第八章 活性染料
活性染料(结构)
§2 活性染料的结构及性能
一、活性染料的结构 结构通式：S－D－B－R S：水溶性基团，如－SO3Na； D：染料母体，决定染料的颜色、鲜艳度、 牢度及直接性； B：连接基，一般为－NH－； R：活性基团，决定染料的反应性、固色 率、耐水解稳定性、贮存稳定性等性能。
理想的活性染料应具备如下性能： • 良好的水溶性 • 反应性强，固色率高，贮存稳定性好 • 染色牢度好 • 扩散性、匀染性好，上染率高 • 染料的提升性、染深性好 • 浮色容易去除，不沾色 • 成本低、污染小。
（七） 其他活性基 （1）N－羟甲基活性基 D－NHCH2OH 在酸性条件下与纤维素纤维的－OH反应。 NH （2）羧基吡啶均三嗪基活性基 D 如：国产R型染料 Kayacelon React染料（日本化药） 特点：在高温、中性条件下固色，适 用于T/C、T/粘等混纺织物的一浴 一步法染色。
Cl
N
SO3H
3
O
O
NH SO2CH2CH2OS3Na
Br
溴氨酸
活性艳蓝 K－NR
• 蒽醌类活性染料颜色鲜艳，亲和力较低， 扩散性能好，日晒牢度好。 • 在活性染料中同时引入蒽醌染料（蓝色） 与偶氮染料（黄色）的母体，即采用混合 型母体可制备绿色染料。
（三）酞菁类
翠蓝色染料，色泽鲜艳，日晒牢度好，但染料直接 SO3Na 性大，水解染料不易洗净。
X2
X2
X1
X1
（1）二氯均三嗪型活性染料（X型） N 结构通式：
D NH Cl
N N
Cl
特点：反应性强，适于低温（25～45℃）染色，可在碱性 较弱的条件下与纤维反应，又称普通型或冷染型活性染 料。但染料容易水解，固色率较低，贮存稳定性差。
活性染料染色原理
活性染料染色原理活性染料染色是一种常用的染色技术，用于织物、纺织品、纸张等材料的染色。
活性染料通常呈现出强烈的可溶性、高色牢度和良好的亲和力。
其染色原理是在染色过程中，染料分子通过共价键或氢键与被染的物质发生化学反应，将染料牢固地结合在材料纤维或纸张上。
活性染料具有多种活化基团，如亚胺基、酯基、酰胺基、硫酸基、游离酮基等。
这些活化基团可以通过与纤维上的羟基、胺基等官能团发生反应，实现染料与纤维的结合。
活性染料分子结构复杂，一般含有芳香环、杂环和侧链等多个部分。
这些结构部分可以通过氢键和范德华力与纤维发生相互作用，增强染料与纤维的结合力。
染色过程中，活性染料分子首先通过化学反应与纤维表面结合，形成一个暂时的结合物。
然后，在染料经历搅拌、加热等步骤后，结合物中的活化基团与纤维官能团发生热反应，形成更稳定的共价键连接，从而确保染料牢固地附着在纤维上。
活性染料的染色过程还可能涉及到还原和氧化反应。
染色前，染料分子通常是氧化态，无法与纤维结合。
而在染色过程中，还原剂的作用下，染料分子被还原为可与纤维结合的形式。
染色结束后，通过氧化剂的作用，将染料分子重新氧化，使染料变得不溶于水，提高染色后织物的色牢度。
与其它染色技术相比，活性染料染色具有许多优点。
首先，活性染料具有极好的颜色鲜艳度，在染色过程中可以发生多种化学反应，使得染料颜色鲜艳且牢固。
其次，活性染料对许多纤维具有良好的亲和力，特别是对于天然纤维，如棉纤维。
最后，活性染料具有良好的耐洗度和耐光度，可在多次清洗和日晒后仍保持良好的颜色质量。
总之，活性染料染色是一种重要的染色技术，通过染料分子与纤维官能团发生化学反应，实现染料与纤维的牢固结合。
活性染料染色具有良好的亲和力、色牢度和耐洗度，广泛应用于织物、纺织品和纸张等材料的染色。
随着科技的进步，活性染料染色技术不断发展，为纺织品印染行业带来更多的颜色选择和实现更高的染色质量。
活性染料结构资料
活性染料的化学结构其化学结构通式可以表示为：W一D—B—Re活性染料分子和一般水溶性染料不同的地方是具有一个(或两个)可和纤维反应形成共价结合的活性基。
活性基主要影响染料的反应性及染料—纤维键的稳定性。
染料母体对染料的亲和力、扩散性、颜色、耐晒牢度等有较大的影响，母体染料不但要求色泽鲜艳和牢度优良，而且要求有较好的扩散性和较低的直接性，使活性染料有好的匀染和透染性能，未染着的染料(包括和水反应的水解染料)也易于洗除。
因此染料母体不宜太大，对纤维的亲和力不宜太高，一般选用简单的直接染料和酸性染料作为母体的结构。
绝大部分染料的活性基是通过联接基和染料母体芳环相连的。
有些染料没有连接基，活性基直接连接在染料母体上。
在母体染料中一般具有1—3个磺酸基作为水溶性基团，有些活性基本身也具有磺酸基或硫酸酯基作为水溶性基团。
桥基对染料的反应性和染料—纤维键的稳定性也有一定的影响。
活性染料分类均三嗪型活性染料二氯均三嗪型一氯均三嗪型一氟均三嗪型卤代嘧啶活性基类该类染料品种主要是二氟一氯嘧啶型乙烯砜活性基类结构通式为D-SO2-CH2CH2-OSO3Na染色时碱性条件下可生成反应性的乙烯砜基D-SO2-CH=CH2。
国产KN型其它活性基类膦酸基型α—卤代丙烯酰胺型双活性基型活性染料一氯均三嗪基和β—乙烯砜硫酸酯基，国产的M型一氟均三嗪基和β—乙烯砜硫酸酯基双活性基活性染料，国外的Cibacron FN两个活性基都是一氯均三嗪基。
国产的KE型、KP型，国外的Procion supra染料属于这一类。
活性染料对纤维素纤维的染色机理活性染料的上染过程与其它染料一样在上染过程中，也存在着吸附、扩散和固着的过程。
在纤维中扩散的同时，还存在着染料与纤维的键合反应和染料与水的水解反应。
二、活性染料与纤维素纤维的反应—键合反应（一）亲核加成—消除取代反应反应历程2．影响活性染料反应性的因素活性染料的反应性主要决定于活性基的结构和性质，也和染料母体、联接基及杂坏上离去基的结构和性质有关，凡是能降低反应中心碳原子电子云密度的因素，都能提高染料的反应性，反之则降低染料的反应性。
活性染料(1)
引入活性染料是一类很重要的染料，望大家认真听讲一、新课活性染料，又称反应性染料。
为在染色时与纤维起化学反应的一类染料。
这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团，染色时染料与纤维反应，二者之间形成共价键，成为整体，使耐洗和耐摩擦牢度提高。
活性染料是一类新型染料。
1956年英国首先生产了 Procion牌号的活性染料。
活性染料分子包括母体染料和活性基两个主要组成部分，能与纤维反应的基团称为活性基。
活性染料（reaction dye)也叫反应性染料。
分子中含有化学性活泼的基团，能在水溶液中与棉、毛等纤维反应形成共键的染料。
具有较高的耐洗坚牢度编辑本段分类按活性基的不同，活性染料主要可分两类。
公式对称三氮苯型其通式为：式中D为母体染料。
在这类活性染料中,活性基氯原子的化学性质较活泼。
染色时，氯原子在碱性介质中被纤维素纤维取代，成为离去基团离去。
染料与纤维素纤维间的反应属于双分子亲核取代反应（见取代反应）。
乙烯砜型这类活性染料中所含活性基为乙烯砜基(D-SO2CH＝CH2)或β-羟乙砜基的硫酸酯。
染色时，β-羟乙砜基硫酸酯在碱性介质中经消除反应生成乙烯砜基，然后与纤维素纤维化合，经亲核加成反应，形成共价键。
上述两类活性染料是目前世界上产量最大的主要活性染料。
为了提高活性染料的固色率，近年来在染料分子中引入两个活性基团，称双活性染料。
活性染料除纤维素纤维用的品种外,还发展了蛋白质纤维(例如丝、毛等纤维)用的品种。
活性染料活性染料的染色方法；活性染料染棉，最常采用的染色方法：浸染法，另外还有轧染料。
浸染法：浸染法又可分一浴一步法，一浴两步法，两浴法三种染色方法。
A：一浴一步法：是在碱性浴中进行染色，即在染色的同时进行固色，这种方法工艺简单，染色时间短，操作方便，但由于吸附和固色同时进行，固色后染料不能再进行扩散，因此匀染和透染性差。
同进在碱性条件下染色，染浴的染料稳定性，水解的比较多。
B：一浴二步法：先在中性浴中染色，当染料上染接近平衡时，在染浴中加入碱剂，调整PH值至固色规定PH值，（一般为11）这时染料与纤维达到共价结合，达到固色目的。
活性染料范文
活性染料范文
活性染料
内容主要介绍有机活性染料
活性染料是一种有活性基团的染料，这些活性基团具有持久的高度电荷，有机结构和更高的抗蠕变能力，能够提供更稳定的体系，从而在染色过程中产生更快、更强的染色效果。
有机活性染料也称有机偶氮染料或磷酸染料。
它们是一类快速染料，具有高度稳定的分子结构和非常高的抗氧化能力。
活性染料可以用于各种工业应用，如染料生产、纺织染料和涂料染料。
有机活性染料具有较强的抗氧化能力，这是由于它们具有较高的分子量和较强的电荷效应。
有机活性染料还具有更高的附着力和抗腐蚀性，可以用于更长的时间。
另外，有机活性染料的吸光度也比其他类型的染料高，通常可以用低浓度的溶液实现快速染色，从而提高染色效率。
有机活性染料还可以添加到水性染料中，提高染料的稳定性，从而减少印染过程中的染料淋洗。
有机活性染料还具有较强的耐温性，可以耐受高温。
它们也可以耐受高pH值的环境，这使它们可以在更恶劣的条件下适用，有效地抵抗变质现象。
此外，有机活性染料的分子量较大，可以更好地抵抗水解作用。
活性染料染色原理
活性染料染色原理活性染料是一类具有活性基团的染料，它们能够与纤维素和蛋白质等基质发生共价键结合，具有较好的染色性能和耐光、耐洗性能。
活性染料染色原理是指活性染料与纤维素或蛋白质基质发生化学反应而形成牢固的染色结合。
本文将从活性染料的结构特点、染色原理和染色过程等方面进行详细介绍。
首先，活性染料的结构特点决定了其与纤维素或蛋白质基质发生共价键结合的能力。
活性染料分子中含有苯环、萘环等芳香环结构，还有含氮的活性基团，如-NH2、-OH、-SO3H等。
这些活性基团能够与基质发生化学反应，形成稳定的染色结合。
此外，活性染料还具有较好的亲水性，能够与纤维素或蛋白质基质发生氢键结合，增强染色效果。
其次，活性染料染色原理是指活性染料与纤维素或蛋白质基质发生化学反应而形成牢固的染色结合。
在染色过程中，活性染料分子与基质表面发生静电吸引力，使染料分子在基质表面扩散并吸附。
随后，活性染料分子中的活性基团与基质中的羟基、氨基等发生化学反应，形成稳定的共价键结合。
这种共价键结合具有较好的牢固性和耐久性，能够保证染色效果长时间不褪色。
最后，活性染料染色过程包括浸渍、固定、还原、洗涤等步骤。
在浸渍过程中，活性染料分子通过扩散、渗透等方式进入基质内部。
固定过程中，活性染料分子与基质发生化学反应，形成牢固的染色结合。
还原过程中，活性染料分子中的某些基团被还原剂还原，使染料分子变得亲水，增强与基质的结合力。
洗涤过程中，去除未与基质结合的游离染料分子，保证染色效果的稳定性。
综上所述，活性染料染色原理是活性染料与纤维素或蛋白质基质发生化学反应而形成牢固的染色结合。
活性染料具有特殊的结构特点，能够与基质发生共价键结合，具有较好的染色性能和耐光、耐洗性能。
染色过程中，活性染料经历浸渍、固定、还原、洗涤等步骤，形成稳定的染色效果。
活性染料染色原理的深入理解，有助于提高染色工艺的稳定性和染色效果的质量。
活性染料
活性染料，又称反应性染料。
为在染色时与纤维起化学反应的一类染料。
这类染料分子中含有能与纤维发生化学反应的基团，染色时染料与纤维反应，二者之间形成共价键，成为整体，固色率，近年来在染料分子中引入两个活性基团，称双活性染料。
活性染料除纤维素纤维用的品种外,还发展了蛋白质纤维(例如丝、毛等纤维)用的品种。
活性染料的染色方法；活性染料染棉，最常采用的染色方法：浸染法，另外还有轧染料。
浸染法：浸染法又可分一浴一步法，一浴两步法，两浴法三种染色方法。
A：一浴一步法：是在碱性浴中进行染色，即在染色的同时进行固色，这种方法工艺简单，染色时间短，操作方便，但由于吸附和固色同时进行，固色后染料不能再进行扩散，因此匀染和透染性差。
同进在碱性条件下染色，染浴的染料稳定性，水解的比较多。
B：一浴二步法：先在中性浴中染色，当染料上染接近平衡时，在染浴中加入碱剂，调整PH值至固色规定PH值，（一般为11）这时染料与纤维达到共价结合，达到固色目的。
一浴二步法是活性染料浸染法中比较合理的染色方法，它不仅可经获得较高的上染率和固色率。
而且有良好的匀染效果，因此棉针织物染色常用这种方法。
优点活性染料由于其用母体染料、连结基和活性基组成，使其在使用时能与纤维形成牢固的共价键结合，而具备一系列其它纤维素纤维染料无法比拟的特点，确立了其作为纤维素纤维用染料的发展和使用重点的地位，突出地表现在下列四个方面：(1) 活性染料是取代禁用染料和其它类型纤维素用染料如硫化染料、冰染染料和还原染料等的最佳选择之一。
(2)活性染料能用经济的染色工艺和简单的染色操作获得高水平的各项坚牢性能特别是湿牢度。
(3)活性染料的色谱广、色泽鲜艳、性能优异、适用性强，其色相和性能基本上与市场对纤维和衣料的要求相适应。
(4)活性染料适用于新型纤维素纤维产品如Lyoc ell纤维等印染的需要。
缺点但是活性染料的主要技术问题有下列四点：(1)利用率不够高，一般为60%~70%，产生大理有色污水，其色度超过几千倍，COD值一般在0.8万~3万ppm，浓废水的COD值要超过5万ppm。
活性染料的染色过程及机理
碱性条件下，砜基具有较强的吸电子性，使得α-C 上的H比较活泼而容易离解
硫酸酯的吸电子性使C—H键具有极性，容易断裂， 发生消去反应，生成乙烯砜基
2、亲核加成键合机理
乙烯砜型活性染料易爱亲核试剂的进攻， 发生亲核加成反应
砜基电负性较高 Β-C电子云密度较低
（二）活性染料的水解反应
键合反应总比水解反应快原因：
染料对纤维有亲和力，加之纤维的有效容积 小，使染料在纤维中浓度 » 溶液中浓度， 使反应速率 » 水解速率
Cell-O-浓度 » OH-浓度 Cell-O-亲核性 » OH-，优先
三、影响活性染料固色率的因素
1、染料性质的影响 （1）染料反应性的影响 （2）染料亲和力的影响 （3）染料扩散性的影响 2、染色工艺条件的影响 （1）PH值 （2）固色温度 （3）中性电解质 （4）浴比
1、染料性质的影响
（1）染料反应性的影响 反应性不同，其固色率也不同 活性染料的反应性越高，染色的固色率越大，
但水解速率也随之增大 ∴提高活性染料的反应性不一定能提高固色率，
有时甚至会降低固色率
影响活性染料反应性的因素
A、染料结构
凡能降低中心C原子上电子云密度的因素，都能提 高染料的反应性
上染特点
∵活性染料分子质量相对一般较小，水溶性较高 ∴亲合力低、扩散性高、匀染性好、上染率低、趋向上染平
衡时间短
一、活性染料的上染
在纤维中扩散的同时，还存在着染料与纤维的 键合反应和染料与水的水解反应。
提高活性染料上染率的方法（上染阶段）
加入电解质促染 低温染色 小浴比染色
二、活性染料的固色
N-甲亚氨基不会发生离子化，反应性高 甲酰胺基，反应性较高
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§1 概述 1. 染料分子结构中含有可与纤维中的－OH、－NH2等发生发 生反应的活性基团，染料与纤维形成共价键结合，染色牢 度较好，特别是湿处理牢度，但某些染料耐酸、耐碱稳定 性较差，有些染料耐氯漂牢度较差。 2. 染料水溶性较好，色泽鲜艳，色谱齐全，匀染性好，成本 较低。 3. 主要用于纤维素纤维染色，也可用于蛋白质纤维染色（毛 用活性染料）、聚酰胺纤维染色。 4. 传统活性染料上染率和固色率较低，主要用于染中浅色； 染色过程中需加大量电解质促染，废水中盐浓度高。 5. 新型活性染料的开发主要在提高利用率和固色率、提高染 深性、低盐染色的活性染料方面。
二、活性基团
活性染料应同时具有一定的活泼性 稳定性 活泼性和稳定性 活泼性 稳定性。活性 基团结构还与染料的溶解度、直接性及扩散性 等性能有关。 1. 均三嗪型活性基 结构通式：
N
D
NH
N N
X1
D
NH
X1
简写为：
X2
X2
（1）二氯均三嗪型活性染料（X型） 结构通式：
N
D
NH
N N
Cl
Cl
特点：反应性强，适于低温（25～45℃）染色， 可在碱性较弱的条件下与纤维反应，又称普通 型或冷染型活性染料。但染料容易水解，固色 率较低，贮存稳定性差。
（3）一氟均三嗪型活性染料 结构通式：
NDLeabharlann NHN NR
F
如Cibacron F型活性染料 特点：反应性介于X型和K型染料之间（X型>F型>K型）， 适于在40～60℃染色，具有高反应性和高固色率，“染 料－纤维”共价键的水解稳定性比X型染料好。
2、卤代嘧啶型
N
D
NH
N
X1
X3 X2
§2 活性染料的结构及性能 一、活性染料的结构 结构通式：S－D－B－R S：水溶性基团，如－SO3Na； D：染料母体，决定染料的颜色、鲜艳度、 牢度及直接性； B：连接基，一般为－NH－； R：活性基团，决定染料的反应性、固色 率、耐水解稳定性、贮存稳定性等性能。
理想的活性染料应具备如下性能： • 良好的水溶性 • 反应性强，固色率高，贮存稳定性好 • 染色牢度好 • 扩散性、匀染性好，上染率高 • 染料的提升性、染深性好 • 浮色容易去除，不沾色 • 成本低、污染小。
（2）一氯均三嗪型活性染料（K型） 结构通式：
N
D
NH
N N
R
Cl
R：－NH2、－NHCH3、－NHAr、－NCH3Ar、－ OR等。 特点：反应性弱，适于高温（90℃以上）染色，可在 碱性较强的条件下与纤维反应，又称热固型活性染 料，染料不易水解，贮存稳定性较好，“染料－纤 维”共价键的水解稳定性比X型染料好。