北京大學應(yīng)用化學基礎(chǔ)第五章染料與顏料

1、1第五章 染料與顏料共一百頁2染料(rnlio)和顏料染料(rnlio)和顏料都是顯色物質(zhì)區(qū)別：染料可溶于介質(zhì)，從而使被染物牢固地著上各種顏色；顏料則不溶于介質(zhì)，靠涂覆在物體表面，而使物體著色，并靠涂料使其粘附于物體表面上。共一百頁35.1 染料概述 染料是指在一定介質(zhì)中，能使纖維或其他物質(zhì)牢固著色的化合物。古代(gdi)染料取自動植物。 目前所發(fā)現(xiàn)最早的染色紀錄，存在于古埃及的包裹木乃伊的布料上，是藍色的植物性染料（天然染料）。共一百頁4 對染料的使用是隨著織布技術(shù)發(fā)展起來的，在公元前3000多年時，已經(jīng)開始使用天然染料，我們的祖先從植物中提取靛藍、菘藍、紅花作為染料，從貝、螺中制取泰雅紅紫

2、染料。由于從動植物中提取染料的產(chǎn)量低，而且(r qi)采集原料不易，所以在古時候，有顏色的衣服只有富有階層才能穿。特別是紫色，更是昂貴，這才有了“滿朝朱紫貴”的詩句。 共一百頁5給人類帶來豐富多樣色彩的是英國青年(qngnin)科學家柏琴（W.H.Perkin）。是他發(fā)明了第一個人工染料苯胺紫（1856年），是他第一個人工合成了茜素。苯胺紫這個(zh ge)發(fā)明原本是無心插柳柳成蔭，科學家們當初并不是為了制做染料，而是為了合成一種抗瘧疾藥物。共一百頁6 1856年，英國皇家化學學院著名有機化學家霍夫曼院長的實驗室里，18歲的研究生W.H.Perkin正在進行著合成抗瘧疾特效藥物金雞納霜（奎寧）

3、的工作，當時這種藥物必須從南美印地安人居住地的一種金雞納樹(jn j n sh)的樹皮中提取，因此該藥物在歐洲的價格十分昂貴。由于當時藥物化學的理論和實驗基礎(chǔ)尚不夠完善，人們還無法知道金雞納霜的準確分子結(jié)構(gòu)，Perkin只有通過大量的實驗來不斷摸索。共一百頁7 一天，他把強氧化劑重鉻酸鉀加入到了煤焦油中，結(jié)果燒瓶中出現(xiàn)了一種瀝青狀的黑色殘渣，Perkin知道這回又失敗了！他只好去把燒瓶清洗(qngx)干凈，以便繼續(xù)試驗?？紤]到這種焦黑狀物質(zhì)肯定是一種有機物，多半難溶于水，Perkin就采用加入酒精的辦法來清洗燒瓶。當酒精加入到了燒瓶之后，Perkin忽然睜大了早已疲倦的眼睛：黑色物質(zhì)被酒精溶解

4、成了美麗奪目的紫色！共一百頁8 作為一位有經(jīng)驗的化學研究生，他馬上意識到了這個意外的現(xiàn)象會導致一項重要的發(fā)明創(chuàng)造。考慮到當時人們的衣物都是采用難以保存且色牢度很差的天然植物染料進行染色，無論是色彩鮮艷度還是色譜齊全度都不能令人滿意，Perkin想到了嘗試用這種紫色物質(zhì)去染布，可惜他的試驗并沒有成功，染上顏色的棉布用水一洗就幾乎掉完了！他沒有灰心，又用毛料(molio)和絲綢去試驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這種無法在棉布上染色的物質(zhì)，卻可以非常容易地染在絲綢和毛料(molio)上，而且比當時的各種植物染料的顏色都鮮艷，放在肥皂水中搓洗也不褪色。這就是世界上第一種人工合成的化學染料苯胺紫。共一百頁9 到1856年

5、，英國的W.H.Perkin用煤焦油中的苯制得了有機合成染料苯胺紫(Marvein),并且實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，這是合成染料大規(guī)模生產(chǎn)的開始。 20世紀50年代，Rattee和Stephen發(fā)現(xiàn)含二氯均三嗪基團的染料在堿性條件下與纖維上的羥基發(fā)生鍵合，標志著染料使纖維著色(zhu s)從物理過程發(fā)展到化學過程，開創(chuàng)了活性染料的合成應(yīng)用時期。共一百頁10 目前，染料已不只限于紡織物的染色和印花，它在油漆、塑料、紙張、皮革、光電通訊、食品等許多部門得以應(yīng)用。目前合成染料已經(jīng)(y jing)取代了天然染料，品種已達8600多種。共一百頁115.2 染料(rnlio)按應(yīng)用性能的分類5.2.1 酸性染料5

6、.2.1.1 概述 酸性染料是一類須在酸性介質(zhì)(jizh)中進行染色的染料，并因此而得名，并非染料本身呈酸性。分子式： DSO3Na，D代表有色染料母體。電離式： DSO3-(有色染料陰離子)+ Na+(無色)共一百頁5.2.1.2 酸性染料(sun xn rn lio)的結(jié)構(gòu)和分類酸性染料的母體結(jié)構(gòu)可分為(fn wi)4大類：即偶氮類、蒽醌類、三芳甲烷類和雜環(huán)類。其中偶氮類占50%，蒽醌類和三芳甲烷類各占20%，雜環(huán)類占10%。 12共一百頁5.2.1.2.1 偶氮類酸性染料(sun xn rn lio)偶氮類酸性染料中，單偶氮和雙偶氮結(jié)構(gòu)(jigu)的染料占大多數(shù)，以黃、橙、紅等淺色品種為

7、主。例如：三偶氮結(jié)構(gòu)的染料雖然濕處理牢度較好，但色澤比較灰暗，勻染性較差。 13共一百頁5.2.1.2.2 蒽醌類酸性染料(sun xn rn lio)蒽醌類酸性染料與偶氮類酸性染料形成較為完整的色譜(s p)，大多深色為主，大多為紫、藍、綠及黑色等，耐光牢度良好。14共一百頁5.2.1.2.3 三芳甲烷(ji wn)類酸性染料這類染料是在含季銨鹽正離子基的三芳甲烷結(jié)構(gòu)中引入兩個以上磺酸基而成，以藍、綠、紫色為多，色澤(sz)濃艷、但耐光牢度差、溶解度也低。15共一百頁5.2.1.3 酸性染料染色(rns)原理及其影響因素5.2.1.3.1 染色的基本原理酸性染料染色時，染料在染液中電離成D-

8、SO3-和Na+ ,而羊毛、蠶絲、聚酰胺等纖維中含有一定數(shù)量的氨基和羧基（一般羧基多于氨基），因此具有兩性性質(zhì)(xngzh)。當加入醋酸或硫酸后，氨基結(jié)合H+ 而使纖維帶上正電菏，因而能吸引染料負離子上染。纖維中的NH3+可與D-SO3-以離子鍵結(jié)合：16共一百頁染色(rns)的基本原理17共一百頁同時，纖維與染料(rnlio)之間也存在著范德華力和氫鍵的作用。染浴酸性較強時，纖維中的氨基數(shù)量增多，離子鍵起主要作用。染浴酸性較弱時，范德華力和氫鍵起主要作用。18共一百頁5.2.1.3.2 影響(yngxing)酸性染料染色的主要因素(1)、染液pH值的影響酸性條件下：纖維上的氨基與染料上的負離

9、子形成定位吸附，即染座效應(yīng)。pH下降，導致作為發(fā)揮定位吸附的染座氨基大幅增加，故加酸具有顯著的促染作用(zuyng)。重要的啟示：人為控制染浴的酸量，即可控制上染速率和得色量。19共一百頁(2)、中性(zhngxng)電解質(zhì)的影響酸性染料染色時，在不同的pH染浴中加入電解質(zhì)有著不同的作用。pH等電點，染料(rnlio)與纖維主要以離子鍵結(jié)合，電解質(zhì)的無機陰離子擴散快，優(yōu)先被纖維上的陽離子染座吸附，然后再逐漸被染料(rnlio)陰離子替換出來，其作用是緩染效應(yīng)。pH等電點，染料與纖維主要以范德華力和氫鍵結(jié)合，電解質(zhì)的作用是減少染料與纖維間的靜電阻力，起促染效應(yīng)。20共一百頁（3）、染色(rns)

10、溫度和時間的影響溫度的升高，導致染料聚集程度下降，同時纖維的膨化程度提高，有利于染料在纖維表面的吸附和向纖維內(nèi)部擴散的速率。染料在纖維的表面吸附和在纖維內(nèi)部的勻染擴散需要一定的時間才能達到平衡。所以染色時間應(yīng)該充分長。但是任何的工業(yè)化生產(chǎn)過程需要考慮效率(xio l)成本，因而時間也不能過長。需要根據(jù)染料的聚集傾向大小、擴散性能、移染性能的高低來控制合適的始染溫度、升溫速率和染色時間，才能達到染勻染透的目的。21共一百頁225.2.2 直接染料(zh ji rn lio)(1)概述 直接染料(zh ji rn lio)是一類無須使用媒染劑就能直接使纖維染色的染料，故名直接染料(zh ji rn

11、 lio)。從化學結(jié)構(gòu)上看，直接染料(zh ji rn lio)幾乎全是偶氮型，且多數(shù)為雙偶氮或多偶氮型。相對分子量比酸性染料大，主要為芳香族磺酸鹽，易溶于水，能和纖維分子間依靠范德華力和氫鍵結(jié)合。 共一百頁23(2)直接染料的特點 分子結(jié)構(gòu)有三個特點：直線型、共平面性和較長的共軛系統(tǒng)。 直接染料在染色性質(zhì)上的特點：在溶液中易聚集形成半膠體溶液，提高染色溫度可以降低染料聚集度，從而提高上染能力；對酸敏感，在染色時不需加酸固色；對水中的鈣鎂離子十分敏感，與之生成沉淀，染色時注意水的硬度；染色時滲透性差，遮蓋力好，色澤濃厚，是皮革染色時主要的表面著色染料之一；在染色時可與酸性染料配合使用，效果(x

12、iogu)互補，不可與陽離子性物質(zhì)同浴使用。 共一百頁24(3)直接染料在皮革染色中的應(yīng)用 直接染料主要用于鉻鞣革的染色，染色時常和酸性染料(sun xn rn lio)搭配同浴使用。由于直接染料在許多方面相似于芳香族合成鞣劑，因而具有一定的鞣性和填充性。一般不用于植鞣革的染色。 直接染料和酸性染料互相配合進行染黑色革時，一般二者的質(zhì)量比為3:2(直接染料：酸性染料)，這樣既可以滿足皮革的表面著色，又可保證皮革深層著色。共一百頁5.2.3 陽離子染料(rnlio)陽離子染料是一種色澤十分濃艷的水溶性染料在溶液中電離生成色素陽離子以及簡單的陰離子，是含酸性基團腈綸纖維的專用(zhunyng)染料

13、陽離子染料染腈綸的特點方法簡單，操作容易牢度好，色光鮮艷卷染或浸染25共一百頁陽離子染料按照(nzho)染料分子結(jié)構(gòu)的分類共軛陽離子染料(rnlio)非共軛陽離子染料遷移型陽離子染料分散型陽離子染料26共一百頁5.2.3.1 共軛陽離子染料(rnlio)陽離子基團在染料(rnlio)母體中，并與染料(rnlio)發(fā)色體的共軛體系貫通，所帶陽離子電荷分散在共軛體系中染料品種多，色澤鮮艷，得色量高上染率、勻染性好耐曬、耐熱性能較好目前主要應(yīng)用的品種27共一百頁5.2.3.2 非共軛陽離子染料(rnlio)陽離子基團與染料發(fā)色體的共軛體系不貫通，不參與共軛體系，由隔離基隔開陽離子多為季銨離子，并固定

14、在某一原子上陽電荷集中，容易(rngy)與纖維結(jié)合上染率高、勻染性差；日曬牢度很好；耐熱性能較好28共一百頁5.2.3.3 遷移(qiny)型陽離子染料開發(fā)(kif)目的：解決勻染問題、降低生產(chǎn)成本特點：標有M或BM，如陽離子紅M-RL在沸染過程中有優(yōu)良的遷移性適于腈綸膨體紗和腈綸織物匹染，中淡色勻染性極佳染色工藝條件溫度80100時間4590min1025min緩染劑用量23%0.11.5%不同纖維可用同一染色方法29共一百頁30共一百頁5.2.3.4 分散型陽離子染料(rnlio)為了解決(jiju)腈綸纖維混紡織物一浴法染色，將陽離子染料的陰離子部分，如Cl-等量換成分子量較大的陰離子。

15、例如將陽離子染料和萘的磺酸、二硝基苯磺酸等作用，使陽離子染料的溶解度降低到幾乎不溶的程度，然后加入木質(zhì)素磺酸鈉（分散劑），經(jīng)砂磨成細粉或超細粉。這樣生成的染料稱為分散型陽離子染料。特點：標有SD，如陽離子黃SD-5GL80以下，呈非離子分散狀態(tài)，對纖維親和力低，但可與分散染料一樣吸附在纖維表面，并能均勻地擴散和滲透。31共一百頁續(xù)：分散型陽離子染料(rnlio)當溫度高于80，復合體緩慢解離，放出陽離子，被纖維吸附，擴散進纖維，并與纖維上的酸性基團以離子鍵結(jié)合，完成染色過程工藝簡單，勻染性優(yōu)良，耐熱性優(yōu)異，最終熱定形不易變形，重現(xiàn)性好與其他染料同浴染色時，不會(b hu)形成沉淀用于腈綸（不加

16、緩染劑）、腈綸混紡織物、陽離子可染的滌綸、錦綸。32共一百頁335.2.4 活性染料(hu xn rn lio) (1)概述 分子中含有一個以上的活性基團，在一定的染色條件下，這些活性基團能與被染纖維起化學反應(yīng)，并以共價鍵結(jié)合，使染料(rnlio)與被染物形成穩(wěn)定的有機整體，從而顯示出較好的耐洗滌、耐磨擦堅牢度，又稱為活性染料(rnlio)（reactive dyes）。 至今活性染料在皮革染色中還處于開發(fā)階段，實際用于皮革染色的還不多。從活性染料的性能及皮革染色的要求來看，預見活性染料必將有更大的發(fā)展，在皮革染色中的應(yīng)用前景廣闊。共一百頁（2）活性染料(hu xn rn lio)的鍵合機理染

17、料活性基不同，鍵合機理不同1、親核取代鍵合機理 均三嗪型與纖維素纖維的作用(zuyng)2、親核加成鍵合機理乙烯砜型與纖維素纖維的作用34共一百頁1、親核取代(qdi)鍵合機理第一步：纖維素負離子的親核加成反應(yīng)(ji chn fn yn)，生成不穩(wěn)定的中間產(chǎn)物第二步：C-Cl鍵的離解，氯以氯離子形式進入溶液。共一百頁一個氯被取代后，與另一個氯相連的C原子(yunz)電子云密度提高（纖維素負離子具有供電性），取代反應(yīng)不易進行。 高溫強堿下，還可能與纖維素負離子進一步發(fā)生鍵合反應(yīng)，生成如下化合物：共一百頁一氯均三嗪與二氯均三嗪染料(rnlio)的不同之處以NHR（或OR）代替(dit)了均三嗪環(huán)上

18、的氯原子NHR具有供電性，使C原子上的電子云密度提高，降低了反應(yīng)性親核取代反應(yīng)需在劇烈的條件下進行浸染：固色溫度高，染液的PH也較高連續(xù)軋染：汽蒸時間要長軋卷染色：堆置時間要長儲存穩(wěn)定性好37共一百頁38鹵代均三嗪活性染料含伯胺基或仲胺基的染料母體(mt)和三聚氯氰反應(yīng)而得到的一類染料統(tǒng)稱為鹵代均三嗪染料。 R是Cl時，為二氯均三嗪染料，用于低溫染色（40-45）；R是膠基或烷氧基時，為一氯均三嗪染料，用于高溫染色（90-95 ）。近年開發(fā)(kif)的一氟均三嗪染料性能較上述兩種優(yōu)越，耐酸牢度較好。NNN共一百頁2、親核加成鍵合機理(j l)乙烯砜型與纖維素纖維的作用堿性條件下，砜基具有較強的

19、吸電子(dinz)性，使得-C上的H比較活潑而容易離解磺酸基的吸電子性使CH鍵具有極性，容易斷裂，發(fā)生消去反應(yīng)，生成乙烯砜基共一百頁2、親核加成鍵合機理(j l)乙烯砜型活性染料易愛親核試劑(shj)的進攻，發(fā)生親核加成反應(yīng)砜基電負性較高-C電子云密度較低共一百頁41多活性基活性染料 染料分子中含有兩個或兩個以上活性基的染料為多活性基活性染料。 在染料工業(yè)中，染料的利用率標志著經(jīng)濟指標和對排放水污染的程度，理想狀態(tài)是染料100被利用。染料分子只有一個活性中心，在染色時即可能與纖維反應(yīng)也可能水解，固色率不會理想。如果存在兩個以上的活性基團(j tun)，即使有一個水解，總還有與纖維反應(yīng)的活性基，

20、從而固色率被提高。共一百頁（3）活性染料(hu xn rn lio)的水解反應(yīng)堿性條件活性染料能與水中OH-發(fā)生親核取代或加成反應(yīng)，生成水解活性染料。水解活性染料不能與纖維發(fā)生鍵合反應(yīng)造成染料(rnlio)的浪費。42共一百頁（3）活性染料(hu xn rn lio)的水解反應(yīng)水解反應(yīng)與鍵合反應(yīng)相隨相伴反應(yīng)機理相同反應(yīng)條件相同鍵合反應(yīng)總比水解反應(yīng)快例：普施安艷紅2B，在PH=11 室溫時染料與纖維迅速發(fā)生(fshng)結(jié)合20min僅水解50%43共一百頁（3）活性染料(hu xn rn lio)的水解反應(yīng)鍵合反應(yīng)(fnyng)總比水解反應(yīng)(fnyng)快原因：染料對纖維有親和力，加之纖維的有

21、效容積小，使染料在纖維中濃度 溶液中濃度，使反應(yīng)速率 水解速率Cell-O-濃度 OH-濃度Cell-O-親核性 OH-，優(yōu)先44共一百頁45（4）活性染料的應(yīng)用(yngyng)性能特點活性染料和酸性染料、直接染料一樣，都屬于(shy)陰離子染料； 色澤鮮艷，色譜齊全； 染料與纖維之間的化學鍵穩(wěn)定性高，在使用的過程中不易發(fā)生斷鍵褪色，耐日曬、水洗、磨擦堅牢度好，固色率較高，滲透勻染性好，水溶性好，溶解度受鹽的影響小，在堿浴中穩(wěn)定性好?；钚匀玖系慕Y(jié)構(gòu)中一般含有磺酸基，水溶性較好，對硬水有較高的穩(wěn)定性。共一百頁46在染色應(yīng)用中，活性染料與纖維作用時產(chǎn)生酸，染色后期須加堿中和，以促進染色反應(yīng)的進行。

22、堿對活性染料有固色作用。 溶于水后染料呈陰離子型，可同陰離子或非離子助劑共用(n yn)，不可與陽離子物質(zhì)同浴使用?；钚匀玖峡捎糜阢t鞣革的染色，為了避免堿對成革造成的不良影響，很少后期加堿固色。它不適合于植鞣革染色。共一百頁47(5)活性染料的結(jié)構(gòu)(jigu)及分類 活性染料主要是由母體染料和活性基團及聯(lián)結(jié)基等通過共價鍵連接而形成(xngchng)的一個整體。母體染料主要是偶氮、蒽醌、酞菁等結(jié)構(gòu)的染料，其中以偶氮類特別是單偶氮類為多。 活性染料的品種很多，一般按活性基來分類，應(yīng)用最多的活性基是鹵代均三嗪、鹵代嘧啶及乙烯砜類，根據(jù)其含活性基及染色情況可將其分為X、K、M、KN、KD等型號，下面將

23、逐一介紹。共一百頁48X型：染料分子中含有二氯均三嗪活性基，活性較高，染色及固色溫度(wnd)較低(2040)，為普通型或低溫型。其特點為勻染性較好，穩(wěn)定性較差，不耐酸性水解，不宜染深色，固色率約60%。例： ClNNNClClClNNNSONaSONaSONaNHClN=NOH三氯均三嗪(三聚(sn j)氯氰) 活性艷黃 X-R(C.I.Reactive yellow 4 (13190)333共一百頁49K型：染料分子含有一氯均三嗪活性基，由于三聚氰氯中的兩個氯原子為其它(qt)基團所取代，活性較X型低，染色固色溫度較高(80100)，也稱“熱固型”染料。和纖維親和力大，可染深色，固色率約6

24、090%。ClNHNNNNaOSNHN=NNNCHHOClClSONa 活性嫩黃(nnhung)K-5G 333共一百頁50M型：染料(rnlio)分子含有一氯均三嗪和-羥乙基砜硫酸酯的雙活性基染料，反應(yīng)活性強，耐酸耐堿穩(wěn)定性高于K和KN型，固色率高。 NHNNNNHClOHN=NSOCHCHOSONaSONaNaOSHOOC 活性艷紅(yn hn)M-8B 332222共一百頁51KN型：染料的活性基為乙烯(y x)砜基(-SO2CH=CH2)，在染色時由-SO2CH2CH2OSO3Na生成，它的反應(yīng)活性介于X型和K型之間，固色溫度約60，在溶液中很穩(wěn)定，不會發(fā)生水解。 例：活性黑KN-B(

25、C.I.20505) NHOHN=NSOCHCHOSONaSONaNaOSN=NNaOSOCHOS23332422222共一百頁52KD型：母體為直接染料，活性基為兩個一氯均三嗪基，此染料與纖維親和力大，染色溫度在70以上(yshng)，適于染深色。例：活性艷紅KD-8B N=NNHNHOHN=NSONaNaOSNNNClNHClNNNNaOSSONaNHCH=CH3333共一百頁53P型：染料含有膦酸型活性基，由ICI公司70年代開發(fā)成功，可在弱酸性(pH6.0)條件下固色，可與分散染料一起使用(shyng)，沒有水解反應(yīng)，它的固色率很高。 N=NNHOOPO(OH)NHSONaNCHCHC

26、ONHOPO(OH)HO活性黃P-7GA 活性藍P-BR 3223232共一百頁545.2.5 金屬(jnsh)絡(luò)合染料 (1)概述 金屬絡(luò)合染料近年來在皮革染色上的應(yīng)用越來越廣泛，金屬絡(luò)合皮革染料被稱之為皮革專用染料。最早的金屬絡(luò)合染料是BASF公司首創(chuàng)(shuchung)的以水楊酸為組分的鉻絡(luò)合酸性染料，1915年Ciba公司又研制出了鄰、鄰-二羥基偶氮染料；1919年該公司又研制出1:1鉻絡(luò)合酸性染料。金屬絡(luò)合染料色澤飽滿、鮮艷，具有良好的遮蓋力和染色堅牢度，因此應(yīng)用廣泛。在皮革染色中用于噴染和鼓染，在苯胺革的涂飾中用的較多。共一百頁55(2)金屬絡(luò)合染料的結(jié)構(gòu)(jigu)與組成 由直接

27、、酸性、酸性媒介或活性等染料與金屬離子(Cr3+、Co3+、Cu2+、Ni2+等)絡(luò)合而成，實際上是染料母體作為多嚙配位體、金屬離子作為中心原子而形成的有色金屬螯和物。 目前金屬絡(luò)合染料已涉及到除還原染料和陽離子染料之外的整個染料領(lǐng)域，其中偶氮型最多也最重要。一般按照金屬離子與母體染料的關(guān)系將金屬絡(luò)合染料分為(fn wi)1:1和1:2型，下面對這兩型染料進行詳細介紹。共一百頁56最常用(chn yn)的兩型金屬絡(luò)合染料介紹1:1型金屬絡(luò)合染料 凡是由一個金屬離子與一個染料分子所形成的絡(luò)合染料稱為1:1型金屬絡(luò)合染料。由于這類染料需要在強酸性介質(zhì)中(pH值小于2.5)進行染色，因此(ync)又

28、稱為酸性金屬絡(luò)合染料。用于羊毛、絲和毛皮的著色，主要用作皮革涂飾中的著色材料。共一百頁1:2型金屬絡(luò)合染料 凡是由一個金屬離子與兩個染料分子所形成的絡(luò)合染料稱為1:2型金屬絡(luò)合染料。由于染色時常在接近中性的介質(zhì)中進行，習慣稱之為中性染料。1:2型染料中，有一部分常用于皮革涂飾著色染料，特點是著色迅速，尤其(yuq)在表面染色時，遮蓋能力強。噴染時可加入少量的表面活性劑以助勻染。其耐水、耐汗、耐摩擦、耐光堅牢度均較好。也可用于結(jié)合鞣革和植物鞣革的染色。商品中1:1型是固體，1:2型是液體。隨著絡(luò)合物分子量的增大其水溶性降低很快。57共一百頁58(3)常見(chn jin)的金屬絡(luò)合染料舉例 1:

29、1型絡(luò)合染料： N=NCr+SO-NOOCONHCOCHON=NSOHNH2NHONNOCrCOOH酸性(sun xn)鉻黃GRN 酸性鉻棕TCN332232共一百頁59 1:2型絡(luò)合染料(rnlio)： N=NCOCoCN=NSONHCONHCOHNCOSONHC-Na+中性(zhngxng)深黃2222共一百頁605.3 染料按照(nzho)化學結(jié)構(gòu)的分類 合成染料的分子中具有(jyu)發(fā)色基（chromophore）及助色基（anxochrome）的物質(zhì)，發(fā)色基會發(fā)出顏色，而助色基則會增強發(fā)色基放出的顏色。 (如下圖)共一百頁615.3.1 偶氮染料 偶氮染料（azo dyes）分子結(jié)構(gòu)

30、中含有偶氮基（-N=N-），是合成染料中品種和數(shù)量最多的一種。偶氮基團(j tun)常與芳香環(huán)體系構(gòu)成一個大共軛體作為染料的發(fā)色體。偶氮染料視分子中含有偶氮基的多少，又分單偶氮、雙偶氮和多偶氮染料。 偶氮染料由于結(jié)構(gòu)不同而在染色時呈現(xiàn)出不同的性能，使用時有差別，又分為直接、酸性、不溶性等類別。 共一百頁62剛果紅，偶氮結(jié)構(gòu)(jigu)的直接染料。共一百頁635.3.2 蒽醌染料蒽醌染料具有廣泛(gungfn)的用途，品種僅次于偶氮染料。它的分子結(jié)構(gòu)中含有一個或多個碳基共軛體系，又稱為羰基染料。蒽醌染料按結(jié)構(gòu)可分為芳氨基蒽醌、氨基羥基蒽醌、雜環(huán)蒽醌三種。按應(yīng)用性能，又分為酸性、分散、活性、還原染

31、料。大部分蒽醌染料具有鮮艷的色澤和優(yōu)良的耐光牢度，色譜齊全。其深色品種在染料中占重要地位。共一百頁64幾種含雜環(huán)蒽醌染料(rnlio)的結(jié)構(gòu) 共一百頁655.3.3 芳甲烷染料 染料分子中含有二芳基甲烷和三芳基甲烷結(jié)構(gòu)(jigu)的染料。它色澤濃艷，但耐光度較差，遇酸、堿易變色，在紡織品染色中的應(yīng)用受到限制。一般用于醫(yī)藥、油漆、印刷等方面。CC三苯甲烷(ji wn) 二苯甲烷 (HC)NCNH.HCl堿性嫩黃O 23N(CH3)2共一百頁665.3.4 酞菁染料 酞菁（phthalocyanide）是由四個異吲跺結(jié)合而成的一個十六環(huán)芳軛體。其發(fā)色系統(tǒng)為具有18個電子結(jié)構(gòu)(jigu)的環(huán)狀輪烯；

32、金屬酞菁染料中，金屬原子在環(huán)的中間，與相鄰的四個氮原子相連，除了與兩個氮原子以共價鍵結(jié)合外，還和其他兩個氮原子以配價鍵結(jié)合。 酞菁常以Pc表示，本身即是一個鮮艷的藍色物質(zhì)，為高級顏料。金屬酞菁經(jīng)磺化、氯化等反應(yīng)，在分子中引入其他取代基團，有些可作染料使用。共一百頁67酞菁和金屬(jnsh)酞菁共一百頁685.3.5 菁系染料(rnlio)菁系染料（cyanine dyes）是由甲川基（-CH）連結(jié)氮雜環(huán)的一類染料，又稱甲川染料。共一百頁69耐光牢度高（3-6級）。對睛綸染色有色澤鮮艷，著色力高和耐光牢度好等優(yōu)良性能，有些已成為(chngwi)睛綸的專用染料。菁系染料的結(jié)構(gòu)由雜環(huán)、多甲川基、成鹽

33、烷基和陰離子等四個部分組成。其中雜環(huán)為吡啶、喹啉、吲哚、噻唑、吡咯等氮雜環(huán)。常見的有喹啉、苯并噻唑和吲哚啉雜環(huán)。亦可按甲川鏈兩端相連的雜環(huán)性質(zhì)以及甲川鏈中一個或幾個甲川基被N取代情況，分為五大類，即：碳菁、半菁、苯乙烯菁、氮雜菁、氮雜半菁。 共一百頁70共一百頁715.4 染料命名我國的染料命名體系實行(shxng)的是三段命名法。第一段為冠稱，有31種，表示染色方法和性能。第二段為色稱，有30個色澤名稱，表示染料的基本顏色。第三段為詞尾，以拉丁字母或符號表示染料的色光、形態(tài)及特殊性能和用途。例如，活性艷紅X-3B染料：“活性”即為冠稱，“艷紅”即為色稱，X-3B是詞尾；X表示高濃度，3B為較

34、2B稍深的藍色。表明該染料為帶藍光的高濃度艷紅染料。 共一百頁一、冠稱染料的冠稱是指染料的應(yīng)用類別名稱（又稱屬稱或?qū)倜┢胀▽倜夯钚?、還原、分散專用屬名：染料生產(chǎn)廠家自定的染料的類別名稱。如Cibanone（瑞士汽巴公司(n s)的還原染料的專有屬名）、Cibacron（瑞士汽巴公司的活性染料的專有屬名）我國染料制造商采用普通屬名72共一百頁二、色稱染料的色稱是指染料染色后所得到的染品顏色的名稱(mngchng)紅、黃、藍、綠、青、紫天藍、嫩黃、草綠、酒紅73共一百頁三、尾注染料的尾注即染料的說明一般說明用途、牢度、濃度、狀態(tài)等染料的尾注通常用英文字母表示(biosh)，如酸性大紅B74共一

35、百頁常用(chn yn)的符號及其意義列舉如下:B 表示帶藍光或青光(qn un)C 表示適用于染棉D(zhuǎn) 表示適用于染色E 表示適用于浸染Ex 表示高濃F 表示染色牢度好或染料粒子細G 表示黃光或綠光H 表示適用于棉毛交織物的染色J 表示黃光75共一百頁常用的符號(fho)及其意義列舉如下： K 表示適用于冷染(指還原染料),或表示熱固型活性染料L 表示耐光或耐曬,或可溶性好,或勻染性好N 表示正常和標準的意思(y s),或系新染料O 表示橙光或高濃P 表示適用于印花或染紙,或表示粉狀染料R 表示帶紅光S 表示水溶性好或適用于染絲V 表示紫光W 表示適用于染毛X 表示濃度特高Y 表示帶黃光76共

36、一百頁常用(chn yn)的符號及其意義列舉如下： H.C 表示(biosh)高濃度Ex.cone 表示特濃gr 表示顆粒狀paste 表示漿狀liq 表示液狀pdr 表示粉狀pf 表示細粉狀S.f. 表示超細粉狀p.f.f.d 表示染色用細粉狀p.f.f.p 表示印花用細粉狀77共一百頁785.5 功能染料5.5.1 概述 功能染料（functional dyes）指具有特殊功能性或?qū)Ｓ眯缘娜玖?，后來稱為非紡織(fngzh)用染料（non-toxtil dyes），也稱為專用染料（special dyes）。該類染料的特殊功能與相關(guān)的光、熱、電、化學、生物等學科交叉，應(yīng)用于高技術(shù)領(lǐng)域。共一百

37、頁79目前常見的功能染料有十五類（1）光變色染料（9） 液晶染料（2）熱變色染料（10）濾色片染料（3）電變色染料（11）光盤信息記錄(jl)用染料（4）發(fā)光染料（12）電子照相用染料（5）有機非線性光學材料（13）壓、熱、光敏染料（6）激光染料（14）微生物著色用染料（7）太陽能轉(zhuǎn)化染料（15）醫(yī)用染料（8）親和層析配基用染料共一百頁805.5.2 常用功能染料(rnlio)簡介5.5.2.l 光變色染料 光變色染料，當其受一定波長的光照之后能顯色或變色，受另一波長光照后能消色或恢復原色。這種發(fā)色一消色反應(yīng)可作為能反復讀寫和擦除的光盤記錄材料。 共一百頁81四烴基順己二烯二酸酐(sungn)

38、（俘精酸酐(sungn)）系列，螺吡喃系列(xli)共一百頁825.5.2.2 壓、熱、光敏染料 這種染料是一種無色的色基，本身對壓、熱、光的變化并不敏感，敏感的是色基外面一層感敏材料，這層感敏材料受壓、熱、光作用下，釋放出膠囊中的染料，與顯色劑作用顯色。 例如，感壓復寫紙壓敏染料，受到筆尖壓力后，色基從微膠囊中擠出和顯色劑接觸而發(fā)色。計算機、分析儀器、電傳等方面用的熱敏打印紙，將色基微膠囊與顯色劑混合涂在紙上形成(xngchng)熱敏涂層，一般采用酚類為顯色劑，在熱敏打印機作用下，熱敏膜熔化釋放出色基而發(fā)色。 共一百頁83熱敏染料(rnlio)共一百頁84常用(chn yn)色基的結(jié)構(gòu) 1

39、共一百頁85常用(chn yn)色基的結(jié)構(gòu) 2 共一百頁865.6 染料研究染料的研究主要是開發(fā)新品種和開發(fā)功能染料，使染料由僅用以紡織品的染色，擴大到光、電、熱材料方面，進入高科技領(lǐng)域。下面僅就兩個方面加以介紹。5.6.l 禁用偶氮染料代用品研究禁用的芳香胺中對染料工業(yè)影響最大的有聯(lián)苯胺(bn n)、聯(lián)大茴香胺、聯(lián)甲苯胺(bn n)和對氨基偶氮苯等，因此代用研究也就集中在這些芳香胺以及由它們制造的偶氮染料上。 共一百頁87代替(dit)聯(lián)苯胺和苯胺類的中間體 1共一百頁88代替(dit)聯(lián)苯胺和苯胺類的中間體 2共一百頁895.6.2 染料生產(chǎn)技術(shù)的開發(fā)研究 染料工業(yè)生產(chǎn)是技術(shù)密集型工業(yè)，生

40、產(chǎn)技術(shù)不僅影響環(huán)境保護，生產(chǎn)人員的健康，也直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)成本。我國當前正致力于解決這類問題。充分利用先進的生產(chǎn)技術(shù)，研究新的合成路線(lxin)和方法，盡快改進落后的生產(chǎn)工藝。共一百頁905.7 有機顏料5.7.1 顏料概述 染料(rnlio)一般是可溶性的，甚至與被著色物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)。 顏料是不溶性的能使物質(zhì)著色的粉末狀有色物質(zhì)。 具有使用價值的顏料要有一定的色調(diào)、明度、飽和度、比較高的著色力，耐光堅牢度和分散性能。共一百頁91 可溶性的染料可以轉(zhuǎn)變成不溶性的顏料(ynlio)。辦法是采用沉淀劑，使染料沉淀在某種無色的無機載體上，這類顏料(ynlio)稱為色淀。有時不需要無機物作載

41、體，可溶性染料與某種鹽反應(yīng)后形成不溶性的鹽，變成了顏料(ynlio)，這類顏料(ynlio)稱為色原體。共一百頁92 顏料可分為有機和無機兩大類。 有機顏料色譜比較寬廣(kungung)、齊全，有比較鮮艷明亮的色調(diào)，著色力比較強，化學穩(wěn)定性較好，有一定透明度，適于織物印染、調(diào)制油墨和高檔涂料。 無機顏料色光大多偏暗，不夠艷麗，品種太少，色譜不齊全，不少無機顏料有毒。但無機顏料生產(chǎn)比較簡單，價格便宜，大部分無機顏料有比較好的機械強度和遮蓋力，這些優(yōu)點是有機顏料無法相比的，所以目前無機顏料的產(chǎn)量還是大大超過有機顏料。共一百頁93有機顏料的應(yīng)用主要有兩種途徑。一是涂色，將顏料(ynlio)分散于成膜劑中，涂于物體表面，使其表面著色，用于油漆涂色、油墨印刷、用涂料印花漿印染織物等。二是著色，在