直接染料介绍
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《直接染料》课件
废气排放：直接染料生产过程 中会产生废气，对大气造成污 染
废水排放：直接染料生产过程 中会产生大量废水，对环境造 成污染
固体废物：直接染料生产过程 中会产生固体废物，对环境造
成污染
化学品泄漏：直接染料生产过 程中存在化学品泄漏的风险，
对环境造成污染
改进生产工艺：采用环保型生产工艺，减少废水、废气、废渣等污染物排放 加强废水处理：采用先进的废水处理技术，如生物处理、膜处理等，降低废水中的有害物质含量 推广清洁生产：推广清洁生产技术，减少能源消耗，降低污染物排放 加强监管：加强政府监管力度，对直接染料生产企业进行定期检查，确保环保措施得到有效执行
主要竞争对手： 国内外知名染料 企业
市场份额：各企 业市场份额分布 情况
价格竞争：各企 业价格策略及影 响因素
技术创新：各企 业技术研发投入 及成果
市场需求：随着纺织、服装等行业的发展，对直接染料的需求不断增加 技术进步：新技术、新工艺的不断出现，为直接染料市场带来新的机遇 环保要求：环保法规的日益严格，对直接染料提出了更高的环保要求 竞争压力：国内外竞争对手的增多，市场竞争日益激烈 成本控制：原材料价格波动、人工成本上升等因素，对直接染料市场带来挑战
维
碱性染料：适 用于棉、麻等
纤维素纤维
活性染料：适 用于棉、麻、 羊毛、丝绸等
纤维
直接染料：适 用于棉、麻、 羊毛、丝绸等
纤维
硫化染料：适 用于棉、麻、 羊毛、丝绸等
纤维
缩聚染料：适 用于棉、麻、 羊毛、丝绸等
纤维
直接染料是一种 水溶性染料，可 以直接染布
直接染料具有较 高的染色牢度， 不易褪色
直接染料对纤维 的亲和力强，染 色效果好
市场规模：全球直接染料市场规模持续增长 市场分布：亚洲地区为主要市场，欧洲和北美市场也在逐渐扩大 市场需求：纺织、皮革、塑料等工业领域对直接染料的需求不断增长 市场竞争：市场竞争激烈，主要竞争对手包括巴斯夫、科莱恩等国际知名企业
直接染料名词解释汇总
直接染料名词解释汇总
直接染料是一种具有高效率和稳定性的天然染料，也叫做直接染料，是一种以合成有机分子为基础的染料。
它具有良好的耐氧化性和耐温度性，广泛应用于平织物和棉织物染色。
直接染料可分为单色和复合染料，分别用于单色染料和多色染料。
单色染料具有优良的染色性能，可获得直接颜色，它有稳定性强、活性低、不易变色，因而适用于染料比较高纯度的物品和细纱的染色。
复合染料的多种颜色可以混合出更多颜色，更多的组合，更多的色彩效果和深浅不同的织物染色。
该染料的染色效果显著，可以获得更明亮的色彩，更鲜艳的色调，且具有色牢度、耐磨性和耐氧化性，使用更加安全和环保。
直接染料有洋红、蓝紫、金黄、橙红等几种颜色。
洋红是非常普遍的一种染料，常用来染织物，特别是纺织品。
蓝紫染料具有深沉的色彩，染出的颜色更加明快。
金黄的染料颜色也很浓郁，橙红也是一种非常漂亮的染料，可给染色物品带来耀眼的色彩。
直接染料在染料工业中有广泛的应用，用于纺织品、毛皮行业中的染色，以及用于印刷、副本、皮革染色、游戏卡生产等。
它具有良好的染色性能，能够获得稳定鲜艳的色彩，对于织物染色效果显著。
直接染料是一种天然染料，与化学染料相比，具有更强的环境友好性和更高的染色效果，能够提供一种安全的、环保的染料，从而使织物更漂亮、更耐磨、更持久，满足人们对染料的需求，是当今时代最受欢迎的染料之一。
直接染料是一种高性能染料，具有高效率、稳定性、耐氧化性、耐温度性和安全性等优点，广泛应用于各种织物的染色，可提供稳定鲜艳的色彩，去除织物的污染，改善其染色品质。
因此，直接染料是一种理想的染料，可以满足不同种类织物的染色要求。
染色工艺中直接染料,活性染料与还原染料
【1】直接染料直接染料能溶于水，在中性或弱碱性溶液中，可直接上染棉纤维。
染色时加入食盐等中性电解质，能增加染料上的杂量。
直接染料色谱齐全，染色方法简便，价格也较便宜，曾为棉织物的主要梁料。
但这种染料染色牢度不够好，需在后处理中进行固色处理。
【2】活性染料活性染料是指含有活性基团的可溶性染料。
在适当条件下，能与纤维素纤维、蛋白质纤维发生化学结合，大大地提高被染物的水洗、皂洗色牢度等。
同时，它还具有染色、印花简便、色泽鲜艳，色谱较齐，价格较便宜等优点。
但一般活性染料固色率不高，在碱性溶液中易水解，造成浮色。
所以织物染色时采用先染色，后固色的方法，以提高染料的固色率。
用于印花，要根据染料品种的不同，选用一相法或两相法印花。
还有一些活性染料的耐氯漂色牢度和耐气候色牢度较差。
【3】还原染料还原染料不溶于水，不能直接染色。
需在烧碱、保险粉的碱性强还原溶液中使其还原为隐色体，由隐色体上染棉纤维，经过氧化，回复成不溶性染料而固着于纤维。
还原染料的色谱齐全，色泽鲜艳，而日晒、皂洗色牢度均较优良。
但因价格较贵，某些黄、橙品种有光敏脆损作用，因此在应用上受到一定限制。
染色或印花时要加强皂煮后处理，去除浮色，提高鲜艳度。
第五章 直接染料
HO
N=N
N=N
OH
黄色
COONa HO N N N N
OH NH2
棕色
SO3Na
(二)苯乙烯类偶氮染料
主要为黄、橙色，染色性能好，但湿处理牢 度稍差。 结构通式：
Ar N N HO3S CH CH SO3H N N Ar
二、直接耐晒染料
（一）二芳基脲偶氮染料 －NHCONH－为隔离基团，染料主要为黄、橙、 红、蓝等颜色，耐光性能好，日晒牢度高。
+
OH
H+
O2N
N N NaO3S SO3Na
NaO3S
−
SO3Na
OH (A)
O2N
N N NaO3S
SO3Na
还原
H2N
N N NaO3S
SO3Na H2N OH
重氮化 +
N
N
N N NaO3S
N
N
N N
+
SO3Na H2N OH N N SO3Na N N NH2 NH2
偶合 间苯二胺 H2N
Ar N N Y N N Ar'
Y： －N＝N－、－CH＝CH－、 －NH－、－NHCONH－、－NHCO－
同平面性 直接性
NH2 N N CH3 CH3 N N NH2
吸附量
（g/100g纤维） 棉 好 大 1.13 粘胶 3.3
SO3Na
SO3Na
NH2 N N
CH3
CH3 N N
NH2
差
SO3Na
第五章 直接染料
• 直接染料含有－SO3Na或－COONa，可溶 于水。 • 对纤维素纤维、蛋白质纤维具有较强的亲 和力，主要用于棉纱、棉针织物、粘胶纤 维和丝绸的染色，也可用于皮革、毛皮、 纸张的染色。 • 直接染料染色方法简便，价格低、色谱齐 全，但湿处理牢度较差，日晒牢度随染料 品种而异。
第四章 直接染料染色
C0 初开车染液浓度：C0 残液浓度：C1 正常染液浓度：C 则： C0> C > C1
五、直接染料对其它纤维的染色
1、对蚕丝织物的染色
＊光泽、颜色鲜艳度、手感不及酸性染料染色，很少
单独应用 ；
＊弥补酸性染料和活性染料色谱的不足，如黑、翠蓝、 绿等 ； ＊在弱酸性或中性条件下进行，以中性浴染色较多 ； ＊染色工艺与染纤维素纤维相似 。在近沸下保温染色
60min，后水洗即可。
五、直接染料对其他纤维的染色
2、对锦纶的染色
＊在锦纶中扩散性能较差，容易造成环染，匀染性 较差，遮盖性差，上染率低，颜色不鲜艳; ＊多与酸性染料或中性染料拼染; ＊在弱酸性或中性条件下进行，以弱酸浴染色较 多； ＊染色时在40～50℃开始染色，以1～2℃/min的升 温速度升到100℃，保温20～40min。染色后将 温度缓慢降到50℃后水洗出机。
四、直接染料纤维素纤维的染色工艺
3、轧染工艺
（1）工艺流程 浸轧染液→汽蒸→水洗→（固色处理）→烘干 （2）工艺处方 染料 0.2~10 g／L 纯碱（或磷酸三钠） 0.5～1.0 g／L 润湿剂 2～5g／L （3）工艺条件 浸轧方式：二浸二轧；轧液温度：40~60℃；轧液率：85% 汽蒸温度：100~102℃ ；汽蒸时间：40~60 s
各类直接染料特性比较
类别 甲类 乙类 特性 结构简单,聚集性小,匀染性好,盐效应差 结构较复杂,聚集性较大,匀染性较差,盐效 应好 丙类 结构复杂,聚集性大,匀染性差,盐效应差 混纺类 与分散染料相容性好，对涤纶沾色少 交联类 分子结构中反应性基团，染后采用配套的 反应性阳离子固色剂固色
三、直接染料的染色性能
六 直接染料的固色处理
2、阳离子固色剂处理 （1）类型及其原理 ＊普通阳离子型固色剂 原理：D-SO3-Na＋ + F＋X- → D-SO3F + NaX ＊树脂型固色剂 原理：初缩体缩合在织物表面生成树脂薄膜 。 ＊反应型固色剂 原理：在染料与纤维间形成交联。 （2）固色工艺 在50～60℃固色液中处理20min左右即可。
五、直接染料对其它纤维的染色
1、对蚕丝织物的染色
＊光泽、颜色鲜艳度、手感不及酸性染料染色，很少
单独应用 ；
＊弥补酸性染料和活性染料色谱的不足，如黑、翠蓝、 绿等 ； ＊在弱酸性或中性条件下进行，以中性浴染色较多 ； ＊染色工艺与染纤维素纤维相似 。在近沸下保温染色
60min，后水洗即可。
五、直接染料对其他纤维的染色
2、对锦纶的染色
＊在锦纶中扩散性能较差，容易造成环染，匀染性 较差，遮盖性差，上染率低，颜色不鲜艳; ＊多与酸性染料或中性染料拼染; ＊在弱酸性或中性条件下进行，以弱酸浴染色较 多； ＊染色时在40～50℃开始染色，以1～2℃/min的升 温速度升到100℃，保温20～40min。染色后将 温度缓慢降到50℃后水洗出机。
四、直接染料纤维素纤维的染色工艺
3、轧染工艺
（1）工艺流程 浸轧染液→汽蒸→水洗→（固色处理）→烘干 （2）工艺处方 染料 0.2~10 g／L 纯碱（或磷酸三钠） 0.5～1.0 g／L 润湿剂 2～5g／L （3）工艺条件 浸轧方式：二浸二轧；轧液温度：40~60℃；轧液率：85% 汽蒸温度：100~102℃ ；汽蒸时间：40~60 s
各类直接染料特性比较
类别 甲类 乙类 特性 结构简单,聚集性小,匀染性好,盐效应差 结构较复杂,聚集性较大,匀染性较差,盐效 应好 丙类 结构复杂,聚集性大,匀染性差,盐效应差 混纺类 与分散染料相容性好，对涤纶沾色少 交联类 分子结构中反应性基团，染后采用配套的 反应性阳离子固色剂固色
三、直接染料的染色性能
六 直接染料的固色处理
2、阳离子固色剂处理 （1）类型及其原理 ＊普通阳离子型固色剂 原理：D-SO3-Na＋ + F＋X- → D-SO3F + NaX ＊树脂型固色剂 原理：初缩体缩合在织物表面生成树脂薄膜 。 ＊反应型固色剂 原理：在染料与纤维间形成交联。 （2）固色工艺 在50～60℃固色液中处理20min左右即可。
染料化学第4章 直接染料
CH HC NaO3S
H2N
SO3Na CH HC
NH2 +
NaO3S 二苯乙烯胺二磺酸，DSD酸
NN (1)
OC2H5 (2)
OH + CH3CH2OH+KOH
苯酚
乙醇
二、直接耐晒染料
直接耐晒染料的日晒牢度(大于4级)较一般 直接染料高 。
1.二芳基脲偶氮染料
O
O
通式：ArS N N
HH NCN
水溶性基团； 含有羟基、氨基等极性基团； 这类染料结构以双偶氮及多偶氮染料为主，并
以联苯胺及其衍生物占多数。
三、直接染料的优点
染色简便，不需媒染剂 价格便宜， 色谱齐全， 曾被广泛用于棉织物的染色。
四、直接染料的缺点
直接染料的染色牢度，尤其是湿处理牢 度较低，可以通过固色后处理来提高染 色牢度。
2.三聚氰胺偶氮染料
通式：ArS N N
H N
N
H N
NN
HN R
N N Ar'S
H2N N NH2
三聚氰胺：
NN
NH2
例： C.I. Direct Green 28[14155]（直接耐晒绿5GLL）
NaO3S
H2N
HN
O
O
N H
N
H N
NN
HN
NN
COOH OH
中间体 B
中间体 A
中间体 C
中间体 A B C
COOH
－NH－N＝N－
－
－N＝N－
OH
直接黄GR（C. I. 22010）
NH2
NH2
－N＝N－
－
－N＝N－
SO3Na 直接大红4B （C. I. 22120）
直接染料介绍PPT课件
上 染 百 分 率 初 上 始 染 染 纤 色 维 时 的 的 染 染 料 料 量 量 100%
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。
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。
H NH
NN
SO3Na
1.08nm
H NH N N
SO3Na
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
H OH
OH HH
OH H
H O
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。
➢E1 =E2：对称型 ➢E1≠E2：不对称型。偶合时，活性小的偶合剂先偶合。
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 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。
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。
H NH
NN
SO3Na
1.08nm
H NH N N
SO3Na
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
H OH
OH HH
OH H
H O
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。
➢E1 =E2：对称型 ➢E1≠E2：不对称型。偶合时，活性小的偶合剂先偶合。
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 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。
直接染料染色
第二节直接染料的染色 性能
1.染色温度的适应性，各种直接染料的 上染速率相差很大，达到最高上染百 分率的温度也不同。 2.中性电解质的影响：电解质对不同种 类的直接染料促染作用不同，染料分 子中含磺酸基越多，其促染作用越大。 3.染料的溶解度，对水的敏感性以及对 后处理方法的适应性。 4.染色加工对象：丝光棉上的染色速率 和上染百分率一般高于未丝光棉。
第一节直接染料的应用分类
P50～52 匀染性直接染料：移染性、匀染性较好， 70-80℃染色，水洗牢度差。 盐效应直接染料：匀染性较差，逐步加 入元明粉控制均匀上染，水洗牢度较 好。 温度效应直接染料：匀染性较差，中性 电解质促染作用较小，较高染色温度 染色，需要控制升温速率达到均匀上 染。
直接混纺染料：直接D型染料，与分散染 料相容性好，可经受130℃高温，能用 于分散/直接染料一浴一步法染色。用 于纤维素纤维和蚕丝纤维。 直接交联染料：需采用阳离子固色剂固 色处理。兼有树脂整理效果。
5-15g/l食盐，用量由染色浓度和染料性 质决定。 5.固色后处理。 二、卷染工艺实倒：19 tex*19tex翠蓝 色棉平布 48.5kg/卷 1.工艺流程和工艺条件：染色（95100℃，8道，食盐在第3、4道末分2次 加入） →冷水洗2道 →固色（50 ℃， 4道）→冷水洗2道 →上轴。 2.工艺处方：
直接耐晒翠蓝GL 350g 350/48.5*1000=0.722% o.w.f 直接耐晒蓝2RL 7g 7/48.5*1000=0.0144% o.w.f 扩散剂N 100g Na3PO4 100g NaCl 750*2 g 液量 150L
固色液处方： 固色剂Y 冰醋酸 液量
600g 20ml 150l
直接染料染色
第一节概述
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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，以增加电子活动性，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
H NH
NN
1.08nm
H NH N N
刚果红染料
SO3Na
N
H3C
S
SO3Na
NN
CH3 C=O CH CONH
OH
NN NaO3S
O NHC
NH2
直接黄5G
直接红B
结构：虽是单偶氮染料，但都设法使分子链得到延长，并保
持染料分子具有线性和共平面性 ，以提高对纤维素纤维的
直接性。
合成：可直接通过重氮化和偶合反应来完成。
第七章 直接染料
2、双偶氮直接染料 通过重氮化偶合方法合成双偶氮染料的方法有三种：
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。
➢E1 =E2：对称型 ➢E1≠E2：不对称型。偶合时，活性小的偶合剂先偶合。
第七章 直接染料
①联苯胺型双偶氮直接染料
R H2N
R NH2
R：—H 联苯胺
— CH3 联甲苯胺 — OCH3 联大茴香胺
➢特点：合成工艺简单，价格低廉，色谱齐全，但具有致 癌性。在118种禁用染料中具有联苯胺、联甲苯胺、联 大茴香胺结构的有83种，其中直接染料78种。
第七章 直接染料
联苯胺型双偶氮直接染料
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。
0 s00f
➢ 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。
NH2 OH Hபைடு நூலகம்CO Na3SO
NN
OC3H NN
OH NH2 SO3Na
SO3Na HOOC
直接湖蓝6B（对称型）
HO
NN
NN
SO3Na
OH
N2H
Na3SO
直接深棕M（不对称型）
➢水杨酸—OH邻位有羧基，定位效应差，先进行偶合； 酸较易偶 合第二步进行偶合。
第七章 直接染料
②二氨基二苯乙烯二磺酸（DSD酸）
免在酸性条件下染整加工。
➢ 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，
SO3Na
1.08nm
H NH N N
SO3Na
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
H OH
OH HH
OH H
H O
O
CH2OH
HH OH
O H
H
O
H
H OH H
OH H
H O
O
CH2OH
HH OH
O OH H
H
CH2OH
H OH
CH2OH
H OH
n2
2
1.03nm
➢ 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
上 染 百 分 率 初 上 始 染 染 纤 色 维 时 的 的 染 染 料 料 量 量 100%
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。
(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
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 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。
SO3Na
①染料有较长的共轭体系，相对分子量较大，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氏力较大。
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1.08nm，接近于一个纤维素双糖的间隔，有利于氢键的形
H2N
CH=CH
NH2
SO3NaNaO3S
➢二苯乙烯型染料的特点是分子刚硬，平面性好，直接性
高于联苯胺类，色泽鲜艳，牢度适中，价格低廉，耐光
牢度也较好。
SO3Na
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
§7.1 引言 ➢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。
H NH
NN
第七章 直接染料
二、直接染料的结构特点
H NH
NN
1.08nm
H NH N N
刚果红染料
SO3Na
N
H3C
S
SO3Na
NN
CH3 C=O CH CONH
OH
NN NaO3S
O NHC
NH2
直接黄5G
直接红B
结构：虽是单偶氮染料，但都设法使分子链得到延长，并保
持染料分子具有线性和共平面性 ，以提高对纤维素纤维的
直接性。
合成：可直接通过重氮化和偶合反应来完成。
第七章 直接染料
2、双偶氮直接染料 通过重氮化偶合方法合成双偶氮染料的方法有三种：
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。
➢E1 =E2：对称型 ➢E1≠E2：不对称型。偶合时，活性小的偶合剂先偶合。
第七章 直接染料
①联苯胺型双偶氮直接染料
R H2N
R NH2
R：—H 联苯胺
— CH3 联甲苯胺 — OCH3 联大茴香胺
➢特点：合成工艺简单，价格低廉，色谱齐全，但具有致 癌性。在118种禁用染料中具有联苯胺、联甲苯胺、联 大茴香胺结构的有83种，其中直接染料78种。
第七章 直接染料
联苯胺型双偶氮直接染料
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。
0 s00f
➢ 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。
NH2 OH Hபைடு நூலகம்CO Na3SO
NN
OC3H NN
OH NH2 SO3Na
SO3Na HOOC
直接湖蓝6B（对称型）
HO
NN
NN
SO3Na
OH
N2H
Na3SO
直接深棕M（不对称型）
➢水杨酸—OH邻位有羧基，定位效应差，先进行偶合； 酸较易偶 合第二步进行偶合。
第七章 直接染料
②二氨基二苯乙烯二磺酸（DSD酸）
免在酸性条件下染整加工。
➢ 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，
SO3Na
1.08nm
H NH N N
SO3Na
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
H OH
OH HH
OH H
H O
O
CH2OH
HH OH
O H
H
O
H
H OH H
OH H
H O
O
CH2OH
HH OH
O OH H
H
CH2OH
H OH
CH2OH
H OH
n2
2
1.03nm
➢ 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
上 染 百 分 率 初 上 始 染 染 纤 色 维 时 的 的 染 染 料 料 量 量 100%
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。
(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
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 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。
SO3Na
①染料有较长的共轭体系，相对分子量较大，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氏力较大。
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1.08nm，接近于一个纤维素双糖的间隔，有利于氢键的形
H2N
CH=CH
NH2
SO3NaNaO3S
➢二苯乙烯型染料的特点是分子刚硬，平面性好，直接性
高于联苯胺类，色泽鲜艳，牢度适中，价格低廉，耐光
牢度也较好。
SO3Na
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
§7.1 引言 ➢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。
H NH
NN