第十一章 分散染料.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第十一章 分散染料,1,概述,1.,特点,染料分子结构简单。,不含水溶性基团，含有极性基团（,NH,2,、,OH,、,NO,2,、,CN,等），染料微溶于水；染料的溶解度随染液温度的提高而提高。,染色时染液中染料以分散状态存在；染料以单分子状态上染纤维。,染色方法有高温高压染色法、热熔染色法、载体染色法。,主要用于涤纶纤维染色，染色牢度好，但部分染料的,耐升华牢度,差。也可用于醋酯纤维、锦纶、腈纶纤维染色。,2.,染料分类,（,1,）按应用分类,低温型（,E,型）：染料分子结构小，移染性、扩散性、匀染性好，耐升华牢度差，适用于浸染法染色，染色温度,120,130,。,高温型（,S,型或,H,型）：染料分子结构较大，移染性、扩散性、匀染性差，耐升华牢度好，适用于热熔法染色，染色温度,200,220,。,中温型（,SE,型）：结构和性能介于,S,、,SE,型染料之间。,分散黄,RGFL,（,E,型）,分散红玉,SE,2R,（,SE,型）,分散红玉,2GFL,（,S,型）,（,2,）按结构分类,偶氮型：其中单偶氮类约占分散染料的,50,以上，双偶氮类约占,10,。,蒽醌型：约占分散染料的,25,左右。,其他（如苯乙烯类、杂环染料等）,3.,常见的国外分散染料品种,英国,ICI,公司：,Dispersol,瑞士,Sandoz,公司：,Foron,德国,Hoechst,公司：,Samaron,日本 住友公司：,Sumikaron,三菱公司：,Dianix,2,偶氮型分散染料,偶氮型分散染料一般为单偶氮染料，部分为双偶氮染料。主要为黄、橙、红、棕、蓝等色，色谱全，成本较低。,苯,N,N,苯,大部分偶氮型分散染料属于此类。,R,1,：,NO,2,；,R,2,、,R,3,：,H,或吸电子基（,Cl,、,Br,、,CN,、,NO,2,、,COOCH,3,等）；,R,4,、,R,5,：,CH,3,、,OCH,3,、,NHCOCH,3,等；,R,6,、,R,7,：,C,2,H,5,、,C,2,H,4,OH,、,C,2,H,2,CN,、,C,2,H,4,OCOCH,3,、,C,2,H,4,OC,2,H,5,等。,分散蓝,H,2GL,2.,苯,N,N,萘,品种较少，主要为深蓝色。,常用萘系重氮组分：,X,：,H,、,NO,2,、,Br,、,CN,等,3.,苯,N,N,杂环,杂环染料的吸收强度大，可制备高强度染料，具有深色效应。杂环偶氮染料的,max,60000,，一般偶氮偶氮染料的,max,10000,15000,。,杂环部分可以是重氮组分或偶合组分。,C.I.,分散蓝,295,分散黄,5G,常见杂环重氮组分,噻吩衍生物：如,噻唑衍生物：如,苯并噻唑衍生物：如,常见杂环偶合组分,羟基喹啉衍生物：如,吡唑啉酮衍生物：如,吡啶酮衍生物：如,3,蒽醌型分散染料,色谱全，主要有红、紫、蓝色，颜色鲜艳，性质稳定（化学稳定性、光化学稳定性、热稳定性好），即耐晒、耐热、耐还原性能好；,成本比偶氮染料高；,着色力不及偶氮染料。,偶氮染料,max,10000,15000,蒽醌型染料,max,3000,4000,1,4-,二氨基蒽醌及其衍生物,一般为紫色，个别为蓝色，染料耐光牢度较低。,分散紫,E,BL,分散蓝,2G,R,：,CH,3,分散翠蓝,HBF,C,3,H,6,OCH,3,分散翠蓝,S,GL,C,4,H,9,分散翠蓝,BGF,1-,氨基,-4-,羟基蒽醌及其衍生物,一般为红紫色，少数为蓝色，色泽鲜艳。,R,：,H,分散红,2B,Br,分散红,T3B,分散红,3B,分散艳红,SE,BL,1,5-,二羟基,-4,8-,二氨基蒽醌及其衍生物,主要为蓝色，色泽鲜艳，耐光牢度中等。,分散蓝,2BLN,分散蓝,E,BR,4,其他类型分散染料,硝基二苯胺类,主要为黄色，日晒牢度优良，但消光系数小。,R,1,R,2,C.I.,分散黄,33 H H,C.I.,分散黄,42 H,2.,苯并咪唑类,主要为鲜艳的黄、橙色，但耐升华牢度差。,分散荧光黄,3.,苯乙烯类,主要为绿光黄色品种，耐光性能优良，但升华牢度较差，在高温下不稳定，遇碱易水解。,分散艳黄,6GFL,4.,喹啉酮类,分散艳黄,3GL,5,分散染料结构与性能的关系,一、染料结构与溶解度,分散染料分子结构中非离子极性基团（如,OH,、,NH,2,、,NHR,、,CN,、,COCNHR,等）多、染料分子量小，染料的溶解度大。,染料,溶解度（,mg/L,）,25,80,0.1,1.2,0.4,18.0,7.1,240.2,染料,溶解度（,mg/L,）,25,80,0.2,0.2,0.2,7.5,0.9,6.0,染料的溶解度随染液温度的提高而增加。通常染料的溶解度大，温度对溶解度的影响越显著。,商品分散染料中含有大量分散剂。在染液中分散剂浓度超过,CMC,后，对分散染料具有增溶作用。,二、分散染料结构与颜色的关系,偶氮型分散染料,重氮组分上含有吸电子取代基时，染料颜色加深。深色效应与取代基的吸电子性、数目、位置有关。,在无空间位阻效应时，重氮组分上取代基的吸电子性越强、吸电子基数目越多，深色效应越强。吸电子取代基在,N,N,的对位时，深色效应明显。,偶合组分中引入给电子基，产生深色效应。给电子性越强、给电子基数目越多，深色效应越强。,R,1,H,Cl,CN,NO,2,NO,2,NO,2,NO,2,NO,2,NO,2,R,2,H,H,H,H,Cl,NO,2,CN,NO,2,NO,2,R,3,H,H,H,H,H,H,H,Cl,CN,深色效应增强,R,4,H,OCH,3,H,OCH,3,R,5,H,H,NHCOCH,3,NHCOCH,3,深色效应增强,偶合组分上氨基中,N,原子的给电子性强，深色效应大。,N,原子上取代基,R,6,、,R,7,的给电子性增加，深色效应增大。,R,6,C,2,H,4,CN,C,2,H,4,CN,C,2,H,4,C,l,C,2,H,4,OH,R,7,C,2,H,4,CN,C,2,H,5,C,2,H,5,C,2,H,5,深色效应增强,对于杂环偶氮分散染料，在偶合组分相同时，杂环重氮组分的吸电子性强，深色效应大。如,N(CH,3,),2,NHCH,3,NH,2,NHCOCH,3,OH,H,作业：判断染料颜色深浅，说明理由。,三、分散染料结构与耐升华牢度的关系,耐升华牢度是指分散染料染色织物在高温作用下，染料发生升华而使织物褪色的程度。,耐升华牢度是分散染料的重要性能指标。,分散染料的耐升华牢度与染料的分子结构有关。染料分子间结合力越大，染料不易升华，耐升华牢度好。,提高分散染料耐升华牢度的方法,（,1,）对于偶氮型分散染料可通过,提高染料的分子量,或,引入极性基团,的方法。,耐升华牢度：,R,：,NH,2,N(C,2,H,5,),2,N(C,2,H,4,OCOCH,3,),2,R,：,N(C,2,H,5,),2,耐升华牢度：,R,：,H,CH,3,Cl,OCH,3,C,2,H,4,OH,在,偶合组分,中引入吸电子取代基也可提高耐晒牢度，但会使染料偶合困难，颜色变浅。,一般采用在重氮组分中引入吸电子取代基。,目的：提高耐晒牢度、深色效应、容易进行偶合反应。,2.,蒽醌型分散染料,蒽醌分散染料的光褪色机理复杂。一般来说，蒽醌核上氨基碱性越强，染料耐晒牢度越差。,R,1,R,2,耐晒牢度,OH,OH,8,NHCH,3,NHCH,3,3,NH,2,NH,2,5,8,耐光牢度,4,5 6,在蒽醌型分散染料的,b,位上引入吸电子基，可提高染料的耐晒牢度。,蒽醌,位上具有氨基和羟基的染料耐晒牢度较好（原因：可形成分子内氢键）。,五、分散染料结构与稳定性的关系,1.,水解,偶氮型分散染料中常含有酯基（,OCOCR,）、酰胺基（,NHCOCR,）、氰基（,CN,）等基团，在高温高压染色时，容易分散水解。,染料发生水解后，,染料色光发生变化,；染料的极性增加，,上染率降低，得色浅,。,分散染料分子中,水解性基团越多,，越易发生水解，染料的,耐碱性越差,。如,分散艳黄,SE,6GFL,分散紫,M,4RL,分散大红,S,BWFL,Dispersol,Red C,3B,染浴的酸性较强或偏碱性时，染料水解加剧。一般在弱酸性条件（,pH=4.55.5,）下染色。,耐碱性差的分散染料不适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,或,同浆印花,时，应选择耐碱稳定性好的分散染料。,2.,还原,偶氮型分散染料耐还原性较差。在还原条件下，,N,N,会被还原，使染料脱色。,在热溶染色时，为避免高温条件下染料被还原性气体还原，常在染液中加入少量弱氧化剂，如防染盐,S,。,利用偶氮染料的还原脱色性质，可进行拔白印花。,蒽醌型分散染料的耐还原性一般较好。,6,分散染料的发展,一、混合染料（多组分分散染料）,混合染料是将分子结构非常相似，仅个别取代基不同的染料混合后的商品染料。,分散染料对涤纶纤维的上染具有一定的加和性。,目的,：提高染料的上热率；获得丰满的色泽。,Dianix,蓝,NBKG,：,（少量）,二、转移印花用分散染料,具有适当的升华性能和扩散性能。染料分子量一般小于,350,，所含极性基团少。,耐晒牢度好。,Dispersol,蓝,G,三、液体分散染料,无粉尘问题,染料商品化加工不需干燥，产品均匀性好,分散剂用量少,商品染料中纯染料含量约,25,40,，染料分子中含有亲水性基团（如酯基、羟基）。,四、易洗涤的分散染料,为使沾污在纤维表面的分散染料的容易去除，在染料分子中引入羧酸酯基。在热的稀碱（,NaOH,）溶液中，染料水解形成含有水溶性基团（羧基）的产物，使沾色容易去除。如,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,0.20.7,m,m,分散剂采用大分子分散剂,如：,Foron,RD,型分散染料,Kayalon,Polyester,分散染料,六、超细涤纶纤维用分散染料,采用高强度、染色牢度优良的分散染料，一般是拼混染料。,杂环分散染料消光系数大，常用于超细纤维染色，如萘四甲酰亚胺类、喹啉酮类、吡唑酮和吡啶酮类等。,七、碱性浴染色的分散染料,一般是从现有分散染料中筛选出的具有良好耐碱性、耐晒牢度、发色强度的分散染料。,用于超细涤纶纤维染色。,