活性染料染色原理全版课件.ppt
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1、第第 节节 授课教师授课教师 李美真李美真 授课班级授课班级 纺织纺织0 0授课教师授课教师 李美真李美真 授课班级授课班级 纺织纺织0303授课教师授课教师 李美真李美真 授课班级授课班级 纺织纺织0303授课教师授课教师 李美真李美真 授课班级授课班级 纺织纺织0303授课教师授课教师 李美真李美真 授课班级授课班级 纺织纺织0303第五节第五节 缩缩 呢呢授课教师授课教师 李美真李美真 授课班级授课班级 纺织纺织0303第五节第五节 缩缩 呢呢授课班级授课班级 纺织纺织0909 第四章第四章纺织品染色纺织品染色第一节第一节 概述概述 染料概述染料概述 光、色、拼色和电子计算光、色、拼色和
2、电子计算机配色机配色 染色基本理论染色基本理论 染色方法和染色设备染色方法和染色设备第二节第二节 直接染料染色直接染料染色第三节第三节 活性染料染色活性染料染色第四节第四节 还原染料和可溶性还原染料和可溶性 还原染料染色还原染料染色第五节第五节 不溶性偶氮染料染色不溶性偶氮染料染色第六节第六节 硫化染料染色硫化染料染色第七节第七节 酸性染料染色酸性染料染色第八节第八节 酸性媒介染料染色酸性媒介染料染色第九节第九节 酸性含媒染料染色酸性含媒染料染色第十节第十节 分散染料染色分散染料染色第十一节第十一节 阳离子染料染色阳离子染料染色第十二节第十二节 涂料染色涂料染色第十三节第十三节 新型纤维及羊绒
3、的染色新型纤维及羊绒的染色 第十四节第十四节 混纺和交织物染色混纺和交织物染色第十五节第十五节 针织物染色针织物染色第十六节第十六节 染色发展动向染色染色发展动向染色 第四章第四章 纺织品的染色纺织品的染色课件第第 节节 授课教师授课教师 李美真李美真 授课班级授课班级 纺织纺织0 0授课教师授课教师 李美真李美真 授课班级授课班级 纺织纺织0303授课教师授课教师 李美真李美真 授课班级授课班级 纺织纺织0303授课教师授课教师 李美真李美真 授课班级授课班级 纺织纺织0303授课教师授课教师 李美真李美真 授课班级授课班级 纺织纺织0303第五节第五节 缩缩 呢呢授课教师授课教师 李美真李
4、美真 授课班级授课班级 纺织纺织0303第五节第五节 缩缩 呢呢授课班级授课班级 纺织纺织0909 第四章第四章 纺织品染色纺织品染色内容:内容:v活性染料的结构活性染料的结构 v活性染料的染色性质活性染料的染色性质v活性染料的染色机理活性染料的染色机理v活性染料的应用活性染料的应用第三节第三节 活性染料活性染料reactive dyes染色染色要点:要点:1.活性染料的结构与染色性能的关系活性染料的结构与染色性能的关系2.活性染料染色工艺要点活性染料染色工艺要点课件 第三节第三节 活性染料活性染料reactive dyes染色染色活性染料:活性染料:又称反应性染料。分子结构中有一个或以上的活
5、性基又称反应性染料。分子结构中有一个或以上的活性基团,在适当条件下,能够与纤维发生化学反应,形成共价键结合。团,在适当条件下,能够与纤维发生化学反应,形成共价键结合。活性染料的历史:活性染料的历史:汽巴公司、赫斯特公司、卜内门公司、我国在汽巴公司、赫斯特公司、卜内门公司、我国在1958年也开始生产活性染料。年也开始生产活性染料。一、活性染料的性质一、活性染料的性质1、水溶性染料,水中电离为负离子染料。、水溶性染料,水中电离为负离子染料。2、优良的湿牢度和匀染性。、优良的湿牢度和匀染性。(活性染料在纤维上一经染着,就有很好的染色牢度,尤其是湿牢度活性染料在纤维上一经染着,就有很好的染色牢度,尤其
6、是湿牢度)课件3、色泽鲜艳(色泽鲜艳度、光亮度特别好)、色泽鲜艳(色泽鲜艳度、光亮度特别好),色谱齐全(一般不要色谱齐全(一般不要其它类染料配套),使用方便,成本低廉。其它类染料配套),使用方便,成本低廉。4、染料在水中会发生水解,染料、染料在水中会发生水解,染料-纤维键稳定性较差,会发生断裂纤维键稳定性较差,会发生断裂,因此利用率低,难以染深色因此利用率低,难以染深色,需固色。需固色。5、适用范围:、适用范围:纤维素纤维,蛋白质纤维,聚酰胺纤维,还常用于印花纤维素纤维,蛋白质纤维,聚酰胺纤维,还常用于印花。6、耐氯牢度差,、耐氯牢度差,耐气候、烟熏牢度差。耐气候、烟熏牢度差。课件二、活性染料
7、的类型二、活性染料的类型化学结构式化学结构式:S-D-B-Re|染染 连连 活活 水溶性基团水溶性基团 料料 接接 性性 多为磺酸基多为磺酸基 发发 基基 基基(母体上常有母体上常有1-3个个)色色 体体 H2ODyeSO3Na DyeSO3+Na+呈染料负离子型呈染料负离子型 离去基团母体染料接上活性基母体染料接上活性基即可制得活性染料。即可制得活性染料。活性基应用最多的是卤代活性基应用最多的是卤代均三嗪,卤代嘧啶,乙烯均三嗪,卤代嘧啶,乙烯砜等几类。砜等几类。课件活性染料的母体结构:1、偶氮类活性染料 偶氮活性染料多以单偶氮结构为主,尤其是红、黄、橙等浅色系列。近年来为改善这类染料的直接性
8、,提高固色率,满足低盐或无盐染色要求,常通过增大母体结构及分子量,提高母体结构的共平面性,以及增加与纤维形成氢键的基团数等来达到目的。单偶氮结构为主:黄、橙、红色SO3NaNNOHNHSO3NaNaO3SNNNClNHCl活性艳红K-2BP(C.I反应性红 24)课件第八章 活性染料 双偶氮结构:紫、黑、棕、灰等深色品种。金属络合结构:紫、深蓝、黑色OSO3NaNaO3SOH2CH2CO2SNCuNNaO3SNHCOCH3O活性艳紫 KN-4R(C.I.反应性紫 5)SO3NaNaO3SNNNH2NaO3SOHNNNaO3SOH4C2O2SSO2CH2CH2OSO3Na活性黑KN-B(C.I.
9、反应性黑5)课件第八章 活性染料2、蒽醌类活性染料 蒽醌类活性染料主要为溴氨酸的衍生物,4位氨基上引入活性基;其色泽艳丽,具有较好的应用性能和各项牢度。主要为艳蓝。SO2CH2CH2OSO3NaOOSO3NaNHNH2活性艳蓝KN-R(C.I.反应性蓝19)课件第八章 活性染料3、酞菁类活性染料 含酞菁类母体结构的活性染料大多为翠蓝色,以及经分子内拼色等得到的绿色,色泽十分鲜艳,具有较高的耐光牢度。活性翠蓝K-GL(C.I.反应性蓝 14)课件通常黄、橙、红浅色色调的染料系用单偶氮及双偶氮染料,通常黄、橙、红浅色色调的染料系用单偶氮及双偶氮染料,紫、灰、黑、褐色等暗色系用金属络合染料,紫、灰、
10、黑、褐色等暗色系用金属络合染料,艳蓝及绿色常用蒽醌衍生物或酞菁染料。艳蓝及绿色常用蒽醌衍生物或酞菁染料。染料母体主要是偶氮、蒽醌、酞菁等,以单偶氮类为多。染料母体主要是偶氮、蒽醌、酞菁等,以单偶氮类为多。课件1、均三嗪型活性染料、均三嗪型活性染料X1、X2可为卤素原子,可为卤素原子,根据数目和种类的不同又可分为一氯,二氯,一氟等。根据数目和种类的不同又可分为一氯,二氯,一氟等。三、活性染料的结构与染色性能的关系三、活性染料的结构与染色性能的关系课件制备氯代均三嗪活性染料的重要原料是三聚氰氯:制备氯代均三嗪活性染料的重要原料是三聚氰氯:课件课件一氯均三嗪活性染料(国产一氯均三嗪活性染料(国产K型
11、活性染料)型活性染料)课件一氯均三嗪染料反应性一氯均三嗪染料反应性较弱较弱,稳定性好,稳定性好,80以上水溶解,以上水溶解,染料染料-纤维键较稳定,固色率在纤维键较稳定,固色率在80%以上。以上。反应性低的活性基,可在较高的温度及较高的反应性低的活性基,可在较高的温度及较高的pH值下进行染色;值下进行染色;还适用于印花工艺(印浆稳定),易于后处理。还适用于印花工艺(印浆稳定),易于后处理。课件二氯均三嗪活性染料二氯均三嗪活性染料(X型型),是最普遍使用的三嗪染料是最普遍使用的三嗪染料 反应性活泼反应性活泼。30-50水中溶解;染料水中溶解;染料-纤维键稳定性差,需固色,纤维键稳定性差,需固色,
12、固色率低;常用于低温染色。固色率低;常用于低温染色。反应性太强,活泼性太高,染料容易水解,无法保存。反应性太强,活泼性太高,染料容易水解,无法保存。反应性高的活性基,应在较低的温度下进行,在碱性较弱的条件下反应性高的活性基,应在较低的温度下进行,在碱性较弱的条件下进行固色。进行固色。课件课件一氯甲氧基均三嗪(一氯甲氧基均三嗪(Cibacron Pront)染料。其反应性介于一氯)染料。其反应性介于一氯均三嗪与二氯均三嗪之间,具有较好的印浆稳定性,特别适用于均三嗪与二氯均三嗪之间,具有较好的印浆稳定性,特别适用于短蒸印花工艺。短蒸印花工艺。NNNNHDOCH3Cl课件一氟均三嗪活性染料(一氟均三
13、嗪活性染料(Cibacron F,R型)型)比一氯均三嗪型活性基团更为活泼。适于中低温染色的工艺比一氯均三嗪型活性基团更为活泼。适于中低温染色的工艺(4060)。采用负电性更强的氟来取代氯采用负电性更强的氟来取代氯课件2、卤代嘧啶型活性染料:活性基为卤代嘧啶基、卤代嘧啶型活性染料:活性基为卤代嘧啶基NNClHClDNHNNClClClDNH嘧啶基是二嗪结构,核上碳原子的正电性较弱,因而比均三嗪结构嘧啶基是二嗪结构,核上碳原子的正电性较弱,因而比均三嗪结构的反应性低。的反应性低。所以嘧啶型活性染料最不易水解,所以嘧啶型活性染料最不易水解,“染料染料-纤维纤维”键的稳定性高,键的稳定性高,特别适于
14、高温染色(涤棉染色)。特别适于高温染色(涤棉染色)。课件NNFClFDNH二氟一氯嘧啶的活性基二氟一氯嘧啶的活性基(国产的国产的F型活性染料型活性染料),具有中等的反应活泼,具有中等的反应活泼性,而有较高的固色率,适合性,而有较高的固色率,适合40-80染色,染色,纤维纤维-染料键稳定性好,价格高,染料键稳定性好,价格高,多用于羊毛。多用于羊毛。更重要的是它与纤维的结合键有很好的耐酸和耐碱的水解稳定性。更重要的是它与纤维的结合键有很好的耐酸和耐碱的水解稳定性。课件3、乙烯砜型活性染料(、乙烯砜型活性染料(雷马素活性染料,雷马素活性染料,DyStar公司生产)公司生产)(KN型)型)活性基是活性
15、基是 硫酸酯乙烯砜,通式为硫酸酯乙烯砜,通式为D-SO2CH2CH2OSO3Na NaOHDSO2CH2CH2OSO3Na DSO2CH=CH2染色时碱性介质中先脱去硫酸酯基,形成染色时碱性介质中先脱去硫酸酯基,形成乙烯砜基乙烯砜基后再和纤维反应。后再和纤维反应。DyStar textile dyes:Textile dyes,fabric dyeing,dyestuff,reactive dyes,acid dyes,sulfur dyes,direct dyes,basic dyes,vat dyes,disperse dyes etc 课件反应性介于反应性介于X型(二氯均三嗪)和型(二氯
16、均三嗪)和K型(一氯均三嗪)之间,型(一氯均三嗪)之间,性能较稳定性能较稳定,染色温度,染色温度5070。有理想的匀染效果(即使染色条件很差),但鲜艳度差,有理想的匀染效果(即使染色条件很差),但鲜艳度差,固色率较低固色率较低85%(固色过程中染料(固色过程中染料-纤维键水解严重,耐碱能力较纤维键水解严重,耐碱能力较差)差)DSO2CH2CHOSO3Na DSO2CH=CH2 DSO2CH2CH2O纤维素纤维素OHOH课件卤代氮杂环活性基的反应性能和杂环的卤代氮杂环活性基的反应性能和杂环的电子云密度分布有关电子云密度分布有关,常见氮杂环的常见氮杂环的电子云密度分布如下电子云密度分布如下:NNN
17、NNNNNNN0.9791.0100.9510.9870.9570.9261.0260.8990.9600.8831.1001.0491.1121.0801.116吡啶哒嗪嘧啶吡嗪均三嗪课件表 10-7 各 类 染 料 活 性 基 团 反 应 速 率 与 固 色 温 度、键 稳 定 性 的 关 系活 性 基 团反 应 速 率(水 解 常 数)(pH值11,40,min 1)固 色 温 度 (纯 碱 条 件)键 稳 定 性(pH值6,60,min-1)二 氯 均 三 嗪二 氟 一 氯 嘧 啶二 氯 喹 噁 啉一 氟 均 三 嗪乙 烯 砜一 氯 均 三 嗪3.3 10-12.61 10-21.7
18、10-20.65 10-24 10-34.7 10-42040305030504060507070901.3 10-51.2 10-71.1 10-61.4 10-41.1 10-61.2 10-7 键长数据键长数据课件 表 10-8 各 类 活 性 基 团 染 料 的 键 稳 定 性键 稳 定 性 活 性 染 料 类 型 酸 性 水 解 碱 性 水 解 乙 烯 砜 型 45级 23级 一 氯 均 三 嗪 型 3级 4级 二 氯 均 三 嗪 型 23级 34级 二 氯 喹 噁 啉 型 23级 34级 三 氯 嘧 啶,二 氟 一 氯 嘧 啶 4级 45级注:酸性水解条件:HAc pH值3.5,4
19、0,1h;碱性水解条件:纯碱pH值11.5,90,1h,最后用褪色卡平级 课件 常用各类活性染料相对反应性强弱见图。常用各类活性染料相对反应性强弱见图。二氯均三嗪类二氯均三嗪类 二氯喹恶啉类二氯喹恶啉类 甲砜代嘧啶甲砜代嘧啶 乙烯砜类(雷玛素)乙烯砜类(雷玛素)一氯均三嗪一氯均三嗪 氯化嘧啶类氯化嘧啶类 丙烯酰胺类丙烯酰胺类小小 反应性反应性 大大 课件4、膦酸基型活性染料(国产、膦酸基型活性染料(国产P型活性染料)型活性染料)染料在弱酸性条件下与纤维素纤维发生反应,形成共价键结合。染料在弱酸性条件下与纤维素纤维发生反应,形成共价键结合。(固色催化剂为氰胺或双氰胺固色催化剂为氰胺或双氰胺)卜内
20、门公司于卜内门公司于1976年开发的染料,商品名为年开发的染料,商品名为Procion T适用于分散染料适用于分散染料/活性染料一浴法(涤纶活性染料一浴法(涤纶/纤维素纤维混纺织物)的纤维素纤维混纺织物)的染色,固色率高达染色,固色率高达90左右。因为分散染料遇到碱剂会影响给色量左右。因为分散染料遇到碱剂会影响给色量与鲜艳度。与鲜艳度。课件5、a溴代丙烯酰胺型的活性染料溴代丙烯酰胺型的活性染料 O D NH C C=CH2 Br(卤基,如卤基,如Cl)典型代表兰纳素(典型代表兰纳素(Lanasol),国产为),国产为PW型,很适合染羊毛、羊型,很适合染羊毛、羊绒,其鲜艳度高,牢度好,绒,其鲜艳
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