染料化学(第2版)
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第五章 直接染料

第一节 引言

直接染料是1884年保蒂格(Bottiger)发现了刚果红(Congored)后发展起来的。在这以前,棉纤维用靛蓝和其他天然染料染色,操作麻烦。当时合成染料的发展刚起步,不能对棉纤维直接染色,要将棉纤维用媒染剂处理以后才能上染,而且染色牢度很低。刚果红可溶于水,无须先用媒染剂处理就能直接上染棉纤维,工艺简单,合乎当时纺织工业发展的需要,类似的染料便迅速发展起来。由于该类染料能对棉纤维无须媒染剂而直接上染,所以称为直接染料(Direct dyes)。染料能对纤维直接上染的性能就称为直接性。

直接性是染料分子和纤维分子间吸引力所致。分子间的吸引力有两种:一种为极性引力,即染料分子和纤维分子间产生的氢键;另一种为非极性引力,即范德华力。作为直接性染料,染料分子与纤维分子间应有较大的作用力。构成直接染料的条件为:

(1)染料分子具有线型结构,使其能按长轴方向水平地吸附在纤维轴上,最大限度地使范德华力发生作用。

(2)染料分子中共平面结构部分范围要大,若染料分子具有延伸的共轭体系,共轭体系部分即呈平面性。若平面性分子吸附在纤维表面上的面积大而又紧密,则两者间的范德华力也大。

(3)染料分子中具有可以形成氢键的基团,如氨基、羟基能与纤维素纤维分子的羟基形成氢键。在纤维素纤维分子中,两个伯醇羟基相隔约1.03nm,染料分子中两个羟基、氨基或羟基与氨基间相隔1.08nm时,染料与纤维生成氢键的机会也最大。

染料与纤维分子间的引力越大,直接性越强,则染料的水洗牢度和耐日晒牢度越好。

直接染料具有染色简便,价格便宜,色谱齐全等优点,曾被广泛用于棉织物的染色。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。随着科学技术的发展,尤其是染料化学的发展,直接染料的研究者不断改进染料的应用性能,以满足印染行业对直接染料提出的更高要求。