第四章直接染料

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1、染料化学-------第四章直接染料7/2/2021第四章直接染料概述直接染料的发展直接染料的应用性能直接染料的结构分类7/2/2021第一节概述直接染料能不借助媒染剂而使纤维素纤维直接染色。染色时染料从染浴中转移至纤维。将棉布放在染浴中染色取出后加水洗淋，大部分染料不会被冲洗下来。这种性质称为直接性。直接性是染料分子和纤维分子间吸引力所造成。分子间的吸引力来源有两种：一为极性引力，染料分子和纤维分子间产生氢键。另一为非极性力，即范德华引力。作为直接性染料，染料分子与纤维分子间应有较大的吸引力。7/2/2021构成直接染料的条件：1.染料应是线型的，使染料分子能按

2、长轴方向水平地吸附在纤维轴上，最大限度的使范德华吸引力发生作用。2.染料分子中占同一平面结构部分范围要大，若染料分子具有延伸的共轭体系，共轭体系部分即呈平面性。平面性分子吸附在纤维表面上面积大而又紧密，二者间的范德华力也大。3.染料分子中可以形成氢键的基团较多。染料分子中氨基、羟基能和纤维素纤维分子的羟基形成氢键。7/2/2021染料与纤维分子间的引力越大，直接性越强，水洗牢度越高，日晒牢度越好。直接染料的优点是染色简便，价格便宜，色谱齐全，曾被广泛地用于棉织物的染色。直接染料的染色牢度，尤其是湿处理牢度较低，可以通过固色后处理来提高染色牢度。7/2/2021第二

3、节直接染料的发展1884年保蒂格（Bottiger）用化学合成的方法获得第一只直接染料——刚果红(CongoRed)，至今，直接染料已历经120年漫长的历史进程。早期的直接染料在化学结构上多为联苯胺类偶氮染料，尤以双偶氮类的结构为主，如刚果红即为对称联苯胺双偶氮染料。(禁用染料多，首批118只禁用染料中，直接染料占77只。)直接染料的最大缺点就是染色牢度较差。为解决这个问题，百年来人们进行了不懈的努力。早期是在染色后处理方面进行改进，较为成熟并广泛应用的方法是铜盐后处理及重氮化后处理。7/2/2021从30年代到70年代，主要是利用有机化学的发展，在表面活性剂类型

4、的有机助剂中开发了阳离子型的固色剂，使用比较多的品种是固色剂Y和固色剂M。它们的使用使直接染料在耐水浸、耐洗、耐汗渍等染色牢度方面得到一定改善，但耐光及摩擦色牢度均有不同程度的下降。固色机理：对染料阴离子有较大的反应性，使染色物上的染料分子增大，亲水基被封闭,在织物上形成不溶性染料盐沉淀。这样，可防止染料因离子化而从织物上脱落及水解，从而提高色牢度。固色剂Y:甲醛、双氰胺、氯化铵在90-95℃缩合而成，利用其阳离子与色素阴离子形成不溶性色淀。固色剂M：固色剂Y与铜盐例如醋酸铜作用,即可制得蓝色的固色剂M。7/2/202170至80年代，国内外的染料研究者进行了新型

5、直接染料的研究开发。这些新型染料有不同于以往直接染料的特点：130℃以上的高温条件下稳定，不降解，能够耐受酸性染色条件；在高温酸性条件下，仍然有较高的直接性和上染率；有明显高于以往直接染料的染色牢度尤其是湿牢度。7/2/2021为了达到这一要求，在染料的分子设计上，采用了两种方法：①染料分子中引入金属原子，形成螯合结构，提高分子抗弯能力，含有相当活泼的氢原子的亲核基团。同时设计一个特殊的固色剂，在染后经固色处理，与染料和纤维之间形成一个多维结构的交联状态，达到较高的染色牢度。7/2/2021瑞士山德士(Sandoz)公司IndosolSF型染料(直接坚牢素染料)。

6、这套染料是由含铜络合结构及一些特殊的配位基团与具有多官能团螯合结构的阳离子型固色剂组成的一个染色体系。这套染料于20世纪80年代进入我国，引起了染料的应用、研究、生产三个方面的兴趣，并经多年努力，开发生产了国产同类品种，即直接交链染料。这套染料具备新型直接染料的优点，适合于涤棉混纺织物同浴染色（耐酸耐高温）。但与分散染料同浴染色时往往引起分散染料的变色。原因是染料中游离的铜造成了某些分散染料结构被破坏。为了解决这个问题，又研制了高分子的新型金属络合剂，从而弥补了这类染料的缺陷。7/2/2021②在染料分子中，引入具有强氢键形成能力的隔离基一三聚氰酰基。染料分子中不

7、含金属离子，而是设计一个由阳离子多胺聚合体与特殊金属盐的混合物作为固色剂来达到高的色牢度。7/2/2021日本的化药公司：KayacelonC型的新型直接染料。我国的染料工作者按此思路，经多年研究，开发并生产了一套称为D型直接混纺染料。这类染料同样具有前述新型直接染料的优点。因染料分子中引入的是三聚氰酰基，不合有金属原子，在染色时不会对分散染料造成影响，尤其适合涤棉混纺织物的染色。其所以称为混纺染料，是指该染料互混性好，能与各种分散染料同浴染色，而非这套染料中含有分散染料。7/2/2021第三节直接染料的结构分类具有磺酸基（－SO3H）或羧酸基（－COOH）等水溶

8、性基团，对