鮮艷染料之蒽醌系染料

文章出處：責(zé)任編輯：人氣：-發(fā)表時間：2016-06-24 17:07【大中小】

一、蒽醌概述

（圖：蒽醌結(jié)構(gòu)式，記住這個結(jié)構(gòu)，后面會有看到。）

見上圖，即是蒽醌的結(jié)構(gòu)式，蒽醌是指在C9，C10位具有羰基的蒽類化合物，屬稠環(huán)有機化合物，又稱9，10-蒽酮、9，10-蒽醌。

1835年Laurent用硝酸氧化蒽，首次制得蒽醌。蒽醌的衍生物都是有顏色的，在自然界廣泛存在，天然產(chǎn)物中大多數(shù)的蒽醌類化合物都含有羥基，常以游離狀態(tài)或與糖結(jié)合成甙的狀態(tài)存在。如植物染料茜草，其所含的茜根素和羥基茜素等就是蒽醌類化合物。

從理論上講，蒽醌可能有10種異構(gòu)體。目前，制得的較為穩(wěn)定的只有1，2-蒽酯、1，4-蒽醌和9，10-蒽醌3種，通常所指蒽醌即為9，10-蒽醌。

蒽醌的還原性較特殊，在連二亞硫酸鈉（保險粉）的堿溶液中被還原為9，10-二羥基蒽醌鈉鹽。（因此，蒽醌系染料的拔色較偶氮類的染料要難。）

二、蒽醌的生產(chǎn)工藝

蒽醌常見的生產(chǎn)工藝有如下四種：

1、蒽氣相催化氧化法

蒽氧化法是以精蒽為原料，以空氣作氧化劑，五氧化二釩為催化劑，進(jìn)行氣相催化氧化，反應(yīng)器有固定床和硫化床兩種類型。

2、苯酐法

以苯酐、苯為原料，以三氯化鋁為催化劑，進(jìn)行付-克（Friedel-Crafts）反應(yīng)，然后用濃硫酸脫水生成蒽醌。苯酐法又分為溶劑法、球磨法和氣相縮合法。中國大多采用溶劑法，即以過量的苯為溶劑。此法原料易得，可以從石油做起，具有反應(yīng)溫度低、設(shè)備簡單、副反應(yīng)少等優(yōu)點。缺點是污染嚴(yán)重，三氯化鋁廢酸水不易處理，而且生產(chǎn)成本高。中國合成蒽醌均采用苯酐法。原料消耗定額：苯酐768kg/t、純苯700kg/t、硫酸（98%）1364kg/t、三氯化鋁1554kg/t、發(fā)煙硫酸1000kg/t。

3、萘醌法

以萘醌和丁二烯為原料，以氯化亞銅為催化劑，進(jìn)行縮合反應(yīng)、脫氫后得蒽醌。由于石油化工的飛速發(fā)展，提供了此法所用的大量原料丁二烯和萘醌。該法具有消耗低、三廢少等優(yōu)點，在日本和美國萘醌法已達(dá)到相當(dāng)規(guī)模，有發(fā)展前途。日本川崎公司使用此法生產(chǎn)。

4、苯乙烯法

由苯乙烯先進(jìn)行二聚反應(yīng)，然后氧化成鄰苯?；郊姿?，再環(huán)合成蒽醌。該方法的優(yōu)點是原料易得，沒有苯酐法的鋁鹽廢水引起的公害問題，產(chǎn)品成本較低。但反應(yīng)條件較苛刻，技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備要求高，是德國BASF研究的工藝。此外，日本三井化學(xué)公司獲得了以甲苯為原料制備蒽醌的專利。

三、蒽醌系染料

蒽醌系分散染料、酸性染料、還原染料、活性染料等，已發(fā)展成為色譜全、性能好的染料類別。蒽醌染料已有400多個品種，在合成染料領(lǐng)域中占有很重要的地位。下面以四種藍(lán)色系染料為例，介紹下蒽醌系染料的鮮艷所在。

1、蒽醌系分散染料

蒽醌分散染料是具有蒽醌結(jié)構(gòu)的分散染料。在蒽醌核上的α-位為氨基或羥基者占大多數(shù)。蒽醌染料均難溶于水。吸光系數(shù)為 10000～25000左右，是偶氮染料的1/2～1/3，所以對纖維的著色力從根本上講較偶氮染料差。

優(yōu)點：

在高濃度染色的海軍藍(lán)及黑色范圍內(nèi)，很少采用蒽醌染料；但蒽醌分散染料色澤鮮艷，所以多用于紅色、黃色或藍(lán)色的染色。從蒽醌分散染料的顯色結(jié)構(gòu)來看，染色時不受水解性、還原作用的影響，所以耐光堅牢度好、化學(xué)穩(wěn)定性好、使用方便，仍占有很重要的地位，在分散染料中約占20%。染色時，以木素磺酸及β-萘磺酸的福爾馬林縮合物為分散劑，同時進(jìn)行微?；稚⒂谒≈信c纖維一起進(jìn)行熱處理。

缺點：

蒽醌分散染料有一缺點，是其他染料所沒有的，可以被大氣中的氮氧化物及硫氧化物作用而退色，即氣體退色現(xiàn)象。這種現(xiàn)象與α-位氨基的堿性有關(guān)。為克服這一缺點，可用芳基氨代替烷基氨，并引入鹵原子、氰基和硝基等親電子基，例如美國 Eastman公司研制的染料C.I.分散藍(lán)27。

代表品種：有C.I.分散藍(lán)56（2BLN)、C.I.分散藍(lán)87和C.I.分散紅92。