1、染料光褪色机理2010-04-30 来源: 印染在线 点击次数:454 关键字: 染料 活性染料 活性染料母体结构的 7075%为偶氮型,其余为蒽醌型、酞菁型和甲脂型,均为蓝色色谱为主,偶氮型耐光牢度较差,蒽醌型、酞菁型和甲脂型的耐光牢度较好。染料的光褪色作用很复杂,它不但和染料的化学结构有关,也和染料的聚集状态、所染纤维材料的性质、以及大气条件等因素有关。(1)偶氮型染料偶氮染料的光褪色是一种光氧化反应,首先生成氧化偶氮苯衍生物,然后在光能作用下发生重排、水解、分解,最后生成肼及邻苯二醌。第一步氧化反应是最为关键,也是非常复杂的。在重氮基的邻,对位引入吸电子基后,使偶氮基上氮原子的电子云密度
2、降低,不利于生成氮化偶氮化合物,能阻止光氧化反应的发生,从而提高染料的耐光牢度。反之,引入给电子基后,偶氮基上氮原子电子云密度增大,使光氧化反应加速,不利于提高染料的耐光牢度。因此偶氮型活性染料经常引入磺酸基、卤素等吸电子基以提高染料的耐光牢度。偶氮基相邻位置上含有吸电子基(磺酸基)时,耐光牢度较高,与相似染料母体的双活性基而偶氮基相邻没有吸电子基的相比,耐光牢度较低。染料分子中引入杂环,杂环上具有吸电子基,如吡唑啉酮与吡啶酮,它们的耐光牢度较高,都是黄色色谱。红色谱活性染料,都是以 H 酸为偶合组份。H 酸上的羟基和氨基,都是给电子基,因此耐光牢度比较差。除非在偶氮基两个相邻位置上引入羟基,
3、通过它们配位电子与重金属形成金属络合染料,耐光牢度得以提高。(2)蒽醌型染料一般来说,蒽醌型染料的耐光牢度比偶氮型染料高。蒽醌型染料的光褪光是一个很复杂的问题,氨基蒽醌在有氧的情况下,光褪色的第一步是生成羟胺化合物,进一步反应更为复杂,取决于氨基生成羟胺的难易。因此 氨基的邻或对位会有给电子基,使氨基的电子云密度增大,即碱性愈强,愈易氧化为羟胺,染料的耐光牢度愈低。反之,在 氨基的 位引入吸电子基,氨基碱性下降,耐光牢度则提高。蒽醌型活性染料都是酸性染料结构,以溴氨酸(1氨基4 溴2磺酸)为中间体所衍生的,氨基邻位引入强吸电子基磺酸,氮基的碱性很弱。酞菁和甲脂类活性染料是铜络合物,耐光牢度很高
4、,是一类牢度优异的蓝色谱染料,虽然因含铜不利于生态环保,但因可萃取的铜在纺织物上的限量为 50mg/kg,特别是浅色印染织物,染料用量少,所以可以控制在限量以内。C.I.活性蓝 7、蓝 14(活性艳蓝 KGL)、蓝 15(活性艳蓝 KNG)、蓝 63、231 等都是酞菁结构,耐光牢度为 57 级之间。甲脂类活性染料如 C.I 活性蓝 104、蓝 220、蓝 221 的耐光牢度可达 67 级。甲脂结构是较早开发并广泛用于蓝色活性染料,最有价值的是双偶氮三赘合环铜络合物,具有对称性。以双偶氮三赘合环为母体结构的活性染料,耐光牢度很高,达 78 级,即使是浅色杂色物,其耐光牢度仍很高,平面性很好,所以直接性也高,并有很好的耐氯和耐氧化物牢度。已有这类结构的商品染料,即 Dystar 公司的 Levafix Olive E-GLA,它的活性基是 6酰胺基2,3二氯1,4喹口恶啉。