分散染料课件

第九章分散染料张晓莉主要内容概述分散染料的结构分类分散染料的化学结构和染色性能的关系分散染料的商品加工分散染料的基本性质第一节概述

一、定义分散染料是一类结构简单，水溶性低，不含水溶性基团，在染浴中主要以微小颗粒呈分散状态存在的非离子型染料。染色——借助分散剂（分散、增溶）二、应用的纤维醋酯纤维聚酯纤维聚酰胺纤维对天然纤维中的棉、麻、毛、丝均无染色能力三、分类1.按应用性能分类（主要是按升华性能）例如瑞士山德士公司（Sandoz）的Foron染料分为E,SE,S三类：

E类低温固着型，分子量小，低温固着率高，随染色温度升高而固着率降低，匀染性好，移染性好，但升华牢度低，适用于载体染色；

S类高温固着型，分子量大，随染色温度升高而固色率上升，220℃可达到最高固色率，匀染性差，移染性及遮盖性均不如E类，热熔升华牢度好，适用于热熔染色，耐树脂整理；

SE类中温固着型，分子量较大，性能介于上述两者之间，适用于高温高压染色。2.按化学结构分类偶氮（占50％）蒽醌（占25％）；其他杂环类：苯乙烯型、苯并咪唑型、硝基二苯胺型、氨基萘酰亚胺型等四、结构特点相对较小的分子量；不含离子化基团；含有一定数量的非离子极性基团，如一OH,-NH2,-NHR,-CN,-CONHR等；第二节分散染料的分类1、偶氮类2、蒽醌类3、杂环类

1、偶氮类分散染料式中：R1多为吸电子基团，如-NO2等；R2,R3：为H或吸电子基团，如-Cl,-Br,-CN,-CF3,-NO2,-COOCH3等；R4,R5为H或供电子基团，如-CH3,-OCH3，-NHCOCH3等；R6,R7为H或-CH3、-OH、-CN、-OCOCH3、-OC2H5等。例如分散黄棕2RFL的结构为：重氮组分（1）单偶氮型式中：Ar为苯或萘或它们的衍生物；R为-H,-OCH3,-OH,-CH3,-Cl,-NO2等基团；

R’为-H,-CH3,-OCH3,-NH2等基团；m,n为1~20例如分散黄RGFL的结构为：（2）双偶氮型分散染料未见三偶氮结构，

其原因何在呢？

受分子量大小的制约，分散染料一般不存在三偶氮结构。虽然三偶氮结构在颜色的适应性上更为灵活，可以为各种色谱。但因分子量增大，染色温度将进一步提高，一但超出涤纶纤维的熔点，则使上染过程无法实现。另外，三偶氮染料为线形分子，随着链段增长，与天然纤维的亲和力将随之增加，即使能够完成上染过程，对于混纺织物而言，将会沾染天然纤维组份而影响颜色纯度和染色牢度。2、蒽醌类分散染料

（氨基、羟基蒽醌衍生物）例如分散蓝RRL:例如分散桃红R3L:例如分散蓝2BLN在上述通式中，X、Y、Z可视为助色团，多为一些供电子基团，如：-NH2、-NR2、-OH、-OCH3等，以增加母核的最大吸收波长和最大摩尔吸光系数，使染料颜色增浓加深；R1、R2为功能团，可为-X、-CX3、-OR、-OAr等，通过对其亲水、疏水性以及功能作用的选择，以改善其染色性能和提高染色牢度。3、杂环类分散翠蓝HBF

除以上三大类分散染料外，目前发展中的还有：暂溶性分散染料这类染料在结构中引进暂溶性基团，在染液中先呈水溶性，然后在染色过程中逐步分解，以不溶性颗粒染着于纤维，从而可以防止染料在染色过程中产生凝聚。可聚合的高分子分散染料这类染料结构中含有可聚合基团，通过这些基团的聚合，使染料在涤纶上的牢度有所提高。如高温型的金黄色染料，其湿处理牢度良好。溶剂型分散染料这类染料在有机溶剂中有良好的溶解度，可用于制造转移印花纸用色墨和溶剂染色。这类染料的结构仍以偶氮和蒽醌类为主。它们都有较好的耐晒和耐升华牢度，其中黄色的更好。第三节化学结构和染色性能关系

一、化学结构与染料颜色的关系

在偶氮分散染料中，染料颜色的深浅与染料分子的共扼系统及其偶极性有关，染料分子偶极性的强弱又与重氮组分上取代基以及偶合组分上取代基的性质有关。

二、化学结构与染料日晒牢度的关系染料在织物上的光褪色作用很复杂，除染料结构外，还和染料在纤维上的聚集状态、所染纤维的性质以及大气条件等因素有关。

三、化学结构与升华牢度的关系

要求染料具有较好的耐升华牢度。所谓“升华牢度”是指染料在高温染色时由于升华而脱离纤维的程度。分散染料的升华牢度主要和染料分子的极性、相对分子质量大小有关。极性基的极性越强、数目越多，芳环共平面性越强，分子间作用力就越大，升华牢度也就越好。染料相对分子质量越大，越不易升华。此外，染料所处状态对升华难易也有一定的影响，染料颗粒大、晶格稳定的，则不易升华。在纤维上还和纤维分子间的结合力有关，结合力越强的越不易升华。第四节分散染料的商品加工分散染料最主要的加工工作是将染料充分研磨，选择适当的助剂（主要为分散剂）制成易于成高度分散和稳定悬浮液的染料商品。研磨时将染料、分散剂、和其它助剂等与水混合均匀，配成浆状液，送入砂磨机进行砂磨，直到取样观察细度并测试扩散性能达到合格，然后喷雾干燥，再经混配、标准化，达到商品规格。商品分散染料必须满足分散性、细度及稳定性三个方面的要求；即：染料在水中能迅速分散，成为均匀稳定的胶体状悬浮液；染料颗粒直径在1微米左右；染料在放置及高温染色时，不发生凝聚或焦油化现象。

第五节分散染料的基本性质一、溶解特性

微溶性：约为直接染料的0.01%；增加温度——染料溶解度增大分散剂——胶束增溶现象二、结晶现象分散染料在水中的分散状态，由于受到时间、温度及染浴中其它物质的影响而发生变化。一种重要的现象是结晶的增长。由于分散染料颗粒大小不一，具有一定的粒径分布；则溶解时，颗粒较小的染料先溶解，大颗粒的染料会吸附从过饱和溶液中结晶出来的染料，结果是晶体逐渐增加。例如：配制染液时发生晶体增长和转变；染深色产品时，突然的降温或升温不均匀，存在晶体增长现象

三、染色特性

只有溶解了的染料分子〔直径约为1-2nm〕才能进入涤纶微隙，在纤维内部进行扩散而染着。可用“溶解→渗透→再溶解→再渗透→上染”的过程来描述。分散剂可以提高染料的溶解度，但是分散染料在水中的溶解度不能过大，否则不易染着涤纶。分散染料对涤纶的染色过程为：首先，分散染料在水中主要以微小颗粒成分散状态存在，且染料微小晶体、染料聚集体、分散剂胶束中的染料和染浴中的染料分子处于相互平衡之中。染色时，染料分子吸附在纤维表面，最后进入纤维空隙（所谓自由体积）而向内部扩散。分散染料在涤纶中的扩散阻力很大，因此要在高温下进行染色。涤纶无定形区约占40%。无定形区和结晶区边缘的分子链都有可能和染料结合。涤纶和分散染料之间的亲和力比锦纶与酸性染料间和睛纶与阳离子染料间的亲和力要小，所以要达到匀染的效果，从理论上来讲应该是比较容易做到的。分散染料不仅分子结构较为简单，而且又不含电离性基团，所以有一定的蒸汽压，就出现升华现象，且升华的速率与温度成正比。1、分散染料主要用于_____________纤维的染色。它们的结构特点是___________________________________