. 苯并咪唑類主要為鮮艷的黃、橙色，但耐升華牢度差。分散熒光黃OCNCNOCH33. 苯乙烯類主要為綠光黃色品種，耐光性能優(yōu)良，但升華牢度較差，在高溫下不穩(wěn)定，遇堿易水解。分散艷黃6GFLNCHCC2H5NHCOOCH2CNCN4. 喹啉酮類分散艷黃3GLNOOHCHCCO5 分散染料結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系一、染料結(jié)構(gòu)與溶解度分散染料分子結(jié)構(gòu)中非離子極性基團(tuán)（如OH、NH2、NHR、CN、COCNHR等）多、染料分子量小，染料的溶解度大。O2NN(C2H5)2NNO2NN(C2H4OH)2NNO2NN(C2H4OH)2OCH3NN染料溶解度（mg/L）25800.11.20.418.07.1240.2染料溶解度（mg/L）25800.20.20.27.50.96.0OONH2NH2NH2NH2OOOHNH2OONH2NH 染料的溶解度隨染液溫度的提高而增加。通常染料的溶解度大，溫度對溶解度的影響越顯著。 商品分散染料中含有大量分散劑。在染液中分散劑濃度超過CMC后，對分散染料具有增溶作用。二、分散染料結(jié)構(gòu)與顏色的關(guān)系1. 偶氮型分散染料重氮組分上含有吸電子取代基時，染料顏色加深。深色效應(yīng)與取代基的吸電子性、數(shù)目、位置有關(guān)。在無空間位阻效應(yīng)時，重氮組分上取代基的吸電子性越強、吸電子基數(shù)目越多，深色效應(yīng)越強。吸電子取代基在NN的對位時，深色效應(yīng)明顯。偶合組分中引入給電子基，產(chǎn)生深色效應(yīng)。給電子性越強、給電子基數(shù)目越多，深色效應(yīng)越強。NNNR1R2R3R4R5R6R7R1HClCNNO2NO2NO2 NO2NO2NO2R2HHHHClNO2CNNO2NO2R3HHHHHHHClCN 深色效應(yīng)增強R4HOCH3HOCH3R5HHNHCOCH3NHCOCH3 深色效應(yīng)增強偶合組分上氨基中N原子的給電子性強，深色效應(yīng)大。 N原子上取代基R6、R7的給電子性增加，深色效應(yīng)增大。R6C2H4CNC2H4CN C2H4ClC2H4OHR7C2H4CN C2H5C2H5C2H5 深色效應(yīng)增強 對于雜環(huán)偶氮分散染料，在偶合組分相同時，雜環(huán)重氮組分的吸電子性強，深色效應(yīng)大。如 N(CH3)2NHCH3NH2NHCOCH3OHHNH作業(yè)：判斷染料顏色深淺，說明理由。OONH2NHOONHNHOONH2NH2OONH2NHCH3OONH2NH2OO三、分散染料結(jié)構(gòu)與耐升華牢度的關(guān)系 耐升華牢度是指分散染料染色織物在高溫作用下，染料發(fā)生升華而使織物褪色的程度。耐升華牢度是分散染料的重要性能指耐升華牢度是分散染料的重要性能指標(biāo)。標(biāo)。 分散染料的耐升華牢度與染料的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)。染料分子間結(jié)合力越大，染料不易升華，耐升華牢度好。 提高分散染料耐升華牢度的方法（1）對于偶氮型分散染料可通過提高染料的提高染料的分子量分子量或引入極性基團(tuán)引入極性基團(tuán)的方法。耐升華牢度：R：NH2N(C2H5)2N(C2H4OCOCH3)2R： N(C2H5)2 O2NNNRNC2H5C2H4CNNC2H5C2H4OHNC2H4OHC2H4OHNC2H4CNC2H4OHNC2H4CNC2H4CN耐升華牢度：R：HCH3Cl OCH3 C2H4OHNH2NNO2NNNO2NN(CH3)2RNNO2NNC2H5 在偶合組分偶合組分中引入吸電子取代基也可提高耐曬牢度，但會使染料偶合困難，顏色變淺。 一般采用在重氮組分中引入吸電子取代基。 目的：提高耐曬牢度、深色效應(yīng)、容易進(jìn)行偶合反應(yīng)。2. 蒽醌型分散染料蒽醌分散染料的光褪色機理復(fù)雜。一般來說，蒽醌核上氨基堿性越強，染料耐曬牢度越差。OOR1R2R1R2耐曬牢度OHOH 8NHCH3NHCH33NH2NH258NHNH耐光牢度 45 6NHOOClClNHOO在蒽醌型分散染料的位上引入吸電子基，可提高染料的耐曬牢度。 蒽醌位上具有氨基和羥基的染料耐曬牢度較好（原因：可形成分子內(nèi)氫鍵）。OOONHHH五、分散染料結(jié)構(gòu)與穩(wěn)定性的關(guān)系1.水解 偶氮型分散染料中常含有酯基（OCOCR） 、酰胺基（NHCOCR）、氰基（CN）等基團(tuán)，在高溫高壓染色時，容易分散水解。 染料發(fā)生水解后，染料色光發(fā)生變化染料色光發(fā)生變化；染料的極性增加，上染率降低，得色淺上染率降低，得色淺。DCNOH-H2ODCOOHNH3H2O.+DOH-H2OD+C2H4OCORC2H4OHRCOOHDOH-H2OD+ RCOOHNHCORNH2分散染料分子中水解性基團(tuán)越多水解性基團(tuán)越多，越易發(fā)生水解，染料的耐堿性越差耐堿性越差。如 分散艷黃SE6GFL 分散紫M4RL NC2H5CNCNCCHC2H4OCONHCH3CNNNO2NNC2H4OCH3C2H4OCH3NHCOCH3 分散大紅SBWFL Dispersol Red C3B NNO2NCNNC2H4OCOCH3C2H4OCOCH3NNO2NNC2H4OCOCH3C2H4OCOCH3C2H4OCOCH3 染浴的酸性較強或偏堿性時，染料水解加劇。一般在弱酸性條件（pH=4.55.5）下染色。 耐堿性差的分散染料不適于分散染料和活性染料的同浴染色。在分散染料和活性染料同浴染色同浴染色或同漿印花同漿印花時，應(yīng)選擇耐堿穩(wěn)定性好的分散染料。2. 還原偶氮型分散染料耐還原性較差。在還原條件下，NN會被還原，使染料脫色。 在熱溶染色時，為避免高溫條件下染料被還原性氣體還原，常在染液中加入少量弱氧化劑，如防染鹽S。 利用偶氮染料的還原脫色性質(zhì)，可進(jìn)行拔白印花。 蒽醌型分散染料的耐還原性一般較好。+NH2NNR1R2HR1R2H2N6 分散染料的發(fā)展一、混合染料（多組分分散染料）混合染料是將分子結(jié)構(gòu)非常相似，僅個別取代基不同的染料混合后的商品染料。分散染料對滌綸纖維的上染具有一定的加和性。目的目的：提高染料的上熱率；獲得豐滿的色澤。Dianix 藍(lán)NBKG：C2H5CNNNO2NNNHCOCH3IOCH3C2H5C2H5CNNNO2NNNHCOCH3IC2H5CNNNO2NNC2H4OCH3NHCOCH3IC2H4OCH3（少量）二、轉(zhuǎn)移印花用分散染料 具有適當(dāng)?shù)纳A性能和擴散性能。染料分子量一般小于350，所含極性基團(tuán)少。 耐曬牢度好。Dispersol 藍(lán) GOONHCH3NHCH3三、液體分散染料 無粉塵問題 染料商品化加工不需干燥，產(chǎn)品均勻性好 分散劑用量少 商品染料中純?nèi)玖虾考s2540，染料分子中含有親水性基團(tuán)（如酯基、羥基）。四、易洗滌的分散染料為使沾污在纖維表面的分散染料的容易去除，在染料分子中引入羧酸酯基。在熱的稀堿（NaOH）溶液中，染料水解形成含有水溶性基團(tuán)（羧基）的產(chǎn)物，使沾色容易去除。如NNO2NNHCOCH3N(C2H4COOCH3)2五、快速染色用分散染料 一般是混合染料，以提高上染率。 染料粒度小，一般在0.20.7mm 分散劑采用大分子分散劑 如：Foron RD型分散染料 Kayalon Polyester 分散染料六、超細(xì)滌綸纖維用分散染料 采用高強度、染色牢度優(yōu)良的分散染料，一般是拼混染料。 雜環(huán)分散染料消光系數(shù)大，常用于超細(xì)纖維染色，如萘四甲酰亞胺類、喹啉酮類、吡唑酮和吡啶酮類等。七、堿性浴染色的分散染料 一般是從現(xiàn)有分散染料中篩選出的具有良好耐堿性、耐曬牢度、發(fā)色強度的分散染料。 用于超細(xì)滌綸纖維染色。