活性染料成分
第八章 活性染料
§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
第五章活性染料.
两个不同活性基
✓ 1980年，日本住友 Sumifix Supra ✓ 1984年，德国Hoechst Remazol S、SN ✓ 1989年，上染八厂ME型 ✓ 上海万得 Megafix B型 ✓ BASF公司，Basilen FM ✓ Ciba公司 • Cibacron C：一氟均三嗪 + 改良乙烯砜型，轧染 • Cibacron FN：一氟均三嗪 + 改良乙烯砜型，浸染
↓→涤/棉织物分散活性一浴法
2021/7/14
D NH C
N C Cl
N
N
C
OR
✓ 大连理工大学 ✓ 活性与K型相比，活性如何？
2021/7/14
2、卤代嘧啶型
Cl
C
D NH C
C Cl
N
N
C
Cl
三氯嘧啶
✓ 1960年瑞士Sandoz与Ciba公司;
✓ 商品名 Drimarene(黛棉丽)
2021/7/14
+
-N
> Cl
2021/7/14
b：纤维亲核能力
S（W）-NH2 ＞ CellO_ ＞CellOH
2021/7/14
C：反应历程
N
N C l
D N HC N
C
C l alk ali
D
N HC
NC e - llo
N
_C
O C e ll N
C
C
C l
C l
N
D N HC
C O C e ll
NN C
C l
2021/7/14
X型活性染料水解反应
N
D NH C
C Cl
活性染料化学结构式
活性染料化学结构式活性染料是一类具有较强的亲和力以及活性能力的染料，常用于纺织品、皮革、墨水、油墨、塑料、橡胶等工业领域。
活性染料的化学结构式可以分为苯环染料、膦基染料和合成染料等几个主要类型。
首先，苯环染料是活性染料中最常见的一种。
其化学结构式通常由苯环或苯环衍生物、活性基团和具有离子形成作用的官能团等组成。
活性基团主要包括硫酸基团、酰胺基团、酯基团、羧酸基团等。
常见的苯环染料有偶氮染料、酞菁染料、酮染料等。
其中偶氮染料是最广泛应用的一类，其特点是色谱带宽度窄、溶解度高和稳定性好。
其次，膦基染料也是一类常见的活性染料。
膦基染料是以膦基为主要结构单元，通过改变膦基的取代基团来调节染料的性质。
膦基染料的优点是色泽鲜艳、亮度高、耐光性好和相对较小的渗透性。
这使得膦基染料在纺织品和塑料行业中有广泛的应用。
常见的膦基染料有环膦基染料、杂环膦基染料等。
此外，合成染料也是一类重要的活性染料。
合成染料是通过合成化学方法合成得到的有机染料，其化学结构式比较复杂，常由多环芳烃、杂环芳烃、芳环酮等组成。
合成染料的特点是染色力较强、染色效果好、耐洗涤性好和对光的稳定性强。
不同的合成染料可以通过改变取代基团来调节染色性能。
常见的合成染料有酞菁类染料、砜基染料等。
总而言之，活性染料的化学结构式是多种多样的，但都具有较强的亲和力和活性能力。
苯环染料、膦基染料和合成染料是活性染料中最常见的类型，它们的化学结构式的差异主要在于组成成分和取代基团的不同。
活性染料的多样性使得其在各个工业领域有广泛的应用，为人们的生活与工作带来了便利和美感。
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。
活性染料染色方法
活性染料染色方法活性染料根据其活性基因不同，一般可以分为两类。
1. 普通型（或称冷染性）活性染料国产 X 型活性染料属此类。
这类染料的活性基因为含有两个活泼氯原子的三聚氯氰。
它的化学性质非常活泼，反应能力较强，但染液的稳定性较差，能在低温（20～30℃）下与纤维发生化学反应而染色，同时也只需在低温和较弱碱剂（ pH =10.5 左右）的条件下完成固色。
2. 热固型活性染料国产 K 型活性染料属此类。
它的活性基因也是由三聚氯氰组成，只是活性基团上仅有一个活泼氯原子。
它的化学活性较低，反应能力也差，染液相对稳定。
因此在与纤维进行反应时要求条件较为剧烈，固色温度要达 90℃左右，同时还需较强的碱剂，固色时间也要比 X 型活性染料长。
属于热固型活性染料的种类较多，它们具有不同的活性基因。
由于所含活性基团的反应活性不同，反应条件也各不相同。
比如国产 KN型活性染料，它的活性基团为β－羟基乙烯砜硫酸酯基，故又称乙烯砜型活性染料，它的反应活性介于 X 型与 K 型活性染料之间，固色温度为 60～65℃。
除此之外，还有含双活性基团的 M型活性染料和含其他活性基团的活性染料。
( 一) 活性染料染色性能活性染料染色时，能将染料直接染到布上，同时由于它有较好的扩散能力，容易使染料扩散进入纤维内部，但由于此时尚未与纤维起化学反应，很容易用水把大部分染料洗掉，因此必须用碱剂促使染料与纤维产生化学反应，把染料固着在纤维上。
前者称为染色，后者称为固色。
活性染料与纤维素纤维的键合反应可用下述通式表示：D-T-X + HO-Cell －→ D－ T－0-Cell +X-（ 1）D-SO2－ CH=CH2+ HO-Cell-→D-SO2－CH2－CH2－O－ Cell（ 2）(1)式是三聚氯氰型活性染料与纤维素纤维在碱剂存在下所发生的键合反应。
在碱剂作用下，纤维上羟基离解而使纤维素纤维带负电，成为亲核试剂进攻活性基团中带正电的反应活性中心，发生亲核取代反应，使染料和纤维合为一体。
直接染料和活性染料的区别
直接染料和活性染料的区别一、活性染料是指染料分子中带有活性基团的一类水溶性染料，其分子结构常由染料母体与活性基团两部分组成，染色过程中染料母体通过活性基与纤维反应生成共价键，得到稳定的"染料-纤维"有色化合物的整体，使染色成品有很好的耐洗牢度和耐摩擦牢度。
活性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、价格较低、染色工艺简单、匀染性良好等优点，主要用于棉纤维及其纺织品的染色、印花；也可用于麻、羊毛、蚕丝和一部分合成纤维的染色，是目前染料工业中一类重要的染料。
活性染料若按染料母体的结构分类，有偶氮型、蒽醌型、酞箐型等。
但通常活性染料按其活性基的结构分类，如带有三聚氯氰基的常称为均三氮苯型(或均三嗪型)活性染料；带有乙烯砜基的称为乙烯砜型活性染料等。
随着生产技术的发展，活性基团的类型在不断增多，活性染料的品种也日益繁多。
活性染料的染色机理包括两个过程：吸色和固色。
吸色既是染料与水分子同时进入纤维内部而被纤维吸着，因此活性染料分子中均含有亲水性基团，具有较好的水溶性；固色既是染料分子中的活性基团与纤维分子中的基团发生反应，生成新的共价键而被染色。
由于活性染料性能优良，应用范围不断扩展，新产品也不断涌现，在当今发展趋势中，集中表现为：开发高固色率。
高着色牢度、适合低盐、低水、低能耗。
染色要求的染料新品种，以符合环境保护的要求，新品种的开发在染料母体方面是发展高直接的活性染料发色体，主要是双偶氮类型发色体。
而更多的是新活性基的开发与完善，已经投入生产的新活性基有：一氟均三嗪、烟酸均三嗪、三氯嘧啶、二氟一氯嘧啶、二氯喹啉、a-溴代丙烯酰胺等，这些新活性基的引入，使染料在鲜艳度、坚牢度、固色率等方面均有很大提高，含有复合活性基的染料，由于应用性能优良。
价格低廉而有了更大的发展。
目前以投入生产的有：带有两个一氯均三嗪基的KE型；带有一个一氯均三嗪基和一个乙烯砜基的M型，其中又有一氯均三嗪与间位酯配合的ME型(或B型)；一氯均三嗪型与对位酯配合的EF型，还有一些含三个活性基的新品种。
活性染料的结构及分类
活性染料的结构及分类
活性染料的结构及分类
X型：染料分子中含有二氯均三嗪活性基，活性较高，染色及固色温度较低(20~40℃)，为普通型或低温型。
其特点为匀染性较好，稳定性较差，不耐酸性水解，不宜染深色，固色率约60%。
例：活性红X-3B
K型：染料分子含有一氯均三嗪活性基，由于三聚氰氯中的两个氯原子为其它基团所取代，活性较X型低，染色固色温度较高(80~100℃)，也称“热固型”染料。
和纤维亲和力大，可染深色，固色率约60~90%。
M型：染料分子含有一氯均三嗪和β-羟乙基砜硫酸酯的双活性基染料，反应活性强，耐酸耐碱稳定性高于K和KN型，固色率高。
KN型：染料的活性基为乙烯砜基(-SO2CH=CH2)，在染色时由-SO2CH2CH2OSO3Na生成，它的反应活性介于X型和K型之间，固色温度约60℃，在溶液中很稳定，不会发生水解。
例：活性黑KN-B(C.I.20505)
KD型：母体为直接染料，活性基为两个一氯均三嗪基，此染料与纤维亲和力大，染色温度在70℃以上，适于染深色。
例：活性艳红KD-8B. P型：染料含有膦酸型活性基，由ICI公司70开发成功，可在弱酸性(pH6.0)条件下固色，可与分散染料一起使用，没有水解反应，它的固色率很高。
活性染料的分类
活性染料的分类活性染料是由含有能以有序方式反映到物质上的染料组成的一类化合物。
活性染料主要分为十类，其中包括酵素染料、抗原染料、金属染料、游离基染料、聚合物染料、fucha染料、重组抗原染料、叶绿素染料等。
酵素染料是以酶为桥梁将染料与酶的底物相结合的一类染料。
因为酵素染料可以使用特定的酶将染料以无机的形式与特定的物质结合起来，所以它可以用来检测物质是否含有特定的酶。
抗原染料是以抗原作为桥梁将染料与抗原结合的一类染料。
通常，只要在染料和抗原之间分别加入一种结合因子，就可以在特定情况下将染料与抗原结合。
因此，抗原染料可以用来检测物质中是否含有特殊的抗原，也可以用来辅助单抗的研制。
金属染料是以金属离子作为桥梁将染料与物质结合起来的一类染料。
由于金属离子可以以有序的方式键结到特定的物质上，所以金属染料可以准确的测定某些特定的物质的含量。
游离基染料是以游离基作为桥梁将染料与物质结合起来的一类染料。
游离基染料具有高活性和高分辨率，可以用来检测具有结构相似性的指标物质，有助于鉴定某些细菌和其他微生物，也可以用来测定某些多肽受体物质。
聚合物染料是以聚合物作为桥梁将染料与物质结合起来的一类染料。
聚合物染料具有高活性和分散性，可以用来测定混合溶液中独特的物质，也可以用来洗脱和检测混合溶液中的多种指标物。
Fucha染料是以福富含氏《发呆寺》中的福富含氏柱作为桥梁将染料与物质结合起来的一类染料。
Fucha染料由四种基本类别组成，包括：福富含氏柱/柱头类别、磷脂类别、关联-聚合反应型和共价-邻环排列型。
Fucha染料具有较高的活性，可以用来识别某些独特的物质或藻类。
重组抗原染料是以重组抗原作为桥梁将染料与物质结合的一类染料。
重组抗原的形式可以是最小的分子组装，也可以是一段特定的DNA或蛋白质片段，由于其具有较高的特异性，可以用来检测和分离某些特殊的抗原。
叶绿素染料是以叶绿素作为桥梁将染料与物质结合起来的一类染料。
由于叶绿素具有高度稳定的分子结构，可以将染料结合到特定的位置。
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活性染料成分
活性染料是指分子中含活性基团的水溶性染料，其具有色泽鲜艳、色谱齐全、成本低、染色工艺简便、染成品耐洗牢度和耐摩擦牢度高等优点，目前在染料工业中广泛应用，那么活性染料成分有哪些呢?下面就一起随佰佰安全网活性染料是一种新型染料。
活性染料有哪些性能
1、溶解性：品质的活性染料商品应用良好的水溶性。
溶解度和配制的染液浓度与选用的浴比大小，加入的电解质多少，染色温度以及尿素的用量等因素有关。
应用于印花或轧染的活性染料，应选用溶解度在100克/升左右的品种，要求染料溶解完全，不混浊，不生色点。
热水能加速溶解，尿素有增溶作用，食盐、元明粉等电解质会降低染料的溶解度。
活性染料溶解时不应同时加入碱剂，以防染料发生水解。
2、扩散性：扩散性是指染料向纤维内部移动的能力，温度有地染料分子的扩散。
扩散系数大的染料，反应速率和固色效率高，匀染和透染程度也好。
扩散性能的好坏，取决于染料的结构和大小，分子越大越难扩散。
对纤维亲和力大的染料被纤维吸附的作用力强，扩散也
就困难，通常靠提高温度来加速染料扩散。
染液中加入电解质，染料的扩散系数下降。
3、直接性：直接性是指活性染料在染液中被纤维吸收的能力。
溶解度大的活性染料往往直接性较低，连续轧染和印花应选用直接性低的品种。
浴比大的染色设备如绳状匹染和绞纱染色，应优先采用直接性高的染料。
轧卷(冷轧堆)染色法，染液是通过浸轧转移到纤维上去的，也以直接性稍低的染料容易得到匀染，前后色差少，水解染料容易洗净。
4、反应活泼性：活性染料的反应性通常是指染料与纤维素羟基反应能力的强弱，反应性强的染料在室温、弱碱的条件下即能完成固着，但这反应中的染料稳定性相对较差，容易被水解失去染色能力。
反应性弱的染料需要在较温度条件下与纤维素键合，或使用强碱剂活化纤维纱的羟基，促使染料反应固着在纤维上。