活性染料(1)
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。
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。
活性染料染色原理
4~5级
注：酸性水解条件：HAc pH值3.5，40℃，1h； 碱性水解条件：纯碱pH 值11.5，90℃，1h， 最后用褪色卡平级
常用各类活性染料相对反应性强弱见图。 二氯均三嗪类
二氯喹恶啉类 甲砜代嘧啶 乙烯砜类（雷玛素） 一氯均三嗪 氯化嘧啶类 丙烯酰胺类
小
反应性
大
4、膦酸基型活性染料（国产P型活性染料）
4、染料在水中会发生水解，染料-纤维键稳定性较差，会发生断裂, 因此利用率低，难以染深色,需固色。
5、适用范围： 纤维素纤维，蛋白质纤维，聚酰胺纤维，还常用于印花 。
6、耐氯牢度差， 耐气候、烟熏牢度差。
二、活性染料的类型
化学结构式: S ----- D --- B --- Re
|| | |
染连活
制备氯代均三嗪活性染料的重要原料是三聚氰氯：
HO NH2 +
NaO3S
SO3Na
Cl
N N Na2CO3 Cl N Cl 0℃～5℃
HO NaO3S
Cl NN NH
N Cl
SO3Na
①一氯均三嗪活性染料（国产K型活性染料）
一氯均三嗪染料反应性较弱，稳定性好，80℃以上水溶解， 染料-纤维键较稳定，固色率在80%以上。
活性基是 β–硫酸酯乙烯砜，通式为D-SO2CH2CH2OSO3Na
染色时碱性介质中先脱去硫酸酯基，形成乙烯砜基后再和纤维反应。
NaOH
D—SO2CH2CH2OSO3Na → D—SO2CH=CH2
D—SO2CH2CHOSO3Na OH
D—SO2CH=CH2 +纤维素—O + H D—SO2CH2CH2—O—纤维素
1.3×10-5 1.2×10-7 1.1×10-6 1.4×10-4 1.1×10-6 1.2×10-7
活性染料染色(1)
棉织物的活性染料染色一、实验目的(1)自行选取染料及设计工艺，掌握活性染料对棉的染色过程，巩固所学的活性染料对棉纤维染色的基本理论知识，学会自己设计工艺处方和工艺条件，并进行染色试验。
(2)学会活性染料吸尽率和固色率的测定二、实验原理(1)染色原理:活性染料是一种含有能与纤维起反应形成共价键的活性基团的染料，常见的活性基团有二氯均三嗪型、乙烯砜型和一氯均三嗪型等三种，它们的反应能力各不相同，所以采用的工艺条件也不同，分别采用低温、中温和高温进行染色。
活性染料染色时通过纤维对染料的吸附、染料扩散进入纤维内部达到上染平衡，加入碱后，染料开始与纤维发生反应而固着，并重新达到一个平衡。
染后进行皂煮，除去并未与纤维固着的染料或水解染料，提高色泽的鲜艳度。
活性染料浸染的上染曲线由于活性染料在水溶液中要发生水解，从而影响活性染料的利用率，为了改善上述情况，现在开发出双活性基团甚至三活性基团的活性染料，可以使活性染料的固色率达到80%以上。
双活性基染料常见的有：含两个相同的一氯均三嗪型如国内KE型活性染料；含一个一氯均三嗪、一个为乙烯砜型的染料如国内M型活性染料。
(2) 固色原理: 活性染料与棉纤维的反应在碱性条件下，纤维素能形成纤维素负离子，能和活性染料发生亲核取代、加成反应，进而形成染料--纤维共价键，二氯均三嗪型较活泼，只需在较低温度下即可反应，而一氯均三嗪型则需在温度较高、碱性较强条件下才能反应。
影响此反应的因素有很多。
染料与纤维与水的反应为平行反应，因为水也是亲核试剂，反应条件机理相同。
染料一经水解即失去与纤维的反应能力，固色率大为降低。
从反应动力学研究得到，固着反应比水解反应快40倍左右，染色时PH一般为10~11为宜，X型可用碱性较弱的小苏打，对K型，则采用Na2CO3、Na3po4，甚至NaOH。
染色温度具体根据不同染料性能而定。
促染用元明粉，加入要掌握一多二早，分批加入的原则。
浴比尽可能小些，以提高固色率。
活 性 染 料
活性染料
§8.1 引言 ➢ 活性染料（Reactive dyes）是一类在化学结构上含有活
性基团的水溶性染料,主要由染料母体[Parent dye(s)]、 能与纤维官能团反应的活性基[Reactive group(s)]，以及 连接染料母体与活性基的连接基（或桥基，Bridging group）三部分组成。 ➢ 染料母体是活性染料的共轭发色体系，直接决定活性染 料的颜色特征，染料对纤维的直接性，上染特性及部分 染色坚牢度。活性基决定了活性染料的反应活泼性，直 接影响染料的固色率和固色效率。活性基与纤维成键稳 定性的高低影响到印染产品的各种湿处理牢度。
活性染料
➢ 通常活性染料的染料母体可以用偶氮、蒽醌、酞菁等各 种结构类型，合成工艺路线一般采用预制的染料母体再 与多官能团的活性基进行缩合而得，也可先在染料中间 体上接入活性基，然后再合成染料母体的方法得到。
➢ 染色过程包括上染、固色、皂煮等工序。 ➢ 活性染料色谱齐全，湿处理牢度高，匀染性好；染色方
法简单； ➢ 适用纤维：纤维素纤维，也用于蛋白质纤维、锦纶； ➢ 缺点：储存稳定性差，某些品种日晒、耐气候牢度差，
染料利用率低，造成浪费、污染。
精细化工生产技术
活性染料SO3NΒιβλιοθήκη NN NaO3SOH NH
N NH
NN Cl
Cl SO3Na
➢染料母体：发色体系——使染料具有一定的颜色；水溶 性基团——使染料易溶于水，呈单分子状态。
➢活性基：具有与纤维反应的能力。连接基——连接活性 基和染料母体；离去基——在反应中被纤维分子取代而 脱离染料；取代基——可以影响活性基的活性。
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。
活性染料——精选推荐
活性染料活性染料⼀、引⾔1.1活性染料简介早在⼀个多世纪之前，⼈们就希望制得能够与纤维形成共价键合的染料，从⽽提⾼染⾊织物的耐洗牢度。
直到1954年，⼘内门公司的拉蒂（Rattee）和斯蒂芬(Stephen)在应⽤中发现含⼆氯均三嗪基团的染料在碱性条件下可与纤维素上的伯羟基发⽣共价键合，进⽽坚牢地染着在纤维上，就此出现了⼀类能与纤维通过化学反应⽣成共价键的反应性染料，亦被称为活性染料。
活性染料的出现，为染料的发展史揭开了崭新的⼀页。
活性染料⾃1956年问世以来，其发展⼀直处于领先地位。
⽬前世界上纤维素纤维⽤活性染料的年产量占全部染料年产量的20%以上。
活性染料之所以能迅速发展，是因为具有如下特点：1、染料可与纤维反应以共价键结合，在⼀般条件下这种结合键不会离解，所以活性染料在纤维上⼀经染着，就有很好的染⾊牢度，尤其是湿处理牢度。
此外，染料染着于纤维后，不会像某些还原染料那样发⽣光脆损。
2、具有优良的匀染性能，⽽且⾊泽鲜艳，光亮度好，使⽤⽅便，⾊谱齐全，成本低廉。
3、国内已能⼤量⽣产，能充分满⾜印染⾏业的需要；其使⽤范围⼴，不仅可⽤于纤维素纤维的染⾊，还可⽤于蛋⽩质纤维的染⾊以及⼀些混纺织物染⾊。
1.2 活性染料的历史20年代开始，汽巴公司开始了有关三聚氯氰染料的研究，这种染料的性能优于所有直接染料，其中特别是Chloratine Fast Blue 8G引⼊注⽬。
它是将⼀个含有胺基的蓝⾊染料与带有三聚氯氰环的黄⾊染料组成为绿⾊调的内分⼦组合，即该染料具有⼀个未被取代的氯原⼦，在⼀定条件下，能与纤维素反应形成共价结合，可是当时未被认识。
1923年，汽巴公司发现了酸性⼀氯均三嗪染料染于⽺⽑上，能获得⾼的湿牢度,从⽽在1953年发明了Cibalan Brill 型的染料。
同时，在1952年，赫斯特公司亦在研究⼄烯砜基团的基础上，⽣产了⽤于⽺⽑的活性染料，即Remalan。
但是这两类染料，当时并不很成功。
活性染料文档
活性染料简介活性染料是一类特殊的染料，它们具有良好的亲和力和活性，能够与纤维表面进行化学反应，并牢固地结合在纤维上。
与传统染料相比，活性染料具有更高的耐光、耐洗和耐摩擦性能，同时能够实现更广泛的染色范围和更鲜艳的颜色效果。
因此，活性染料广泛应用于纺织工业中，被用来染色纤维、纱线和面料。
活性染料的分类根据不同的化学结构和染料分子上的活性团，活性染料可以分为以下几类：1.体色活性染料：体色活性染料是最常见的活性染料类型，它们能够与纤维表面进行化学反应，并通过共价键与纤维结合。
这类染料通常具有较高的亲和力和较好的染色效果，可以用于染色各种纤维。
2.布匹活性染料：布匹活性染料是一种专门用于染色棉织物的染料，其分子上含有对棉纤维亲和的功能团。
布匹活性染料能够与棉纤维表面进行化学反应，形成稳定的结合，从而实现棉织物的均匀染色。
3.活性印花染料：活性印花染料是一种专门用于印花纺织品的染料，它们具有较高的亲和力和活性，能够与纤维表面进行化学反应，并牢固地结合在纤维上。
活性印花染料具有优异的色牢度和印花效果，广泛应用于纺织品的印花加工。
活性染料的应用由于活性染料具有优异的染色效果和耐洗性能，它们在纺织工业中有着广泛的应用。
下面列举几个常见的应用领域：1.服装行业：活性染料被广泛用于服装行业，用于染色各种织物、面料和纱线。
由于活性染料能够与纤维结合得更牢固，染色后的纺织品色牢度更高，可以经受多次洗涤而不褪色。
2.家居纺织品：活性染料也被应用于家居纺织品的染色中，如窗帘、床上用品和家具织物。
这些纺织品通常需要经受长时间的日晒和频繁的清洗，活性染料的耐光性和耐洗性能可以保证其颜色长时间不褪色。
3.工业用纺织品：一些工业用纺织品，如防护服、工作服和汽车座椅面料，也常使用活性染料进行染色。
这些纺织品需要具备较高的耐磨损性和耐洗性能，活性染料的应用能够满足这些需求。
4.医疗用纺织品：活性染料还可以应用于医疗用纺织品，如医用绷带和手术衣。
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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。
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Lyocell纤维等印染的需要。
三、小结
活性染料的优点
活性染料的分类。