一、概述
染料分子中一般含有SO3Na,少数含有CODNa,染料可溶于水。色谱齐全、色泽鲜艳,染色牢度随染料品种而异。染料结构包括偶氮、蒽醌、三芳甲烷、吖嗪等。
酸性染料在不同纤维上的匀染性和染色牢度会有所差异。在锦纶纤维上匀染性差,湿处理牢度较好,低于羊毛染色牢度。
酸性染料主要用于蛋白质纤维(羊毛、丝绸)的染色和印花,也可用于锦纶纤维的染色和印花,还可用于皮革、纸张的着色。强酸性染料主要用于羊毛染色,弱酸性染料可用于羊毛、蚕丝、锦纶等染色。
二、染料分类
1、偶氮类酸性染料
偶氮类酸性染料品种多,主要为单偶氮和双偶氮染料,三偶氮染料由于色泽较暗,匀染性较差,应用少。
(1)、单偶氮类酸性染料
主要为黄、橙、红等浅色,蓝色品种减少。
①黄色染料多用苯胺衍生物为重氮组分,吡唑啉酮为偶合组分。
②橙色染料结构通式为:苯一N=N一萘
③红色染料结构通式为:1、苯一N=N一萘
2、萘一N=N一萘
(2)、双偶氮类酸性染料
两个偶氮基在同一共轭系统中:染料颜色深,湿处理牢度较好。
两个偶氮基位于不同的共轭系统中:染料的颜色浅、鲜艳,湿处理牢度较好。
2、蒽醌类酸性染料
蒽醌类酸性染料具有良好的耐晒牢度,有红、紫、蓝、绿等颜色,以蓝色最多。
按结构不同可分为:
(1)、1,4-二氨基蒽醌衍生物类酸性染料
主要有紫、蓝、绿和黑色品种,大部分由1,4-二羟基蒽醌、1-氨基-4-溴蒽醌及溴氨酸等中料合成。
(2)、氨基一羟基蒽醌类酸性染料
品种较少,主要是鲜艳的蓝色,少数为紫色。匀染性和日晒牢度好。由1,5-二羟基蒽醌经磺化、硝化、还原等反应制得。
(3)、扎环蒽醌类酸性染料
由α-氨基蒽醌衍生物制得,包括黄、橙、红等浅色品种。
3、其他类酸性染料
三芳甲烷类酸性染料
由三芳甲烷类碱性染料磺化引入磺酸基而制得,因含有季胺正离子,染料分子中至少含有两个磺酸基,以使染料溶解。
这类染料色泽鲜艳,包括蓝、绿、紫等颜色,耐晒牢度差,不耐洗,对酸、碱稳定性较差,只有少数染料用于纺织品染色。
三、酸性染料结构与性能的关系
1、染料分子结构与溶解度染料分子中水溶性基团的比例增加,则溶解度提高。
2、染料分子结构与匀染性染料分子小,水溶性基团的比例大,则染料对纤维的亲和力低,匀染性好。
3、染料分子结构与湿处理牢度染料分子小,水溶性基团的比例大,则染料的湿处理牢度低,如皂洗、水洗、耐缩绒、湿摩擦等牢度差。
通过引入疏水基,增加染料分子量,或降低磺酸基等水溶性基团的比例,可提高染料的湿处理牢度,并提高染性能。
措施:
(1)、在染料分子中引入长链烷基
(2)、在染料分子中引入芳烃、芳砜基等
(3)、染料分子中NH2酰化,也可提高染料的耐酸稳定性
(4)、合成双偶氮染料,提高染料分子量,降低SO3Na比例
4、染料分子结构与耐光牢度
染料母体结构、取代基的性质及所处位置,对染料的耐光牢度有直接影响。
(1)、在偶氮染料分子中引入氨基、羟基等给电子基,染料的耐光牢度提高,引入脂肪链(C4~C8),耐光牢度提高,但脂肪链过长,耐光牢度降低。
(2)、蒽醌类酸性染料的耐光牢度较好,三芳甲烷类酸性染料的耐光牢度差。
5、染料分子中含有羟基、氨基、酰胺基时,有利于染料与纤维间形成氢键,湿处理牢度提高,但匀染性边差。
6、酸性染料与直接染料相比,共轭系统较小,分子比直接染料小。
四、酸性媒染染料与酸性含媒染料
提高酸性染料湿处理牢度的另一有效途径是利用金属和染料形成络合物、络合金属为过渡金属元素,如铜、铬、钴等。
1、酸性媒染染料
指络合物在染色过程中形成
(1)、染料的特点
染料分子较小,水溶性和匀染性好,在染色过程中,胖咯与金属媒染剂形成络合物,常用媒染剂为重铬酸盐,对环境有害。
染料具有良好的耐晒牢度(一般4-7级)、耐洗和耐缩绒牢度,但色光不如酸性染料鲜艳。主要用于羊毛染色,也可用于蚕丝和聚酰胺纤维染色,染色工艺繁复,媒染后织物色光变化大,不易控制。
(2)、染料的结构
酸性媒染染料包括偶氮类、蒽醌类、三芳甲烷类、氧蒽类等。
染料分子结构一般具有强酸性染料的基本结构,同时含有能与金属元素形成络合物的结构。
2、酸性含媒染料(金属络合染料)
指络合物染料的制备过程形成
(1)、染料的特点
染料可溶于水,染料色泽鲜艳度低于酸性染料,优于酸性媒染染料,耐晒牢度好。耐洗牢度优于酸性染料,不及酸性媒染染料。可用于羊毛、蚕丝和聚酰胺纤维的染色,染色后不需媒染处理,染色工艺较简单,仿色方便。
酸性含媒染料可分为1:1型和1:2型两类
根据染浴性质不同,可分为:
①酸性络合染料(1:1型金属络合染料):在强酸性介质中染羊毛
②中性染料(包括1:2型金属络合染料和1:1型甲染料):在中性介质中染色
(2)、染料的结构
①酸性络合染料
母体染料:络=1:1
母体染料大多数是0,0'-二羟基单偶氮染料,少数是0-羟基-0'-羧基偶氮染料,含有一个或两个SO3Na。染羊毛时日晒牢度一般在6级左右,湿处理牢度好,但在强酸性介质中染色,对羊毛品质有影响。
②中性染料(1:2型金属络合染料)
金属:母体染料=1:2
母体染料大多为两个0,0'-二羟基偶氮染料,母体染料中不含SO3Na,含有甲砜基(SO2CH3)、磺酰胺基(SO2NHR)等亲水性基团。
在染料母体相同的含铬染料中,1:2型比1:1型染料的亲和力及湿处理牢度高,但颜色鲜艳度比1:1型染料低,为提高染料的溶解性,在某些染料分子中引入磺酸基或羧基。
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