第十一章 分散染料及其染色.ppt

第十一章分散染料及其染色
引言
分散染料的结构分类和商品加工
分散染料的基本性质
分散染料的化学结构和染色性能
引言
分散染料是一类结构简单,水溶性低,在水中主要以微小颗粒成分散状态存在的非离子染料。它在染色时必须借助分散剂将染料均匀地分散在染液中,才能对各类合成纤维进行染色。
分散染料早在上世纪二十年代初便已问世,当时主要应用于醋酯纤维的染色,因此也被称为醋纤染料。近年来,随着合成纤维特别是聚酯纤维的迅速发展,分散染料逐渐成为现代发展最快的染料之一。目前主要用于聚酯纤维的染色和印花,同时也可用于醋酯纤维以及聚酰胺纤维的染色。经分散染料印染加工的化纤纺织产品,色泽艳丽,耐洗牢度优良,用途广泛。由于分散染料不溶于水,对天然纤维中的棉、麻、毛、丝均无染色能力,对粘胶纤维也几乎不沾色,因此化纤混纺产品通常需要用分散染料和其它适用的染料配合使用。
分散染料有两种分类方法:一种是按应用性能分,主要是按升华性能;另一种是按化学结构分。
例如瑞士山德士公司(Sandoz)的Foron染料分为成E、SE、S三类:E类升华牢度低,而匀染性好;S类则相反,升华牢度高,而匀染性差;SE类的性能介于两者之间。又如英国帝国化学公司(ICI)的 Dispersol染料分为五类,A类升华牢度低,主要适用于醋酯纤维和锦纶;B、C、D适用于聚酯纤维,分别相当于低温、中温和高温类三种。P类则专用于印花。
升华牢度低的染料适用于载体染色;升华牢度中等的染料适用于125~140℃的高温染色;而升华牢度高的,由于匀染性差,主要用于热熔染色。
按化学结构分散染料绝大部分属偶氮和蒽醌两类。目前生产的分散染料总量的一半以上为单偶氮类,其次为蒽醌类,占25%左右。
由于聚酯纤维排列紧密,纤维内微晶孔道狭小,使得分散染料的上染相对比较困难。这就要求分散染料具有相对较小的分子量。同时,由于分散染料的分子结构中不含离子化基团,为了赋予染料一定的染着能力,分散染料其结构当中还须含有一定数量的非离子极型基团,如-OH、-NH2、-NHR、-CN、-CONHR等。极性基团的存在有利于染料能以微量的单分子状态分散在水中。
分散染料的结构分类和商品加工
偶氮类
单偶氮型
单偶氮型染料的分子量一般为350~500,约占分散染料总量的50%。它们具有制造简便,价格低廉,色谱齐全及牢度较好的优点。
凡是分散染料的中浅色品种都属于此类,而深色品种近年来也发展很快。分散黄棕2RFL的结构为:
这类染料如固定其偶合组分,改变其重氮组分,可以得到自黄到蓝的色谱。固定重氮组分,变化偶合组分,对染料的色光有影响。
又如有分散艳蓝2BLS,它由下列两种组分组成:
这个染料色泽鲜艳,酷似凡拉明蓝,而且耐晒牢度优良。
日本三菱公司的Dianix Blue KB-FS的匀染性优良,提升力高,染色牢度也不错。而且热溶染色时对温度的敏感性较小。
单偶氮型染料的耐升华牢度和化学结构的关系比较简单。导入极性基团和增加分子量都能提高染料的升华牢度,但染料分子的极性,能影响染料与纤维的亲合力,因此染料的极性应该小到使它在水中具有最小的溶解度,而在纤维中具有最大的溶解度。为了提高耐晒和耐升华牢度,必须全面衡量。
双偶氮型
双偶氮型染料占整个分散染料的10%左右,它们结构通式为:

其中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1~2。
例如分散黄RGFL的结构为:
该类染料的品种也多,如黄、橙、红、紫、蓝等。由于偶氮基的增多,对纤维素纤维也有亲合力。这类染料主要用于高温染色法及载体染色法染色,吸收性能和耐晒性能尚可,但升华牢度较差。如在分子中导入极性基团或加大分子量,可以提高染料的升华牢度。偶合组分上带有杂环,能够改进染料的坚牢度。