活性染料化学结构式

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。

第三节活性染料染色活性染料是其离子或分子中含有一个或一个以上的反应性基团（俗称活性基团），在适当条件下，能与纤维素纤维上的羟基、蛋白质及聚酰胺纤维上的氨基等发生键合反应，在染料和纤维之间生成共价键结合的一类染料。

按照染料索引分类，该类染料称为反应性染料，我国称为活性染料活性染料的分子结构简单，色泽鲜艳，色谱齐全，使用方便，成本较低，含有磺酸基水溶性基团，在水中电离成染料阴离子，对硬水有较高的稳定性，扩散性和匀染性较好活性染料还会与水发生水解反应，降低染料利用率，残液中染料含量高达30%〜40%活性染料染色时间较长，染料和化学品的耗用量大，需加大量中性盐促染，对环保不利活性染料的皂洗牢度和摩擦牢度较好，日晒牢度与染料母体结构有关，随染色浓度提高而改善活性染料耐氯漂牢度较低，蒽醌结构的蓝色品种染料有烟气褪色现象可用于纤维素纤维、蛋白质纤维、聚酰胺纤维，特殊活性基团的活性染料还可用于涤纶等纤维的染色一、活性染料的结构和类型活性染料结构通式W—D—B—ReRe 为反应性基团（活性基），可与纤维反应生成共价结合，影响染料的反应性以及染料和纤维间的共价键的稳定性B 为活性基与母体的连接基或桥基，部分染料无，影响染料的稳定性及染料和纤维间共价键的稳定性D 为染料发色体或母体，影响染料的亲和力、扩散性、颜色和耐晒牢度W 为水溶性基团，一般为磺酸基二、活性染料和纤维素纤维的反应性1.纤维素纤维的化学结构和反应性纤维素是多糖化合物，其分子链主要由 3 -D-葡萄糖剩基彼此以1,4苷键联结而成反应性主要取决于分子链中的葡萄糖剩基上的三个羟基的性质只有无定形区的葡萄糖剩基上的羟基才可能与染料发生反应染料可及区约占纤维总体积的5%〜14%，随前处理和染色时的溶胀状态而不同不同大小结构的染料分子，可及区有差别实际参加反应的羟基仅是可及羟基很少一部分，与各羟基的反应性和空间阻碍等因素有关第 2 位的反应性最强，但空间阻碍比第 6 位的大，对体积较大的分子（如染料）反应几率较低第 6 位的伯羟基的反应性较强，受空间阻碍影响较小，发生亲核反应的几率较高第3位的仲羟基受空间影响较大，且易与相邻的葡萄糖剩基形成内氢键，反应性最低在正常反应条件下，第2位空间阻碍较第6 位的大，所以染料主要和第 6 位的羟基反应2.活性染料的反应纤维素和水都可作为亲核试剂与染料发生反应染料与水反应就失去与纤维的反应能力，反应越快，损伤染料越多，固色率较低染料与水反应是均相反应，与纤维素反应是非均相反应水解反应可以发生在溶液中，也可以发生在纤维内孔道中一般使用水溶性多元醇代替纤维素纤维进行研究在醇的碱性溶液可发生如下反应AOH T AO- + H+ 醇的离解AO- + D T AOD 染料的醇解OH- + D t HOD 水解产物醇解相当于和纤维素的反应三、活性染料的染色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。

SO 3NaOHNH3NaNaO 3N=N NN NNHCl R第四章 活性染料染色4-1 引 言一活性染料的应用性能活性染料结构特征－ …； 活性染料优点－ …；活性染料缺点－ 水洗牢度中等、易水解、上染率不高、利用率较低、染色时用盐多；活性染料的结构与反应性及反应历程－ …； 双活性基活性染料－ …；活性染料的发展－ 低盐、低碱…；中性染色的活性染料（适用于蛋-纤维素染色）。

二 活性染料的结构类型1 结构通式 W-D-B-Re2 按染料母体结构（发色体系）分类① 偶氮类－ 多为单偶氮 ② 蒽醌类－ 兰、绿色活性见多③ 菁类－ 多为翠兰色、色光鲜艳、日晒牢度高，但分子结构大、亲和力低、扩散慢，且水解染料不易洗净。

④ 金属铬合型－ 颜色较深、亲和力大、扩散性好，但日晒牢度好。

3 按染料活性基团结构分类活性染料的活性基团决定了染料反应性大小，是制定染色工艺的重要依据。

1) 含活泼卤素原子的氮杂环活性基团均三嗪结构 二氯均三嗪 X procion MX 一氯均三嗪 K procion H一氟均三嗪 F Cibacron F氯代嘧啶结构 三氯嘧啶 Reacton 二氟一氯嘧啶 F 氯代喹噁啉型 Levafix 2) 含活泼卤原子及硫酸酯的脂肪链活性基乙烯砜型(KN)β-乙烯砜硫酸酯 α-溴代丙烯酰胺国外商品名：Lansol ；稳定性好，反应性﹤K 、KN ，稳D-NH-C=CH 2O H OSO CH CH SO D 3222----22CH CH SO D =--定性好，对蛋纤染色。

3) 复合（多）活性基K+KN M ME B Sumifix Supra K+K KD KE Procion HE Cibacron E F+KN F (染-纤键耐碱) Cibacron C 目前多活性基染料开发主要着眼于提高吸尽率；应用于低盐染色；减少染色水解褪色。

4-2 活性染料与纤维素的反应性一 活性染料与纤维素的反应机理1 活性基团的反应性活性染料的反应中心为活性基团电子云密度较低的碳原子，活性基团反应性、与纤维（或水）反应的难易、所生成的共价键稳定性，均与其正电荷反应中心密切相关。

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。

C.I.Reactive Blue 49C.I.活性蓝49是一支常用的印花染料，艳蓝色光，日晒牢度优良，本文对于该染料在印花中的应用进行了总结，通过实验证明了防染盐S 对该染料色光的影响。

通过实验详细的测试了该染料在真丝染色、棉和竹浆纤维同浴染色时染料的染色性能。

并测试了染料纯棉印花织物上的气候牢度。

染料的结构式和基本资料CAS 号: 12236-92-9分子式: C 32H 23ClN 7O 11S 3.3Na 相关类别:K 型活性染料 (一氯均三嗪型);活性染料;染料Molecular Weight: 882.19 结构式：SO 3NaOO NH 2NHNHCH 3CH 3C H 3NNNNHCl SO 3NaSO 3NaC.I.活性蓝49 性质C.I.活性蓝49 用途与合成方法化学性质深蓝色粉末。

易溶于水，在水中的溶解度为 200g/L (20℃)，50℃时在水中溶解度大于 200g/L 。

于浓硫酸中呈红光蓝色；于稀碱溶液中呈蓝色。

生产方法以溴氨酸、2，4，6-三甲基-3，5-二氨基苯磺酸、间氨基苯磺酸和三聚氯氰为原料。

首先将溴氨酸与 2，4，6-三甲基-3，5-二氨基苯磺酸缩合，再与三聚氯氰缩合，最后与间氨基苯磺酸缩合得产物。

经盐析、过滤、干燥得成品。

应用性能C.I.活性蓝49一般应用于印花，色光鲜艳，日晒牢度和皂洗牢度、耐酸、碱汗渍牢度优良，但是耐气候牢度和耐氯牢度欠佳。

在印花中常加入防染盐S ，但对于C.I.活性蓝49反而会造成色光萎暗。

防染盐S对印花色光的影响在印花调浆过程中，防染盐用量过高会发生色光偏黄变暗。

实验：用40s×40s/C144×76未丝光未加白的半制品试样色浆处方：色浆组成1# 2#活性艳蓝P-3R 10海藻酸钠g.L-140六偏磷酸钠g.L-110纯碱g.L-110小苏打g.L-125尿素g.L-180防染盐S g.L-110 20结果色光鲜艳纯正色光偏黄发暗同样的实验条件在40s×40s/C144×76丝光漂白半制品上实验，结果相近。