染料分類與命名

1、.染料分類與命名(一、)染料分類 染料是使纖維染成鮮明而堅(jiān)牢色澤的有機(jī)化合物。 染料的特點(diǎn)： 1.有顏色 2.與溶于水或水形成分散體系 3.可以上染纖維 4.有一定牢度 染料應(yīng)以兩大類（天然染料在過去文獻(xiàn)中沒有在染料分類中占有應(yīng)有的位置，此次我大膽地將其劃分為主要一類，因?yàn)樘烊蝗玖夏壳罢谇娜慌d起并應(yīng)用在更廣泛的領(lǐng)域）劃分：天然染料；合成染料。 天然染料分類：包括植物類染料；礦物類染料；動物類染料； 合成染料分類：為化學(xué)研究、合成及應(yīng)用方便，合成染料又分為化學(xué)結(jié)構(gòu)分類及應(yīng)用分類?；瘜W(xué)結(jié)構(gòu)分類： 1.偶氮結(jié)構(gòu)（N=N） 2.蒽醌（A/Q）結(jié)構(gòu)，分子中蒽醌結(jié)構(gòu)： 3.靛系染料.如靛藍(lán)，硫靛。 4.

2、硫化染料，具有復(fù)雜的含硫結(jié)構(gòu)。 5. 酞箐（PC）結(jié)構(gòu)染料，分子中含有酞箐結(jié)構(gòu)。 6.多甲川染料（箐系染料），在分子共軛體系中，含有（CC）。 7.芳甲烷染料，包括二芳甲烷和三芳甲烷染料。 8.硝基和亞硝基染料，在染料中，硝基為共軛體系關(guān)鍵組成部分。 9.雜環(huán)染料,分子中含有雜環(huán)結(jié)構(gòu)。 染料應(yīng)用分類： 1.直接染料(direct dyes)，染料分子中含有磺酸基、羧酸基等水溶性基團(tuán)，可溶于水，在水中以陰離子形式存在，主要對纖維素纖維有親和力，染料分子與纖維素分子之間以范德華力和氫鍵相結(jié)合，從而染著于纖維上。多數(shù)為偶氮結(jié)構(gòu)。直接染料又因其結(jié)構(gòu)或性能的不同，有學(xué)者將其劃分為：直接染料、高級直接染料

3、、銅鹽直接染料、直接重氮染料（實(shí)際上是冰染染料）或勻染性直接染料、鹽效應(yīng)直接染料、溫度效應(yīng)直接染料。 2.酸性染料（acid dyes），是一類含磺酸基、羧酸基等極性基團(tuán)的陰離子染料，通常以水溶性鈉鹽存在，在酸性染浴中，能與蛋白質(zhì)纖維素分子中的氨基以離子鍵相結(jié)合而染著。結(jié)構(gòu)上主要為偶氮和蒽醌所組成，亦有部分為三芳甲烷結(jié)構(gòu)。酸性染料又因應(yīng)用方法或結(jié)構(gòu)的不同而分為酸性染料、弱酸性染料、中性染料、媒介染料、酸性絡(luò)合染料。 3金屬絡(luò)合染料(pre-metallised dyes),在結(jié)構(gòu)上一般為含有可與金屬鰲合基團(tuán)的偶氮和蒽醌的染料。目前該類染料通常被定位在水不溶性的醇、油溶性染料。用途比較廣泛 4.

4、冰染染料，在染色過程中，由重氮組分和偶合組分直接在纖維上反應(yīng)形成色淀而染著于織物上。由于重氮鹽需在冰冷卻條件下（05）進(jìn)行，故稱冰染染料。為不溶性偶氮染料 5.還原染料（vat dyes），1）、不溶性還原染料：它本身不溶于水，但可在堿性條件下被還原成隱色體而上染纖維，再經(jīng)氧化，在纖維上恢復(fù)成原來不溶性的染料而固著。2）、可溶性還原染料。若將還原染料制成硫酸酯鈉鹽，為可溶性還原染料，在織物上染色后，再經(jīng)水解、氧化除去水溶性基團(tuán)，生成不溶性的還原染料從而固著在纖維上。 6.硫化染料（suipher dyes），一類染色原理大致與還原染料相似的染料，其還原機(jī)理是通過硫化堿。這類染料以黑、藍(lán)、草綠色

5、為多。同還原染料一樣，該類染料也具有可溶性硫化染料一類，主要應(yīng)用于皮革。 7.分散染料（disperse dyes）染料分子中不含有水溶性基團(tuán)，是一類水溶性很小的非離子型染料，在染色時用分散劑將染料分散成極細(xì)顆粒，在染浴中呈分散狀對纖維染色。主要用于聚酯纖維的染色和印花。該類染料是目前產(chǎn)量和品種最多的類別之一。 8.活性染料（rective dyes），染料分子中具有能與纖維分子中羥基，氨基發(fā)生共價鍵合反應(yīng)的活性基團(tuán)。因該類染料引入的活性基團(tuán)或個數(shù)不同而形成很多小類，其每類又有其各自的特點(diǎn)。是目前使用最普遍、品種最多的染料之一。 9.堿性染料（basic dyes），又稱鹽基染料。主要用于纖維

6、素纖維染色。該類染料用途比較廣泛，但因其牢度較差而限制了該類染料的應(yīng)用。 10陽離子染料（cationic dyes），該類染料早期為新合成的腈綸纖維染色由堿性染料中派生而出。因其結(jié)構(gòu)中含有陽離子而命名。主要應(yīng)用于腈綸纖維印染。最初以色澤鮮艷而著名。 11.縮聚染料（ploycondsation dyes），這類染料可溶于水，染色時在纖維上脫去水溶性基團(tuán)而發(fā)生分子間縮聚反應(yīng)，成為分子量較大的不溶性染料固著在纖維上。 除以上各類外，還有氧化染料（如：苯胺黑）、顏料、丙綸染料、熒光增白劑等。 另外天然染料將在該匯編中專篇敘述。 (二）、染料的命名及其規(guī)則： 國內(nèi)一直應(yīng)用的命名法分三段制：1）、冠首

7、（染料分類）；2）色稱（表示主色其前綴可加形容詞、功能詞）；3）冠尾（英文表示色光+數(shù)字表示色光強(qiáng)度）； 例如：酸性 嫩 黃 2 G 冠稱 形容詞 色稱 色光強(qiáng)度 冠尾 冠首為染料分類中的名稱：例：酸性、弱酸性、活性、分散等。 形容詞為：艷、嫩、深、堅(jiān)牢、耐曬等。 色稱為：常用的色彩為： 黃（Y）Yellow、 橙（O）Orange、 棕（BN）Brown、紅（R）Red、桃紅Pink、玫瑰Rose、紫 Violet、藏青（海軍藍(lán)）Navy Blue、天藍(lán)Sky Blue、翠蘭Turquoise、 綠（G）Green、灰Grey、 黑Black、等。 冠尾：選用的是色稱中英文的字頭，稱為次色或

8、色光的偏向表示方式。例：Y表示黃、綠光；R表示紅光，其余類推。通常選用的是：G；R；B；V；F； 附：冠尾常用字母及含義 冠尾    色光    濃度表示    用途    其他含義 A            Nylon 6 (Amilan)    BBW    藍(lán)光Blueish        Baum woll(木棉)    C, CPCaneConc&

9、#160;       濃度(Concertrated)純粹(Chemical pure)    Cotton(棉)    冷染 D                印花 E, ExExtra        Extra(粹取濃度)        F, Fine    熒光（fluorescent）       

10、     堅(jiān)牢度微粉 G    黃光(德Gelblich)綠光(Greenish)            H    Hue(色相)            J    黃光(法Jaun)            K    老品種沿用            冷染法 L

11、        高濃度染料        高耐光(Light) M                復(fù)合型 N                新品種 P                印花 R    紅光(Red dish)     

12、;       S        標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品(Standard)    絲用(Silk)絲光用    水溶性好 T                深、濃 U            交織用(Union)    V    紫光(Violet)          &#

13、160; W            羊毛用(Wool)    X    老品種沿用            例：直接耐曬熒光嫩黃7GFF 直接 耐曬熒光 嫩 黃 7 G FF 染料類別 功能詞 形容詞 色稱 色光數(shù)量級 色光 熒光強(qiáng) 實(shí)際上目前的商品命名除大部分按此規(guī)則實(shí)行外，由于國外商品的進(jìn)入及國內(nèi)廠家、經(jīng)銷商處于品牌或商品銷售壟斷考慮，人為的打破此規(guī)則，造成了很多的不便利處。 國外主要以廠家或品牌作為冠首如：卡普倫艷紅10B；蘭納灑脫

14、藏青R；該類命名對不熟悉染料的人來說很難知道其染料類別，但熟悉后也無所謂。 國內(nèi)則比較混亂，有些是莫名其妙，不知其所云何物。如我今日所見一例：產(chǎn)品大目錄標(biāo)明為酸性染料，產(chǎn)品名為：含金三原黃2R；如果不知其為酸性染料根本不知為何物。另有：酸性黃AGG2RN，既然綠光很強(qiáng)又紅光很強(qiáng)，豈不變成黑光，誰會要一只黑光的黃。 現(xiàn)在也有另一種命名： 例：××× ×× × × - ×× 染料類別 形容詞 色稱 廠名或地域 色光 這種現(xiàn)象可能會普及，是廠家注重品牌的一點(diǎn)好現(xiàn)象，無可厚非。我覺得應(yīng)該提倡，但最好統(tǒng)一化。 注意

15、： 另外，應(yīng)該提醒讀者的是：國內(nèi)染料分類基本上是以國際染料索引號（即C.I.NO:索引號）排列。該索引囊括了國內(nèi)外所有已生產(chǎn)的染料品種，是最大的染料數(shù)據(jù)庫。國內(nèi)經(jīng)銷商往往感到查找一只和進(jìn)口產(chǎn)品類同的國產(chǎn)染料非常困難。實(shí)際上并不難。查找一只染料需要具備幾個條件，如：1）、生產(chǎn)國別、公司；2）、染料類型；3）產(chǎn)品名稱；4）、染料索引號；其中最關(guān)鍵的就是最后一點(diǎn)，如果知道了該染料索引號，一切問題迎刃而解。因?yàn)閲鴥?nèi)大部分廠家都把染料索引號標(biāo)在該廠色卡或產(chǎn)品目錄上。而查找國內(nèi)已進(jìn)口的染料品種，則上述前3點(diǎn)為最重要，因?yàn)檫M(jìn)口染料的目錄及色卡上基本上沒有標(biāo)明索引號。但知道前3點(diǎn)，按圖索驥應(yīng)無大問題。 附錄：

16、 為方便讀者特附上纖維分類及各類纖維織物染料使用表。下文為轉(zhuǎn)摘： 1天然纖維 天然纖維是自然界存在的、可以直接獲得的纖維。天然纖維又可分為植物纖維、動物纖維和礦物纖維三種。 1）植物纖維 植物纖維又稱天然纖維素纖維，是由植物上種籽、果實(shí)、莖、葉等處獲得的纖維。它包括種子纖維、韌皮纖維和葉纖維等。 種子纖維：如棉、木棉等； 韌皮纖維：如苧麻、亞麻、黃麻、槿麻、羅布麻等； 葉纖維：如劍麻、蕉麻等。 2）動物纖維 動物纖維又稱天然蛋白質(zhì)纖維，是由動物的毛發(fā)或昆蟲的腺分泌物中取得的纖維。它包括毛發(fā)類和腺分泌物類。 毛發(fā)類：指羊毛、山羊絨、駝毛、兔毛、牦牛絨等； 腺分泌物類：指桑蠶絲、柞蠶絲、蓖麻蠶絲、

17、木薯蠶絲等。 3）礦物纖維 礦物纖維又稱天然無機(jī)纖維，是由礦物中提取的纖維。主要包括各類石棉。 2化學(xué)纖維 化學(xué)纖維是指由人工加工制造成的纖維狀物體，化學(xué)纖維又可分為人造纖維和合成纖維兩大類。 1） 人造纖維 人造纖維，也稱再生纖維，是由天然聚合物或失去紡織加工價值的纖維原料制成的纖維。包括人造纖維素纖維、人造蛋白質(zhì)纖維、人造無機(jī)纖維和人造有機(jī)纖維。 人造纖維素纖維：指粘膠纖維、銅氨纖維、醋酯纖維等。 人造蛋白質(zhì)纖維：指大豆纖維、花生纖維等。 人造無機(jī)纖維：指玻璃纖維、金屬纖維、碳纖維等。 人造有機(jī)纖維：指甲殼素（蟹殼）纖維，海藻膠纖維等。 2）合成纖維 合成纖維，占化學(xué)纖維的絕大部分，是由天

18、然小分子化合物經(jīng)人工合成有機(jī)聚合物后而制得的纖維。包括聚酯纖維、聚酰胺纖維、聚丙烯腈纖維等多種品種。 聚酯纖維：指滌綸纖維，也稱作達(dá)可綸、特麗綸、帝特綸等 聚酰胺纖維：指錦綸纖維，也稱為尼龍、耐綸、卡普隆等 聚丙烯腈纖維：指腈綸纖維，也稱為奧綸，開司米綸、愛克斯綸等 聚乙烯醇纖維：指維綸纖維，也稱作維尼綸、妙綸等 聚氯乙烯纖維：指氯綸纖維，也稱作天美綸、滇綸等 聚丙烯纖維：指丙綸纖維，也稱其為帕綸 聚氨基甲酸酯纖維：指氨綸纖維，也稱彈性纖維、司潘德克斯纖維等 其它纖維：包括芳綸1414、氟綸、碳纖維等 表4-2-1 紡織染料應(yīng)用表 織物種類    應(yīng) 用 染 料 棉 織 物

19、    直接染料、硫化染料、還原染料、冰染染料、活性染料 毛 織 物    酸性染料、弱酸染料、酸性媒染染料、媒染染料、中性染料 蠶絲織物    酸性染料、弱酸染料、中性染料、媒染染料 錦 綸    酸性染料、中性染料、分散性染料 滌 綸    分散性染料 腈 綸    陽離子染料 維 綸    中性染料 氯 綸    直接染料、硫化染料、還原染料、分散染料硫化染料染色還原劑HP的生態(tài)選擇用于硫化染料染色的還原劑是非生態(tài)的，在加工廢水中

20、仍是不可生物降解的鹽。為克服它們的污染問題，可應(yīng)用較為生態(tài)的以化合物為基礎(chǔ)的天然還原劑（硫化染料生態(tài)還原劑）HP。作者將硫化染料生態(tài)還原劑HP之類的生態(tài)還原劑作為硫化染料還原劑的替代物，同時也可減少染色過程中的污水。文中敘述了試驗(yàn)用的兩種織物規(guī)格、4種硫化染料、3種還原劑及其他助劑的試驗(yàn)情況，測試了染色牢度，比較了硫化染料采用生態(tài)還原劑與硫化鈉還原劑進(jìn)行染色的各項(xiàng)相關(guān)數(shù)據(jù)硫化染料的生產(chǎn)工藝比較簡單、生產(chǎn)設(shè)備要求不高，且原料中問體國內(nèi)外基本上均能自給，是產(chǎn)量大、投資少、成本低的染料品種；也是價廉、優(yōu)質(zhì)、使用  方便的大眾化染料，因此有利于全國各地普及生產(chǎn)1。硫化染料傳統(tǒng)染色用還原劑硫化

21、鈉，還原能力強(qiáng)、價格低廉，但染色廢水含硫量高，生物難降解2，排放水質(zhì)難達(dá)要求，為解決廢水問題，工廠需要投入大量資金，不僅大大增加了生產(chǎn)成本，而且在染色過程中容易產(chǎn)生有毒的硫化氫氣體，當(dāng)在空氣中達(dá)到一定    含量時，能引起眩暈、心悸、惡心等，當(dāng)吸人硫化氫時，很快失去對硫化氫氣味的感覺，所以中毒的危害性也就更大，當(dāng)濃度很大時，對呼吸道的粘膜和眼睛有刺激作用。用硫化染料生態(tài)還原劑HP等作還原劑的替代物，既不會產(chǎn)生過度還原，又可避免過早氧化，產(chǎn)生紅筋，同時還可避免產(chǎn)生過度還原的危險，而且能夠滿足有關(guān)廢水中硫化物含量方面的生態(tài)要求。      由于傳統(tǒng)

22、硫化染料染色后，加工廢水中有不可生物降解的鹽。為克服污染問題，目前國內(nèi)外從以下3方面進(jìn)行研究。    (1)還原劑的選擇：有文獻(xiàn)報道選擇硫化染料生態(tài)還原劑HP類的生態(tài)還原劑作為硫化染料還原劑的替代物3-4。    (2)染料的改進(jìn)：如液體硫化黑4GEV等環(huán)保型染料5-6。    (3)無還原劑染色：如采用陰極還原法7。      本文選擇硫化染料生態(tài)還原劑HP作為硫化染料染色用還原劑，研究了這些還原劑對硫化染料染色效果的影響，并進(jìn)行染色效果對比及不同還原劑產(chǎn)生廢水的水質(zhì)對比。    1

23、 硫化染料生態(tài)還原劑HP 等作為硫化染料還原劑的原理    硫化染料生態(tài)還原劑HP  的晶體是氧環(huán)式結(jié)構(gòu)。在溶液中則氧環(huán)結(jié)構(gòu)與開鏈結(jié)構(gòu)同時存在，達(dá)到平衡時氧環(huán)結(jié)構(gòu)為主，開鏈結(jié)構(gòu)少量。當(dāng)硫化染料生態(tài)還原劑HP溶液與氧化劑作用時，開鏈?zhǔn)奖谎趸?，這就破壞了原來的平衡，于是平衡向轉(zhuǎn)化成開鏈結(jié)構(gòu)的方向轉(zhuǎn)移，就這樣，平衡不斷移動，反應(yīng)不斷進(jìn)行，直至硫化染料生態(tài)還原劑HP或者氧化試劑全部反應(yīng)完為止。所以硫化染料生態(tài)還原劑HP溶液在反應(yīng)時，表現(xiàn)的就像硫化染料生態(tài)還原劑HP分子全是開鏈結(jié)構(gòu)一樣。硫化染料生態(tài)還原劑HP的氧環(huán)結(jié)構(gòu)有昔羥基，其溶液中有開鏈結(jié)構(gòu)存在具有醛基，能被氧化成羧基

24、。因此能作還原劑。      硫化染料生態(tài)還原劑HP等有機(jī)還原劑，是一類較溫和的還原劑，它的還原作用，是由于硫化染料生態(tài)還原劑HP分子中的醛基18)能在堿性條件下將硫化染料還原成隱色體被纖維素纖維吸收，經(jīng)氧化處理，成為不溶性的染料顯出應(yīng)有的色澤而固著在纖維上。加入燒堿為染色過程提供堿性環(huán)境_9l。有利于染料的還原和上染。    2 實(shí)驗(yàn)部分    21 實(shí)驗(yàn)儀器    電子分析天平AB2INN(Mbttler-Tdedo Group)；染色刷洗牢度儀Y571C型；測色配色儀(Datacolor SF-60

25、0Plus)；電熱鼓風(fēng)干燥箱CS1013E。    22 實(shí)驗(yàn)材料及藥品    32S X 32S純棉白布；硫化元青BRRN、硫化紅棕B3(天津染料廠)；硫化鈉、苛性鈉、無水碳酸鈉、食鹽、過硼酸鈉、硫酸亞鐵銨等均為市售。    23 測試方法    (1)皂洗牢度的測試一采用國標(biāo)GBT392083法測定；(2)摩擦牢度的測試一采用國標(biāo)GBT392l啊83測定法；(3)KS值測試一采用Datacolor SF-600P1us測色配色儀測試；(4)CODcr測試一采用國標(biāo)GB1 1914-89法測定。  &#

26、160; 24 實(shí)驗(yàn)工藝流程及條件    241 硫化元青BRRN染色    工藝流程：配制染液一染色(90C95，23染色時間) 續(xù)染(90C-95C)一擠干一水洗(50C，20分鐘，浴比1：15)一擠干一氧化(空氣，室溫，2O分鐘)一水洗(冷水，兩次)一烘干。    242 硫化紅棕B3R染色      工藝流程：配制染液一染色(70C80C，23染色時間) 續(xù)染(70C-80C)一擠干一水洗(40C，20分鐘，浴比1：15)一擠干一氧化(3過硼酸鈉，50C，20分鐘，浴比1：15)一水洗(冷水，兩次

27、)一 烘干。    3 結(jié)果與分析    31 硫化元青BRRN染色      影響硫化元青BRRN染色主要因素有還原劑、時間、pH值、促進(jìn)劑，只有合理的選擇各因素的使用范圍，才能使染色達(dá)到較好的效果。據(jù)資料l1。1建立了四因素三水平正交實(shí)驗(yàn)。    染色濃度4，對織物重，溫度9O95，純堿2，浴比1：15。      表2、3結(jié)果分析，對皂洗牢度而言，因素A的級差值最大，說明A是最重要因素，B次之，C、D相對較小。表中結(jié)果分析，A的I、值較大，B的I、值較大，C的I值最大，

28、D的值最大，I、較大，因此僅考慮皂洗牢度，最佳配方：A1 3B1 2C1D2 3。用同樣方法分析各因素對織物干濕摩擦牢度、KS值的影響，分別得出最適宜的配方如下：干摩擦牢度：A2 3 C1 3 B2 3D1 3，濕摩擦牢度：D3 A2 3 B1 2 C1 2，KS值：C1A1 2B12D1 2。綜合上述，得出最佳配方為：A1C1B1D3，即：    硫化染料生態(tài)還原劑HP 4(owf)    燒堿 5(owf)食鹽 20(0wf)    染色時間 3O分鐘    32 硫化紅棕B3R染色   

29、  與硫化元青BRRNN同，對硫化紅棕B3R進(jìn)行L(34)正交實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的因子與水平參數(shù)同前，工藝處方如下：    染色工藝處方：染料 4(owf)    純堿 2(owf)    染色溫度 70C80C    浴比 1：15  硫化染料生態(tài)還原劑HP  412    氧化工藝處方：過硼酸鈉 3(owf)    表4、5結(jié)果分析，皂洗牢度中，因素C的級差最大，說明是最重要的影響因素，D次之。A、B較小。表中結(jié)果分析，C的I、值較大，D的I、值最大

30、，A的值最大，I值較大，B的I值最大，值較大，皂洗牢度最適宜的配方：el 3D1，A-3B1 2。用同樣方法分析各因素對織物干濕摩擦牢度、KS值的影響，分別得最適宜的配方如下：干摩擦牢度：Cl 2 3A2 3B2 3D2 3濕摩擦牢度：el 2 3D1 3A3B2KS值：C2 3D2 3Al 3B1 2綜合上述，得出最佳配方為：C3D3A3B2，即：    硫化染料生態(tài)還原劑HP 12(owf)    燒堿 8(oWf)    食鹽 20(owf)    染色時間 60分鐘    33 不同還原

31、劑的染色效果對比      分別用硫化鈉和硫化染料生態(tài)還原劑HP作為以上兩種硫化染料的還原劑，在各自最佳的染色條件下對織物進(jìn)行染色，結(jié)果見表6。  表6  不同還原劑的染色效果對比                                                   

32、60;     還原劑（指標(biāo)） 皂洗牢度（級）  干摩擦牢度（級）  濕摩擦牢度（級）  KS （值）  CODCT（mg1）硫化鈉          4              4                2              16.808 

33、       897硫化元青BRRN生態(tài)還原劑HP    45            45              23            17.656        761硫化鈉          23        &#

34、160;   34              23            6.107          1230硫化紅棕B3R生態(tài)還原劑HP    23            4                23            6.799          1020            從表6可以看出，無論是硫化元青BRRN，還是硫化紅棕B 3R，選擇硫化染料生態(tài)還原劑HP作為其還原劑的染色效果均好于硫化鈉，而且染液廢水的CODcr值也較小，因此硫化染料生態(tài)還原劑HP可作為這兩種硫化染料還原劑的替代物。此外，由于硫化染料生態(tài)還原劑HP是廢水中微生物所必須的營養(yǎng)