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项目三任务 1 蛋白质纤维的酸性染料染色（ 2 ）. www.gdfzxy.com. 酸性染料染色. Concept. §1 酸性染料染色. 酸性媒染染料染色. 酸性含媒染料染色. 1 . 酸性染料 应用体系. 1 酸性媒染染料 1.1 、简介 媒染染料最初始于天然色素的染色过程。即：“染料→媒介→纤维”的模式。这样的模式很像拉链的作用，将染料和蛋白质纤维通过媒介连成了相当稳固的一体。按照这一模式的染色种类发展的媒染染料迄今有 2 种类型。. 1.1.1 、酸性媒介染料
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项目三任务1蛋白质纤维的酸性染料染色（2） www.gdfzxy.com
酸性染料染色 Concept §1酸性染料染色 酸性媒染染料染色 酸性含媒染料染色 1 . 酸性染料应用体系
1 酸性媒染染料 • 1.1、简介 • 媒染染料最初始于天然色素的染色过程。即：“染料→媒介→纤维”的模式。这样的模式很像拉链的作用，将染料和蛋白质纤维通过媒介连成了相当稳固的一体。按照这一模式的染色种类发展的媒染染料迄今有2种类型。
1.1.1、酸性媒介染料 • 酸性媒介染料易溶于水，结构中含有能与金属离子络合的基团，上染后需经金属盐进行络合处理而固着在纤维上的一类染料。 • 酸性媒介染料结构中必备羟基—OH： • 因为它与金属的络合要酸性介质进行，也称为“酸性络合染料”。用于蛋白质纤维特别是羊毛的染色，沿用了“染料→媒介→纤维”的模型。
溶液中 初染到纤维上 最终固着于纤维上
1.1.2、酸性含媒染料 • 酸性含媒染料指已经与金属形成了络合物的水溶性染料，在纤维上不再加入金属盐处理，而是随着络合转化而固着在纤维上的一类染料。 • 这类染料的络合转化可在中性介质中完成，所以也称“中性染料”。用于蛋白质纤维特别是蚕丝的染色，沿用了“染料 + 媒介 → 纤维”的模型。 • 经过发展，酸性含媒染料已经形成了两个固定的品种。
一是1:1型金属络合染料，其染色条件尚需弱酸性介质；一是1:1型金属络合染料，其染色条件尚需弱酸性介质； • 二是2:1型金属络合染料，其染色条件已经可以达到中性介质乃至弱碱性介质。
所谓染色条件实质上指的是染料在上染过程中的络合转化条件，这对蚕丝染色时，保护纤维的物理机械性能具有重要义意，而在羊毛染色时，也减少了纤维的损伤。所谓染色条件实质上指的是染料在上染过程中的络合转化条件，这对蚕丝染色时，保护纤维的物理机械性能具有重要义意，而在羊毛染色时，也减少了纤维的损伤。 • 总之，“媒染染料”是一类结构中含有可络合基团或者已经形成了络合物的水溶性染料，上染纤维后借助金属络合或者络合转化而固色。
2 媒染染料的结构 • 媒染染料的母体结构类别与酸性染料一样，主要有偶氮类（占75%）、蒽醌类（占6%）、三芳甲烷类（占11%）和噻嗪、噁嗪等杂环类4种。详细内容见上一课次的教案。下面按络合官能团进行分类说明。
2.1酸性媒染染料 • 2.1.1酸性媒染染料的结构与性能 • 酸性媒染染料具有强酸性染料的基本结构，最主要的特征是分子中含有能与过渡金属元素形成络合物的配位基，在酸性染浴中上染蛋白质纤维或聚酰胺纤维后，能在纤维上与金属媒染剂（常用重铬酸盐）作用生成络合物，具有很高的湿处理牢度和耐光牢度，耐光牢度一般在4-7级。
以端基参与络合的主要为偶氮结构中末端含有水杨酸分子片段的一类媒染染料。端基为—OH、—COOH等。如：黄2G、黄GG、黄A、橙R。以端基参与络合的主要为偶氮结构中末端含有水杨酸分子片段的一类媒染染料。端基为—OH、—COOH等。如：黄2G、黄GG、黄A、橙R。
以母体基团参与络合的为蒽醌、氧蒽、三芳甲烷母体中—OH、—COOH等基团参与络合的一类媒染染料。如：黑B、紫CG、紫R、桃红3BM。以母体基团参与络合的为蒽醌、氧蒽、三芳甲烷母体中—OH、—COOH等基团参与络合的一类媒染染料。如：黑B、紫CG、紫R、桃红3BM。
2.1.4、酸性含媒染料以固定比例与金属络合 • 1:1型。如：酸性含媒红R、酸性含媒蓝GGN。
2.2 酸性媒染染料的络合机理 • 酸性媒染染料的络合机理也就是酸性媒染染料的固色机理： • 媒染染料以不同的纤维作为基质，在不同条件下与金属所形成的络合物是不同的，而酸性含媒染料中所结合的金属元素所形成的络合物则是固定的。 • 酸性媒染染料在酸性介质中首先借助于离子键的作用上染蛋白质纤维，然后通过媒染剂（通常是重铬酸钾或重铬酸钠）产生的金属离子与纤维形成配位键结合。
媒染处理时，媒染剂中的六价铬离子使羊毛纤维的二硫键被氧化，自己同时也被还原成三价的铬离子（Cr3+）。继之便有三价的铬离子（Cr3+）与纤维上带有配位基的染料络合，同时又与纤维分子中的氨基、羟基等络合形成“酸性染料——金属离子——纤维”三者间稳定的络合结构，并且较大的金属络合染料分子与纤维之间也形成较大的范德华力，因而达到较高的耐洗牢度。媒染处理时，媒染剂中的六价铬离子使羊毛纤维的二硫键被氧化，自己同时也被还原成三价的铬离子（Cr3+）。继之便有三价的铬离子（Cr3+）与纤维上带有配位基的染料络合，同时又与纤维分子中的氨基、羟基等络合形成“酸性染料——金属离子——纤维”三者间稳定的络合结构，并且较大的金属络合染料分子与纤维之间也形成较大的范德华力，因而达到较高的耐洗牢度。
媒染过程中羊毛的二硫键与重铬酸盐发生的氧化还原反应：媒染过程中羊毛的二硫键与重铬酸盐发生的氧化还原反应：
2.2.1、酸性媒染染料能形成不同比例的络合物；2.2.1、酸性媒染染料能形成不同比例的络合物； • 给定不同的染色对象或者不同的染色条件，酸性媒染染料能与金属离子形成不同比例的络合物，而构成颜色与染色牢度上的差异。对于Cr离子而言，与水杨酸结构的酸性媒染染料可形成1:1型、2:1型、3:1型络合物。但是当染浴pH值降低时，络合物的比数也随之降低。
2.2.2、酸性含媒染料的络合比是固定的，它是通过络合转化而固色的；2.2.2、酸性含媒染料的络合比是固定的，它是通过络合转化而固色的； • 以酸性含媒红R对羊毛的染色为例，其反应通式如下：
2.2.3、染料的亲和力提供了与纤维的其它弱键结合力。2.2.3、染料的亲和力提供了与纤维的其它弱键结合力。 • （1）氢键力——结构中的—NH2和—OH之间可以形成氢键； • （2）库仑力——可由磺酸基团Dye—SO3-与金属离子的作用表现出来； • （3）范氏力——当染料分子量较大时，会表现得比较突出。 • 有了上述分子之间各种微观上的相互作用，染料与纤维之间的作用范畴大大增加，所以酸性媒染染料比普通酸性染料的染色牢度得以大大提高。
媒染染料结构与性能特征要点： • 1、溶于水，含有水溶性基团； • 2、具有酸性和络合两种功能基团，能与纤维发生双重作用； • 3、由金属离子作媒介，络合及其转化成了上染的主导过程； • 4、主要用于蛋白质纤维和锦纶的染色，品种繁多，色谱齐全； • 5、因为染料与纤维间的多重作用，其染色牢度比普通酸性染料大大提高
作业及思考 • 1、按络合结构，怎样划分媒染染料？ • 2、媒染染料的两个品种“媒染染料”和“含媒染料”是如何区分的？ • 3、具备络合能力的最重要的基团是谁？ • 4、为什么媒染染料总比同类型酸性染料的牢度要好？ • 5、媒染染料结构中的酸性基团和络合基团各起什么作用？
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