第六章还原染料
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VAT
C还原液温度： 若40-60℃，许多还原染 料的还原速率提高3-4倍左右。 D颗粒大小：<2μm。 3.还原方法：采用隐色体染色法。 ①干缸还原法（小浴比还原法）P105； 适用于还原速率较低，隐色体溶解性 能较好的还原染料，如还原桃红R。
②全浴还原法：P105。适用于还原速率 较高，隐色体溶解性能较差或在高浓 度烧碱和保险粉条件下易产生副反的 还原染料，如还原大红R、还原蓝 RSN。 4.还原过程中的不正常反应：P106 ①过度还原：超过正常情况下（2个羰基） 4个羰基被还原，氧化后不能回复到原 来染料。
26tex*28tex平布 60kg/卷 工艺流程及主要工艺条件：染料全浴还 原（55-60℃，8-10min）→卷 染 （62℃+-5℃，9道；第2、5、8道末补 充保险粉） →过缸冷水洗4道 →氧化 （40℃，5道） →冷水洗2道 →皂洗 （95℃，6道）→热水洗 （80℃以上， 4道） →冷水洗2道→上卷。
隐色体结构中的羟基环烷硫酸脂后，使 其共厄效应和生成氢键的能力减弱。 可溶性染料对棉纤维的直接性大小主要 取决于分子结构的同平面性。共轭双 键的多少以及取代基的性质，硫酸脂 基的数目以及在整个分子中所占的比 例。分子量大，同平面性好，共轭系 统长的染料直接性高。硫酸脂基的数 目越多，整个分子中所占的比例越大， 则染料的直接性越低。
③对于隐色体较稳定的还原染料，可适 当提高染色温度，增进染料移染。 ④采用悬浮法轧染 或隐色酸染色法是改 善白芯效果最有效的方法。 3. 隐色体的染色方法：P108 甲法：采用此法的染料分子结构较复杂， 对纤维的亲和力较大，染料的聚集倾 向大，扩散速率低，染色时温度在60 摄氏度左右，烧碱的浓度较高，不加 促染剂，可适当加入匀染剂。
但缺乏鲜艳的大红色，价格较贵。 5.使用时必须在碱性条件下，用烧碱、 保险粉还原处理。 Na2S2O4 H+ 〓C〓O → 〓C-O- → 〓C-OH ∣ ← - ∣ 隐色体 OH 隐色酸
还原染料印花.
二、工艺流程
印花→烘干→浸轧还原液→快速汽蒸
(102~105℃,20~40S→水洗氧化→皂化→水洗 →烘干。 〈一〉色浆处方 还原染料g X 淀粉/海浆/g 300-500 水 Y 总量/g 1000
〈二〉浸轧还原液
印花烘干后即可浸轧还原液，一般轧余率控制
在70%~75%,多采用面轧,即印花布正面向下通 过轧车,以湿布状态进入快速蒸化机。 还原液中主要有烧碱和保险粉,也可以用二氧 化硫脲或用H/S和二氧硫脲的混合液,参考处方 如下 : A B C 85% 保险粉 /g 80-100 20 30%(36 。BE)NaOH/mL 80-140 60 60 淀粉糊 少量 少量 少量 98%二氧化硫脲/g 7-10 2 食盐 /g 20 15 总量 /mL 1000 1000 1000
〈二〉碱剂
常用的碱剂有氢氧化钠、碳酸纳和碳酸钾 ,
其作用是使还原染料隐色体变成钠盐溶解。氢 氧化纳主要用于颗粒大的、还原速率慢的还原 染料。碳酸钠和碳酸钾可以混用 , 但工厂中 常用碳酸钾 ,不常用碳酸钠,这是因为碳酸钾 溶解度大 , 汽蒸时吸收性好,从而有利于染料 渗透,印花后的给色量比碳酸钠要高,色泽鲜艳 丰满。
( 一 )预还原法
凡是颗粒大,还原电位较高,还原速率慢,较难
还原,印花易造成色点的还原染料采用预还原 法调制各浆。所谓预还原法,就是先用氢氧化 锅、保险粉和一定量的雕白粉将染料预还原, 然后在临用时根据处方再补加碱剂和雕白粉。 预还原法可以节省调浆的时间,并可保证还原 染料充分还原, 高染料给色量。常用的染料主 要有还原绿 FFB、艳绿4G、还原艳紫RR等。调制举例 还原桃红R/g 25 k2C03/g 80 R/C/g 100 碱化淀粉浆 /g 250 加配总量 /g 1000 K2C03是还原染料色浆中应用最广泛的碱剂,溶 解度和吸湿性比 Na2C03好,它能使还原染料获 得比较高的给色量,若用 Na2C03代替 K2C03, 得色较浅。
还原染料
Br
NH
O
Br
2、还原染料的发展 历史
1901年R.Bahn按合 成靛蓝的工艺路线， 无意中得到一种染 棉坚牢度很好的蓝 色染料，这是第一 个合成的蒽醌还原 染料，定名为阴丹 士林 （Indanthrene）。
还原剂，自从强烈 的还原剂——保险 粉问世以后，还原 染料得到很大的发 展。
我国的还原染料是建 国后开始研究、试制、 生产的，目前有80 多个品种，生产能力 已名列世界前茅。
O
O
还原深蓝BO（蓝20号，59800）
CH3O CH3O
O
O
还原艳绿FFB
CH2OHCH2OHCH2OH H2SO4 CH2＝CH－CHO ＋ 2 H2O
O
HO H
CuSO4－Zn
O
O
HH O
CH2＝CH－CHO －H2O
CH＝CH2 CH
[O]
KOH－CH3COONa
245－250 ℃
O
O
O
3、还原染料的分类、结构和性质
A、蒽醌类还原染料 以蒽醌或其衍生物合成的还原染料和具有蒽醌结构的染料。这 类染料的隐色酸钠盐大部分均较未还原的色泽为深，只有极少 数和未还原的色泽近似（原因？）。
O
ONa
O
ONa
这是由于原来没有共轭双键的蒽醌，在还原成隐色酸钠盐后，产生了连贯 的共轭双键的缘故。
1）共轭双键的增多，会促使吸收光谱移向波长较长的一端， 因此能造成深色效应。 2）共轭双键的增减，还决定着染料的隐色酸钠盐对棉纤维直 接性的大小。凡是还原后隐色酸钠盐结构中共轭双键较多的染 料，它的直接性就比共轭双键较少的染料高。
Br
NH
CO
Br
Br
还原染料资料
1、全浴法（养缸还原法）
• 特点
– 浴比大 – 烧碱、保险粉浓度相对较低 – 还原条件温和
• 应用
– 适用于还原速率快，隐色体溶解度低或在高浓 度保险粉和烧碱作用下易水解、过还原、脱卤 等副反应的染料 – 如：还原大红R、蓝RSN、蓝BC等
2、干缸法（小浴比还原法）
• 还原时，染料及助剂不直接加入染缸，而先在另 一较小的容器中进行还原然后将还原好的染料隐 色体滤入加有规定液量的染缸中再进行染色 干缸时染料与水 量之比 • 操作过程
第六章 还原染料染色
第一节 第二节 第三节 第四节 第五节 量控制 还原染料的分类及主要性能 还原染料的染色过程 还原染料的染色方法及其工艺 可溶性还原染料染色（不讲） 还原染料染色常见疵病及染色质
本章要求掌握的内容
• • • •
• • • •
1、半还原时间的概念，影响还原速率的因素 2、如何保证保险粉有良好的还原性能？ 3、不正常还原现象有哪几种？ 4、还原染料在还原过程中保险粉和碱量过大会 发生什么现象？ 5、还原染料的染色方法有哪几种？它们之间有 何差异？ 6、还原染料隐色体浸染工艺要注意什么问题？ 7、隐色体干缸法与全浴法如何操作？ 8、还原染料悬浮体轧染工艺要注意哪些问题？
• 需要解决的问题：匀染性
– 加入骨胶、平平加O等匀染剂，否则易产生色差、色 花和环染等疵病
(二) 隐色体染色方法
• 由于各还原染料隐色体具有不同的性能。 因而需采用不同的染色方法：
– 甲法 – 乙法 – 丙法
1、甲法
• 此类染料的分子结构较复杂，隐色体的聚集倾向
较大，亲和力较高，扩散性能差，要在较高的染 色温度(60℃左右)下和较高烧碱浓度下染色，不 加促染剂。 • 这类染料的匀染性较差，染色时可用缓染剂。如 平平加O、牛皮胶等
还原染料
2、烘干
• 干还原法 干还原法——用于先丝光后染色 用于先丝光后染色
– 对织物吸收还原液易控制，织物上染料在还原液中脱 对织物吸收还原液易控制， 落量少， 落量少，染料利用率高 – 先用红外线或热风预烘 – 再用烘筒烘干 – 冷却（防止还原液温度上升，导致保险粉分解损耗） 冷却（防止还原液温度上升，导致保险粉分解损耗） – 进入还原液
3、氧化方法选择
• 氧化速率大的 氧化速率大的——水洗、透风氧化 水洗、 水洗 • 氧化速率小的 氧化速率小的——水洗、氧化剂氧化 水洗、 水洗 • 氧化剂氧化的方式和条件
– 为过硼酸钠2~4g/L，30~50℃，10~15min 为过硼酸钠2~4g/L，30~50℃ – 双氧水 双氧水0.6~1g/L，30~50℃，10~15min ， ℃ – 重铬酸钠 重铬酸钠1~2g/L，醋酸 ，醋酸2~4g/L，50~70℃， ， ℃ 10~15min
– 过硼酸钠 – 浴量 10~11） ） 1560g 220~260L（PH控制在 （ 控制在
• 皂煮浴组成
– 丝光皂（60%） 丝光皂（ ） – 碳酸钠 – 浴量 800~1000g 400~500g 150~200L
二、还原染料悬浮体轧染
• 所谓悬浮体轧染法就是，由还原染料的超 所谓悬浮体轧染法就是， 细粉配成的悬浮体溶液， 细粉配成的悬浮体溶液，直接浸轧在织物 上，然后经过还原液，在还原汽蒸条件下 然后经过还原液， 使染料被还原成隐色体，被纤维吸附、 使染料被还原成隐色体，被纤维吸附、上 染的染色方法。 染的染色方法。
商品染料
粉状 • 商品染料 液状 • 均加有分散剂 • 使用时视具体情况补加或不加 粗粉状： 粗粉状：需研磨 细粉状 超细粉状
悬浮体参考处方： 悬浮体参考处方：
第六章 (1)还原染料染色
那么为什么实际用量要大于理论用量呢？
（1）烧碱实际用量大于理论用量的原因
如果碱量不足，隐色体钠盐水解析出隐色酸，隐色酸对纤维没有直接性，不 能直接上染纤维。
中和保险粉分解时所产生的酸性物质，要消耗部分烧碱
染料隐色体溶液需要在一定的烧碱浓度下才能比较稳定 纤维素纤维也会吸碱 （2）保险粉实际用量大于理论用量原因： 弥补保险粉在空气中的分解损失量，保证染料充分还原。 实际量=理论量+空气消耗量+染浴消耗量+自身分解量
O NHCO
O
NHCO
分子结构中含有酰胺基，在热碱溶液中容易发生水解，只能采用低温低碱条件 进行还原和染色。
（二）亚胺类蒽醌还原染料 如：还原橙6RTK。这类染料在热碱溶液中也容易发生水解，应采用低温低碱条件。
O
O O NH
O
（三）咔唑类蒽醌还原染料 卡其、草绿和黄棕色，其特点是对纤维具有较高的亲和力，染色牢度好。 （四）兰蒽酮类蒽醌还原染料 蓝蒽酮的应用名称为还原蓝RS或RSN。结构式为： 色泽鲜艳，染色牢度高，耐晒牢度可达8级，
从而延缓隐色体的上染达到缓染目的。牛皮胶的用量为1～4g／L。使用平平加O和牛皮
胶能改善染料的匀染性，但不能解决环染问题。 2、加入适量助溶剂 如乙醇、三乙醇胺等，提高隐色体的分散性能，降低染料聚集度。 3、对于隐色体比较稳定的还原染料，可以适当提高染色温度， 增进染料的移染 4、采用悬浮体轧染或隐色酸染色法是改善“白芯”效果最有效的方法。
色3～5s，则表示染浴中尚有过量的保险粉存在。若色泽不变或变化缓慢，则说
明保险粉用量不足，应予以补充。
2、芘蒽酮类
这类染料的严重缺点是染色物有光敏脆损现象。
第三节
（一）还原剂
染色技术第六章 还原染料染色
淡色或再生纤维素纤维时，可不加促染剂。
三、还原染料的染色过程
2、染料隐色体上染 （2）隐色体上染方法 丙法：在低温(25～30℃)和碱浓度低的条件下染色。 染色时要加促染剂，以提高上染百分率。适用的染 料的分子结构较简单，亲和力较低，扩散性较好， 匀染性较好。
特别法：在较高的温度（70℃左右）、较高的保险
粉和烧碱浓度下染色，一般不加促染剂。适用的染 料一般还原速率特别慢，且不易发生副反应。
硫靛结构类
还原红5B
颜色鲜艳， 染色牢度比 较好。
靛蓝-硫靛混合结构类
还原紫BBF 色泽大部分为紫色。
半靛结构类
还原印花蓝2G
一半为靛蓝 结构或硫靛 结构，另一 半为醌结 构。
第六章 还原染料染色
三、还原染料的染色过程
染料还原溶解 →隐色体上染→氧化固色→后处理
1、染料还原溶解
（1）还原反应
＊易还原的染料其还原速率不一定大！
还原性能与染料结构的关系
一般规律： 靛蓝染料：隐色体电位负值较小，还原速率较低； 蒽醌类染料：隐色体电位负值较大，还原速率较高。 例如： 还原橙RF（靛类）： 隐色体电位：-780mV，半还原时间：50min； 还原橙9号（蒽醌类）： 的隐色体电位：-892mV，半还原时间：36s。
造成“一低”的原因 是还原染料隐色体的 亲和力高，染色温度 低，染料扩散性能差。
三、还原染料的染色过程
2、染料隐色体上染 （2）隐色体上染方法 甲法：在较高的染色温度(60℃左右)下和较高烧碱 浓度下染色，不加促染剂。适用的染料分于结构 较复杂，隐色体的聚集倾向较大，亲和力较高，扩 散性能差，匀染性较差，染色时可用缓染剂。 乙法：在较低温度(45～50℃)和较低的烧碱浓度下 染色。适用的染料结构介于甲法与丙法间，染中、 浓色，要加适量促染剂，以提高上染百分率。在染
三、还原染料的染色过程
2、染料隐色体上染 （2）隐色体上染方法 丙法：在低温(25～30℃)和碱浓度低的条件下染色。 染色时要加促染剂，以提高上染百分率。适用的染 料的分子结构较简单，亲和力较低，扩散性较好， 匀染性较好。
特别法：在较高的温度（70℃左右）、较高的保险
粉和烧碱浓度下染色，一般不加促染剂。适用的染 料一般还原速率特别慢，且不易发生副反应。
硫靛结构类
还原红5B
颜色鲜艳， 染色牢度比 较好。
靛蓝-硫靛混合结构类
还原紫BBF 色泽大部分为紫色。
半靛结构类
还原印花蓝2G
一半为靛蓝 结构或硫靛 结构，另一 半为醌结 构。
第六章 还原染料染色
三、还原染料的染色过程
染料还原溶解 →隐色体上染→氧化固色→后处理
1、染料还原溶解
（1）还原反应
＊易还原的染料其还原速率不一定大！
还原性能与染料结构的关系
一般规律： 靛蓝染料：隐色体电位负值较小，还原速率较低； 蒽醌类染料：隐色体电位负值较大，还原速率较高。 例如： 还原橙RF（靛类）： 隐色体电位：-780mV，半还原时间：50min； 还原橙9号（蒽醌类）： 的隐色体电位：-892mV，半还原时间：36s。
造成“一低”的原因 是还原染料隐色体的 亲和力高，染色温度 低，染料扩散性能差。
三、还原染料的染色过程
2、染料隐色体上染 （2）隐色体上染方法 甲法：在较高的染色温度(60℃左右)下和较高烧碱 浓度下染色，不加促染剂。适用的染料分于结构 较复杂，隐色体的聚集倾向较大，亲和力较高，扩 散性能差，匀染性较差，染色时可用缓染剂。 乙法：在较低温度(45～50℃)和较低的烧碱浓度下 染色。适用的染料结构介于甲法与丙法间，染中、 浓色，要加适量促染剂，以提高上染百分率。在染
还原染料课件.ppt
ko
ko
2.还原速率的影响因素
还原速率除取决于染料的分子结构外，还与染料晶态、 颗粒大小及其分布、还原条件等因素有关。①染料颗粒 小，单位质量染料的接触面积大，反应速率相应也大。 染料颗粒颗粒越大，单位质量染料的表面积越小，与溶 液的接触面（反应面积）越小，还原速率越低。染料的 结晶性质也影响还原速率的大小，若染料形成结晶，则 还原速率降低。②还原温度、烧碱、保险粉的浓度等， 对染料的还原速率也有重要的影响。如在Na2S2O4 20g/L、 NaOH 20g/L条件下，还原艳绿ＦＦＢ在４０℃时的半还 原时间为５０ｓ，而在６０℃时则为３０ｓ；还原桃红 Ｒ在４０℃时半还原时间是２８８０ｓ，而在６０℃时 为６６０ｓ。总的所来，对还原速率低的染料，可以采 用较高温度、保险粉及烧碱的浓度相对比较高的条件下 还原，以提高还原速率。
ko
还原染料的基本介绍
还原染料不溶于水，但染料分子上通常含有两个或多 个共轭的羰基,染色时，可以在碱性条件下，被还原剂还 原为可溶性的、对纤维素纤维有亲和力的隐色体钠盐上 染纤维，染色后再经氧化，恢复为原来不溶性的染料色 淀固着在纤维上。 还原染料也称士林染料，主要用于纤维素纤维及其混纺 的纱线、机织物或针织物的染色，也可用于维纶等纤维 的染色。还原染料色泽鲜艳，色谱齐全，皂洗、日晒等 各种牢度比较高，许多浅色品种在纤维素纤维上的日晒 牢度可高达6级以上。
↔ ＋ Na＋ 染料的隐色体能溶于水，对纤维素纤维有亲和力，因此 能被纤维吸附，并在纤维上扩散上染。 （二）染料的还原性能
ko
1. 还原难易
染料还原的难易可以用标准还原电位来表示，但是染料 及其隐色体必须始终处于可溶状态才适用。而还原染料不溶 于水，将它们还原为隐色体钠盐，再用氧化剂进行电位滴定 时，染料被氧化析出，而且隐色体本身又可能发生聚集，测 得的电位缺乏严格的热力学意义。且其隐色体只有在很高的 PH值条件下才处于可溶状态，因此，其还原-氧化体系在水 溶液中处于不可逆状态，不能用标准还原电位来表示染料还 原的难易，一般用其隐色体电位来衡量。隐色体电位的意义： 还原染料的隐色体电位为负值。他的绝对值越小，表示染料 越容易被还原，可用较弱的的还原剂还原，且还原状态比较 稳定：反之，隐色体电位绝对值越大，表示该染料越难被还 原，它的氧化状态比较稳定，需要选择较强的还原剂。常用 还原染料的隐色体电位在-615～-920mv之间。
ko
2.还原速率的影响因素
还原速率除取决于染料的分子结构外，还与染料晶态、 颗粒大小及其分布、还原条件等因素有关。①染料颗粒 小，单位质量染料的接触面积大，反应速率相应也大。 染料颗粒颗粒越大，单位质量染料的表面积越小，与溶 液的接触面（反应面积）越小，还原速率越低。染料的 结晶性质也影响还原速率的大小，若染料形成结晶，则 还原速率降低。②还原温度、烧碱、保险粉的浓度等， 对染料的还原速率也有重要的影响。如在Na2S2O4 20g/L、 NaOH 20g/L条件下，还原艳绿ＦＦＢ在４０℃时的半还 原时间为５０ｓ，而在６０℃时则为３０ｓ；还原桃红 Ｒ在４０℃时半还原时间是２８８０ｓ，而在６０℃时 为６６０ｓ。总的所来，对还原速率低的染料，可以采 用较高温度、保险粉及烧碱的浓度相对比较高的条件下 还原，以提高还原速率。
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还原染料的基本介绍
还原染料不溶于水，但染料分子上通常含有两个或多 个共轭的羰基,染色时，可以在碱性条件下，被还原剂还 原为可溶性的、对纤维素纤维有亲和力的隐色体钠盐上 染纤维，染色后再经氧化，恢复为原来不溶性的染料色 淀固着在纤维上。 还原染料也称士林染料，主要用于纤维素纤维及其混纺 的纱线、机织物或针织物的染色，也可用于维纶等纤维 的染色。还原染料色泽鲜艳，色谱齐全，皂洗、日晒等 各种牢度比较高，许多浅色品种在纤维素纤维上的日晒 牢度可高达6级以上。
↔ ＋ Na＋ 染料的隐色体能溶于水，对纤维素纤维有亲和力，因此 能被纤维吸附，并在纤维上扩散上染。 （二）染料的还原性能
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1. 还原难易
染料还原的难易可以用标准还原电位来表示，但是染料 及其隐色体必须始终处于可溶状态才适用。而还原染料不溶 于水，将它们还原为隐色体钠盐，再用氧化剂进行电位滴定 时，染料被氧化析出，而且隐色体本身又可能发生聚集，测 得的电位缺乏严格的热力学意义。且其隐色体只有在很高的 PH值条件下才处于可溶状态，因此，其还原-氧化体系在水 溶液中处于不可逆状态，不能用标准还原电位来表示染料还 原的难易，一般用其隐色体电位来衡量。隐色体电位的意义： 还原染料的隐色体电位为负值。他的绝对值越小，表示染料 越容易被还原，可用较弱的的还原剂还原，且还原状态比较 稳定：反之，隐色体电位绝对值越大，表示该染料越难被还 原，它的氧化状态比较稳定，需要选择较强的还原剂。常用 还原染料的隐色体电位在-615～-920mv之间。
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4. 缺点：成本高，染料及还原剂价格均较贵，工艺流程 长，某些黄、橙、红品种有光敏脆损作用。
退出
§2 还原染料的发展
• 人类使用的第一个天然还原染料—靛蓝染料， 传说始于中国殷周时代。 Vat dyes
• 1897年按K. Heumann方法在德国首先进行了合 成靛蓝的生产 。
• 1901年R. Bahn合成了第一个蒽醌还原染料，定 名为阴丹士林（Indanthrene）。国内还原染料 也叫士林染料。
• 这类染料在还原染料中占有重要地位，它的优点很多，主 要为：①各项牢度高超；②色谱齐全；③颜色鲜艳；④还原 后的隐色体钠盐对纤维均有很高的亲和力。
• 绝大部分蒽醌还原染料隐色体钠盐的色泽均较未还原染料
的颜色为深，仅有少数例外，这与靛族还原染料隐色体的情
况恰好相反。
O
ONa
O 蒽醌（浅黄色）
ONa 蒽醌隐色酸钠盐（红色）
芘（C16H10）
• 这两个染料颜色也相似，黄蒽酮及其衍生物大都是 黄色，而芘蒽酮及其衍生物则大都是橙色，但它们 的性质截然不同，主要表现在芘蒽酮类染料有严重 的光脆性，而黄蒽酮类染料则没有。（-N=的负电 性比-CH=大）
退出
（五）二苯嵌蒽酮系
• 这类染料是从或可以从苯嵌蒽酮合成的还原染料。
甘油脱水 蒽醌还原
O
H2N
NH2
O
O
染料特点：
NaOH, KOH, NaNO3 220 ℃ 碱熔脱氢
O HN NH O
O
（1）稳定性好，空气中加热至470℃以上才分解 （2）染料不耐氯漂（由蓝色变成暗绿色）。 （3）可以被氯化
退出
（四）黄蒽酮和芘蒽酮系
两者有类似的结构式：
O
O
N N
CH CH
O
黄蒽酮（还原黄G）
O
芘蒽酮（还原金橙G）
二氢吩嗪
N H
O
• 蓝蒽酮之所以具有很高的染色牢度，是和它分子内 部形成带氢键六元环分不开的。染料分子中分子内 氢键的形成，有助于加速激化态分子内部电子转移， 有利于能量传递，减少了可能发生的光化学反应， 使染料的耐晒牢度得以提高。
退出
合成：两分子2-氨基蒽醌在氮气下碱熔脱氢缩 合、闭环合成。
O
O
O
[H]
O
丙烯醛 蒽酮
缩合 苯嵌蒽酮 （最活化位置：3、9位）
CH2=CH-CHO
O
CH2CH2CHO O
11 10 9
8
2
1
3
4
7
5
6 O
退出
➢ 两个苯嵌蒽酮分子在不同位置上连接起来，形成 两种异构体，即紫蒽酮和异紫蒽酮。
12 3
2' 1' 3'
4
4'
O
O
紫蒽酮，即还原深蓝BO 脱氢缩合发生在3,3',4,4'位置
• 如：还原黄GC
O SC N
N CS O
N
噻唑
S
退出
二、靛族类还原染料
O
O
• 染料分子结构，含有 C C C发C色体系，色泽鲜艳，
但牢度特别是日晒牢度不如蒽醌类还原染料。根据分
子结构，大致可分为六类：
对称性靛系染料：
O
H
CNCCN NhomakorabeaC
H
O
靛蓝类
不对称靛系染料：
O
C
C C NH
[H] O C D C O [O]
染料 （不溶于水）
HO C D C OH
隐色酸 （不溶于水）
NaOH H
O C D CO
隐色体钠盐
（溶于水）
常用还原剂是保险粉 Na2S2O4·2H2O（连二亚硫酸钠）
退出
二、应用特点
1. 主要用于纤维素纤维的染色，也可用于维纶的染色， 少数分子量较小的还原染料还可用于聚酯纤维的染色。
第六章 还原染料
❖§1 引言 ❖§2 还原染料的发展 ❖§3 还原染料的分类、结构和性质 ❖§4 还原染料的还原原理 ❖§5 还原染料的光敏性
退出
§1 引言
一、结构特征
• 分子中不含水溶性基团（-SO3H、-COOH），缺 少亲水性基团（-NH2、-OH、-NO2等），不溶于 水，至少含有两个羰基。
2. 优异、全面的坚牢度是其他染料不可比的。耐晒牢度 至少在五级以上，一般为六至七级，有许多是八级。 许多品种在纤维上的浅色耐晒牢度可高达六级以上。 其他如耐洗、耐碱、耐氧化、耐熨烫等牢度，平均在 四至五级之间。
3. 色谱齐全，色泽鲜艳，以蓝、紫、绿、棕、橄榄、灰 等色见长，黄、橙次之，浓艳的红色则不及偶氮染料。
12
O
3
4'
4
3'
O
2' 1'
异紫蒽酮，即还原紫R 脱氢缩合发生在3,4',4,3'位置
退出
（六）吖酮系
• 这系染料大部分都是红色和紫色，少数为绿色、 蓝色和棕色。
如：还原红紫RRK
Cl O HN
Cl CO
O Cl
退出
（七）噻唑结构系
• 这类染料一般说来对纤维素纤维具有良好的亲和 力，色泽鲜艳，价格便宜，但日晒牢度差，且具 有严重光脆性。
（3）酰氨基在碱性、高温下易水解，所以适用于冷染
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2．亚胺系
• 蒽醌与蒽醌之间用亚氨基连接起来的化合物，常含 2~3个蒽醌核。例如：阴丹士林红G
O
O O NH
NH O
O
O
• 这类染料与酰胺类一样，易于在热的烧碱溶液中水 解，所以也只用冷染。
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（二）咔唑系
• 染料结构中含有咔唑环与蒽醌稠合，一般可含一个、 二个、四个咔唑环。最重要的品种：还原棕BR（含 二 个 咔 唑 ） ， 还 原 卡 其 GG （ 含 四 个 咔 唑 ， 橄 榄 绿 色），牢度好，无显著光脆性。
• 1921年开始出现了可溶性还原染料 。
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§3 还原染料的分类、结构和性质
• 按照化学结构和性质，还原染料分成： （1）蒽醌类 （2）靛族类 （3）杂环类 （4）可溶性还原染料
• 近年来还出现一些新的衍生物，如带有 活性基团的所谓活性还原染料。
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一、蒽醌类还原染料
• 凡是染料分子中含蒽醌结构或多环酮结构的统称为蒽醌类 还原染料。这类染料绝大部分是由蒽醌及其衍生物合成的。
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（一）酰胺系和亚胺系
1．酰胺系
染料结构式中含有一个或几个酰氨基，位置均在α位。
例如：
O NHCO
O NHCO
O NH2
O NHCO
还原红5GK
OCHN O
还原黄GK
O NH2
紫红色（未苯甲酰化）
特点：
（1）分子结构简单，色谱以黄、橙为主，匀染性好，有一定的水 洗和耐氯牢度。
（2）大部分品种具有光脆性
O
O
O HN
NH O
还原棕BR
N
咔唑
H
O
O
• 染料特点：
1、分子具有咔唑环，等能与纤维形成氢键，亲和力较大
2、匀染性良好，色谱以黄、橙、棕、绿为主
3、黄色染料对纤维有光敏脆损作用
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（三）蓝蒽酮系
• 结构特点：分子中具有二氢吩嗪结构
• 典型结构：还原蓝RS（N）（蓝蒽酮）
O
NH O O HN
H N
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§2 还原染料的发展
• 人类使用的第一个天然还原染料—靛蓝染料， 传说始于中国殷周时代。 Vat dyes
• 1897年按K. Heumann方法在德国首先进行了合 成靛蓝的生产 。
• 1901年R. Bahn合成了第一个蒽醌还原染料，定 名为阴丹士林（Indanthrene）。国内还原染料 也叫士林染料。
• 这类染料在还原染料中占有重要地位，它的优点很多，主 要为：①各项牢度高超；②色谱齐全；③颜色鲜艳；④还原 后的隐色体钠盐对纤维均有很高的亲和力。
• 绝大部分蒽醌还原染料隐色体钠盐的色泽均较未还原染料
的颜色为深，仅有少数例外，这与靛族还原染料隐色体的情
况恰好相反。
O
ONa
O 蒽醌（浅黄色）
ONa 蒽醌隐色酸钠盐（红色）
芘（C16H10）
• 这两个染料颜色也相似，黄蒽酮及其衍生物大都是 黄色，而芘蒽酮及其衍生物则大都是橙色，但它们 的性质截然不同，主要表现在芘蒽酮类染料有严重 的光脆性，而黄蒽酮类染料则没有。（-N=的负电 性比-CH=大）
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（五）二苯嵌蒽酮系
• 这类染料是从或可以从苯嵌蒽酮合成的还原染料。
甘油脱水 蒽醌还原
O
H2N
NH2
O
O
染料特点：
NaOH, KOH, NaNO3 220 ℃ 碱熔脱氢
O HN NH O
O
（1）稳定性好，空气中加热至470℃以上才分解 （2）染料不耐氯漂（由蓝色变成暗绿色）。 （3）可以被氯化
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（四）黄蒽酮和芘蒽酮系
两者有类似的结构式：
O
O
N N
CH CH
O
黄蒽酮（还原黄G）
O
芘蒽酮（还原金橙G）
二氢吩嗪
N H
O
• 蓝蒽酮之所以具有很高的染色牢度，是和它分子内 部形成带氢键六元环分不开的。染料分子中分子内 氢键的形成，有助于加速激化态分子内部电子转移， 有利于能量传递，减少了可能发生的光化学反应， 使染料的耐晒牢度得以提高。
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合成：两分子2-氨基蒽醌在氮气下碱熔脱氢缩 合、闭环合成。
O
O
O
[H]
O
丙烯醛 蒽酮
缩合 苯嵌蒽酮 （最活化位置：3、9位）
CH2=CH-CHO
O
CH2CH2CHO O
11 10 9
8
2
1
3
4
7
5
6 O
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➢ 两个苯嵌蒽酮分子在不同位置上连接起来，形成 两种异构体，即紫蒽酮和异紫蒽酮。
12 3
2' 1' 3'
4
4'
O
O
紫蒽酮，即还原深蓝BO 脱氢缩合发生在3,3',4,4'位置
• 如：还原黄GC
O SC N
N CS O
N
噻唑
S
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二、靛族类还原染料
O
O
• 染料分子结构，含有 C C C发C色体系，色泽鲜艳，
但牢度特别是日晒牢度不如蒽醌类还原染料。根据分
子结构，大致可分为六类：
对称性靛系染料：
O
H
CNCCN NhomakorabeaC
H
O
靛蓝类
不对称靛系染料：
O
C
C C NH
[H] O C D C O [O]
染料 （不溶于水）
HO C D C OH
隐色酸 （不溶于水）
NaOH H
O C D CO
隐色体钠盐
（溶于水）
常用还原剂是保险粉 Na2S2O4·2H2O（连二亚硫酸钠）
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二、应用特点
1. 主要用于纤维素纤维的染色，也可用于维纶的染色， 少数分子量较小的还原染料还可用于聚酯纤维的染色。
第六章 还原染料
❖§1 引言 ❖§2 还原染料的发展 ❖§3 还原染料的分类、结构和性质 ❖§4 还原染料的还原原理 ❖§5 还原染料的光敏性
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§1 引言
一、结构特征
• 分子中不含水溶性基团（-SO3H、-COOH），缺 少亲水性基团（-NH2、-OH、-NO2等），不溶于 水，至少含有两个羰基。
2. 优异、全面的坚牢度是其他染料不可比的。耐晒牢度 至少在五级以上，一般为六至七级，有许多是八级。 许多品种在纤维上的浅色耐晒牢度可高达六级以上。 其他如耐洗、耐碱、耐氧化、耐熨烫等牢度，平均在 四至五级之间。
3. 色谱齐全，色泽鲜艳，以蓝、紫、绿、棕、橄榄、灰 等色见长，黄、橙次之，浓艳的红色则不及偶氮染料。
12
O
3
4'
4
3'
O
2' 1'
异紫蒽酮，即还原紫R 脱氢缩合发生在3,4',4,3'位置
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（六）吖酮系
• 这系染料大部分都是红色和紫色，少数为绿色、 蓝色和棕色。
如：还原红紫RRK
Cl O HN
Cl CO
O Cl
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（七）噻唑结构系
• 这类染料一般说来对纤维素纤维具有良好的亲和 力，色泽鲜艳，价格便宜，但日晒牢度差，且具 有严重光脆性。
（3）酰氨基在碱性、高温下易水解，所以适用于冷染
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2．亚胺系
• 蒽醌与蒽醌之间用亚氨基连接起来的化合物，常含 2~3个蒽醌核。例如：阴丹士林红G
O
O O NH
NH O
O
O
• 这类染料与酰胺类一样，易于在热的烧碱溶液中水 解，所以也只用冷染。
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（二）咔唑系
• 染料结构中含有咔唑环与蒽醌稠合，一般可含一个、 二个、四个咔唑环。最重要的品种：还原棕BR（含 二 个 咔 唑 ） ， 还 原 卡 其 GG （ 含 四 个 咔 唑 ， 橄 榄 绿 色），牢度好，无显著光脆性。
• 1921年开始出现了可溶性还原染料 。
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§3 还原染料的分类、结构和性质
• 按照化学结构和性质，还原染料分成： （1）蒽醌类 （2）靛族类 （3）杂环类 （4）可溶性还原染料
• 近年来还出现一些新的衍生物，如带有 活性基团的所谓活性还原染料。
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一、蒽醌类还原染料
• 凡是染料分子中含蒽醌结构或多环酮结构的统称为蒽醌类 还原染料。这类染料绝大部分是由蒽醌及其衍生物合成的。
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（一）酰胺系和亚胺系
1．酰胺系
染料结构式中含有一个或几个酰氨基，位置均在α位。
例如：
O NHCO
O NHCO
O NH2
O NHCO
还原红5GK
OCHN O
还原黄GK
O NH2
紫红色（未苯甲酰化）
特点：
（1）分子结构简单，色谱以黄、橙为主，匀染性好，有一定的水 洗和耐氯牢度。
（2）大部分品种具有光脆性
O
O
O HN
NH O
还原棕BR
N
咔唑
H
O
O
• 染料特点：
1、分子具有咔唑环，等能与纤维形成氢键，亲和力较大
2、匀染性良好，色谱以黄、橙、棕、绿为主
3、黄色染料对纤维有光敏脆损作用
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（三）蓝蒽酮系
• 结构特点：分子中具有二氢吩嗪结构
• 典型结构：还原蓝RS（N）（蓝蒽酮）
O
NH O O HN
H N