染料化学（第7章 直接染料）.pptVIP

第七章 直接染料 主 要 内 容 §7.1 引言 §7.2 直接染料的结构及其合成方法 §7.3 直接染料的结构与直接性的关系 §7.4 直接染料的结构与耐光牢度的关系 §7.5 直接染料的应用类型 第七章 直接染料 §7.1 引言 刚果红结构和性能的染料能直接上染棉纤维，而不需要媒染，所以被称为直接染料。 直接染料是在刚果红的基础上发展起来的，从结构上看，基本上是偶氮染料，以保证染料为直线型、平面性大分子，主要以双偶氮、三偶氮染料为主。分子结构中含有磺酸基，少量使用羧基，以使染料具有较好的水溶性。 第七章 直接染料 一、纤维素纤维的结构特点及对染料结构的要求 由葡萄糖剩基彼此以1，4-甙键连接而成的线型大分子— —应避免在酸性条件的染整加工。 分子中没有在酸性、中性条件下形成离子的基团——不能以离子键形式与染料结合。 葡萄糖剩基上2、3、6位有三个羟基，一个纤维素双糖的间隔为1.03nm 左右—可与染料形成氢键结合。 第七章 直接染料 纤维素纤维对染料的要求 ①不用酸性浴染色，不以离子键形式与纤维结合； ②为了提高与纤维的范德华力结合，染料应有线性狭长，共平面结构，能与纤维有较大面积的紧密接触，染料应有较长的共轭体系，增加电子活动性，提高色散力、诱导力。 ③染料上应有可以形成氢键的基团，相间距离最好在1.03nm左右，提高染料与纤维的氢键结合能力。 第七章 直接染料 二、直接染料的结构特点 ①染料有较长的共轭体系，分子量较大，色散力、诱导力较大。 ②染料为双偶氮结构，偶氮基反式连接，分子呈一个方向延伸的直线型结构，共平面性好，与纤维素线型大分子结合的范德华力较大。 ③染料分子中含有两个-NH2，可形成氢键，并且两个氨基之间的距离为1.38nm，接近于一个纤维素双糖的间隔，有利于氢键的形成。 ④分子中含有两个-SO3Na，使染料有足够的水溶性，并可以单分子状态上染纤维。 第七章 直接染料 三、直接性的概念 定义：直接性是指染料自染液上染纤维的能力。它来源于染料分子和纤维大分子之间的相互作用力。 表示方法：直接性的概念较为含糊，没有明确的数据。用于表示染料上染纤维的性能或染料与纤维分子之间作用力的大小。一般用染料上染纤维达到平衡时的上染百分率来衡量。 第七章 直接染料 上染百分率常被用于衡量染料的上染能力。上染百分率大，直接性高，染料与纤维结合力强；上染百分率小，直接性低，染料与纤维结合力弱。 上染百分率也没有确切定量的概念，上染百分率不但与染料和纤维的种类有关，也和染料用量、温度、浴比、助剂种类及用量、上染时间等染色条件有关。采用上染百分率来比较染料的直接性时，一般在相同条件下进行比较。 第七章 直接染料 热力学上表示染料上染能力的严格定义是亲和力，即染液中染料的标准化学位和纤维上染料的标准化学位之差 标准亲和力是温度和压力的函数，与染色平衡时染料在纤维上的活度和染浴中的活度有关，和体系的组成、浓度无关，它的数值随温度和压力而有不同。 亲和力是染料从它在染浴中的标准状态转移到它在纤维上的标准状态的趋势和量度，染料上染纤维的必要条件是μf0＜μs0。亲和力越大，表示染料从染料向纤维转移的趋势越大。 第七章 直接染料 §7.2 直接染料的结构及其合成方法 直接染料绝大部分是偶氮染料。主要以双偶氮染料、三偶氮染料为主。单偶氮染料分子链太短，与纤维的直接性较小；四偶氮以上的染料合成工序麻烦，副产品多，色泽灰暗。 第七章 直接染料 一、单偶氮直接染料 由于分子量较小、直接性太低的原因，数量品种很少，仅限于 苯并噻唑或J酸结构 第七章 直接染料 二、双偶氮染料 通过重氮化偶合方法合成双偶氮染料的方法有三种： (1)通过E1←D→E2途径合成 (2)通过A→M→E途径合成 (3)通过A1→Z←A2或A1→ZXZ←A2 途径合成 D为可以形成两个重氮基的双重氮组分； E为可以进行一次偶合的偶合组分； A为可以形成一个重氮基的重氮组分； M为与重氮化合物偶合后还带有一个可重氮化氨基芳香胺化合物 Z为能与两个或多个重氮组分偶合的偶合组分； X为连接基。 第七章 直接染料 1、通过E1←D→E2合成的双偶氮直接染料 D：为可以形成两个重氮基的二氨基类化合物，为了保证分子直线型狭长结构，二氨基应在两边； E1、E2：为可以进行一次偶合的偶合组分