第11章染料和颜料
染整工艺与原理——染色印花知到章节答案智慧树2023年青岛大学
染整工艺与原理——染色印花知到章节测试答案智慧树2023年最新青岛大学绪论单元测试1.泳移可使染色获得均匀的染色效果。
参考答案:错2.轧余率是浸轧后织物上带液质量占轧后湿布质量比。
参考答案:错3.颜色的三属性分别是色相、明度和饱和度。
参考答案:对4.染料拼色的三原色是红、黄、蓝(这里的红即减法混色的原色品红，蓝即是减法混色的原色青色)。
参考答案:对5.织物浸轧染液烘干时，为了防止织物上染料的泳移，烘筒温度通常应（）。
参考答案:前低后高6.下列不属于轧染染色方法的特点是（）参考答案:适合小批量生产7.浴比为1：10则表示1克织物需要用（）参考答案:10ML水8.轧染时易产生头深尾浅现象的本质原因是（）。
参考答案:亲和力太大9.当轧车轧液不匀时，极易产生（）参考答案:左、中、右色差10.下列属于轧染方法的特点的是（）参考答案:连续生产;适合大批量生产第一章测试1.上染过程的四个阶段中，决定上染速率的阶段是染料在纤维中的扩散阶段。
参考答案:对2.拼色时，选用半染时间相近的染料不容易获得前后一致的色泽。
参考答案:错3.通常，纤维的ζ电位与热力学电位符号相反，主观题绝对值较低。
参考答案:错4.在实际染色过程中，如直接染料染色过程中，加盐可以降低纤维表面的动电层电位。
参考答案:对5.在大多数染色体系中，染料的上染过程是吸热反应，因此高温会使染料解吸。
参考答案:错6.符合朗缪尔吸附等温线的染色过程，其染料在纤维中的吸附是非定位吸附。
参考答案:错7.符合弗莱因德利胥型吸附等温线的染色过程，存在染色饱和值。
参考答案:错8.提高染色温度，平衡上染百分率（）参考答案:下降9.半染时间即达到平衡上染率一半所需要的时间的半染时间短，表明（）参考答案:染料扩散速率快10.对于棉、黏胶和蚕丝等亲水性纤维，染料分子在纤维上的扩散特点可以用（）模型来说明。
参考答案:孔道扩散模型第二章测试1.对于匀染性直接染料，染色时温度不宜过高，也无需加入大量电解质。
染料化学课后习题答案
染料化学课后习题答案第一章一. 何谓染料以及构成染料的条件是什么试述染料与颜料的异同点。
答：染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。
成为染料需要具备以下两个条件：（1）可溶于水，或者可在染色时转变成可溶状态，对纤维有一定的亲合力。
（2）能够使纤维着色，且上染后具有一定的染色牢度。
染料与颜料的相同点：都可以用于纤维或基质的着色。
不同点：染料主要用于纺织物的染色和印花，它们大多可溶于水，有的可在染色时转变成可溶状态。
染料可直接或通过某些媒介物质与纤维发生物理的和化学的结合而染着在纤维上。
染料主要的应用领域是各种纺织纤维的着色，同时也广泛地应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等工业。
颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有机或无机有色化合物。
它们主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液的着色，也可用于纺织物的染色及印花。
颜料本身对纤维没有染着能力，使用时是通过高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面或内部。
二．试述染料和颜料的分类方法；写出各类纺织纤维染色适用的染料（按应用分类）。
答：染料分类：1.按化学结构分类分为：偶氮染料、蒽醌染料、芳甲烷染料、靛族染料、硫化染料、酞菁染料、硝基和亚硝基染料，此外还有其他结构类型的染料，如甲川和多甲川类染料、二苯乙烯类染料以及各种杂环类染料等。
2. 按应用性能分为：直接染料、酸性染料、阳离子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、还原染料、硫化染料、缩聚染料、荧光增白剂，此外，还有用于纺织品的氧化染料（如苯胺黑）、溶剂染料、丙纶染料以及用于食品的食用色素等。
纺织纤维按其来源可以分为3类，植物纤维，动物纤维，合成纤维；对于植物纤维，如棉，麻可用直接染料，活性染料，还原染料，不溶性偶氮染料，硫化染料，缩聚染料进行染色。
对于动物纤维，如羊毛，蚕丝可以用酸性染料，中性染料，媒染染料，活性染料进行着色。
合成纤维，常见的有涤纶，锦纶，腈纶，涤纶可以用分散染料染色，锦纶可以用酸性染料染色，腈纶可以用阳离子染料染色。
染料PPT课件
第一章 染 料 概 述
二、染料和颜料 1、颜料的概念 ➢颜料也是一类有色物质。与染料一样，它们也具有较高
的发色强度和化学稳定性。 2、染料与颜料的对比
第一章 染 料 概 述
染料与颜料的对比
特点
染料
颜料
相 同 点 强烈的发色能力，良好的化学稳定性
可溶于水或有机溶
溶 解 性 剂或通过某种途径 不溶性
变为可溶
结 合 力 与纤维有结合力
与纤维不能结合，借助黏 合剂黏着于纤维表面
化 学 组 成 有机芳香化合物 有机或无机化合物
应用
范
围
纺织品、纸张、皮 革、食品
纺织品、油墨、油漆、 涂料
第一章 染 料 概 述
三、 染料的发展历史 1、天然染料 种类 矿物性染料：泥土、矿石 植物性染料：板兰根、大青叶、茜草 动物性染料：古代紫（紫螺）；胭脂红（胭脂虫）
浓
程度：数字表示程度，只是相对的，不表示级别。例： B表示蓝光，3B表示有较强的蓝光。
第一章 染 料 概 述
分散藏青H-GL H：耐热；G：带绿光；L：耐光牢度好。 活性艳红X-3B X：冷染型；B：带蓝光；3：蓝光较强。
第一章 染 料 概 述
四、《染料索引》简介
➢《染料索引》（Colour Index，缩写为C.I.）是由英国染 色和印染工作者协会（SDC）和美国纺织化学家和染色 家协会（AATCC）合编的国际性染料、颜料品种汇编。
离子染料有保护作用。
第一章 染 料 概 述
3、染色工艺 ➢湿处理牢度：染料能染深染透，深入纤维织物内部，比
没有染透，染料浮在纤维表面的牢度好。
➢耐光牢度：染料在纤维上成聚集状态，则耐光牢度可以 得到提高。
颜料和染料的合成和应用
颜料和染料的合成和应用颜料和染料作为人们生活中必不可少的化学品，在绘画、印刷、纺织等方面都有广泛应用。
它们不仅能够美化我们的生活，还可以使我们的衣物、家居等物品变得更加丰富多彩。
本文将介绍颜料和染料的合成和应用。
一、颜料的合成和应用1.1 颜料的合成颜料的合成方法十分多样，其中最主要的就是化学还原法、碳热还原法和水热法。
化学还原法通常是将含金属氧化物的物质与还原剂反应，最终得到金属颜料。
碳热还原法则是将金属盐和还原剂一起加热，使其还原为金属颗粒。
水热法则是将特定的化合物和水一起进行高温水化反应，得到纳米颜料。
1.2 颜料的应用颜料在艺术和文化领域中有着重要的应用。
在绘画中，颜料可以通过调配和混合，使画面产生不同的色彩、明暗和饱和度，从而创造出各种各样的效果。
在印刷中，颜料则起到着色和防褪色的作用。
在工业制品中，颜料可以为产品提供丰富的颜色和良好的光泽。
二、染料的合成和应用2.1 染料的合成染料也有多种合成方法，其中较常见的是偶氮染料合成法。
在该合成法中，苯胺被亚硝基甲苯处理后，再和另一种胺反应，生成偶氮染料。
此外，还有氨基甲酸盐染料合成法、重氮盐降解法、芳基溴化反应等。
2.2 染料的应用染料同样有广泛的应用领域。
在纺织工业中，染料是一种重要的化学物质。
通过调配和混合不同的染料，纺织品可以呈现出各种不同的色彩和样式。
在食品和制药行业中，染料也被广泛使用。
它们可以为食品和药品提供丰富的颜色和增加其吸引力。
三、颜料和染料的环保性在颜料和染料的制造和使用过程中，必须考虑环保问题。
在现代工业社会中，需要完全排除有害物质以及对环境的影响。
因此，现代合成颜料和染料的生产必须严格控制对环境的污染和消耗，同时也要考虑到企业的可持续发展。
结语通过对颜料和染料的合成和应用的介绍和讨论，我们可以看出，它们在我们的生活中起着非常重要的作用。
在未来的发展中，我们需要推广和应用低碳、环保的制造过程，并注重减少有害化学物质的排放，以确保我们的生活环境更加清洁和健康。
第11章圆珠笔墨水
第11章圆珠笔墨水近年来圆珠笔类产品发展迅速，已由传统的油性墨水圆珠笔发展为中性墨水圆珠笔、水性墨水圆珠笔、中油性墨水圆珠笔、可擦性墨水圆珠笔等。
根据QB／T3651.2-1999《圆珠笔名词术语》行业标准，全国制笔标准化中心将圆珠笔定义为：“利用球珠滚动带出书写介质形成字迹的书写工具统称为圆珠笔。
其书写介质为油性的即为传统的油性圆珠笔(即传统圆珠笔)；书写介质是水性的称为水性圆珠笔(滚珠笔)；书写介质的粘度介于油性和水性之间的称为中性圆珠笔(中性笔)；书写介质的粘度介于油性和中性笔之间的称为中油圆珠笔(中油笔)；书写介质形成字迹后可擦去的称为可擦圆珠笔”。
可见，中性笔、水性笔、可擦圆珠笔、中油笔等产品均属圆珠笔类产品。
11.1 圆珠笔的产生和发展11.1.1 圆珠笔的产生圆珠笔（ballpen）是现代书写工具中最大的产业，它的原型起源于匈牙利人拉兹娄·比罗(Lazlo brio)。
匈牙利记者拉兹娄·比罗在新闻速记中使用钢笔感到不方便，有时墨水用完了，措手不及；有时笔尖堵塞不出水，急的要死，使劲大了笔尖还会将纸划破。
于是，比罗决心自己设计一种不需补充墨水而且书写快速流利的书写工具。
1938年，匈牙利记者拉迪斯格·比罗找他的兄弟格奥尔帮忙，弟兄俩发明了第一支实用的圆珠笔。
它使用的是能迅速变干的印刷油墨，以“油溶笔”的名称在英国为这项发明申请了专利。
英国政府后来许可他们为英国空军飞行员制作圆珠笔，因为圆珠笔在高空不会漏油，而自来水笔会漏墨水。
翌年，爱弗释(Eversharp)公司买下了比罗这一构想的专利。
二战爆发后，他们迁到了南美洲的阿根廷，继续生产“油溶笔”，但是由于油墨的质量不过关，书写时经常弄得一手油污，产品严重滞销。
1944年他们将发明专利权卖给了美国的永利公司。
永利公司老板雷诺请加里福尼亚的化学工程师费兰茨基对油墨进行了改良，加入乙醇等化学物质使它完全克服了原来的缺点，很快生产出第一批笔。
颜料和染料的区别
颜料是一种微细粉末状的有色物质，一般不溶于水、油和溶剂，但能均匀的分散在其中。
颜料是色漆的次要成膜物质，在木材装饰过程中调制底漆、腻子以及木才着色，也经常使用颜料。
不透明的色漆由于放入颜料，其涂膜具有某些色彩和遮盖力。
同时颜料还能增强涂膜的耐久性、耐候性、耐磨性等。
对于色漆及其涂膜的性能影响较大的是颜料的分散度、吸油量、遮盖力、着色力以及耐光性等。
分散度即颜料颗粒的大小。
当其它条件相同时，分散度越高即颗粒越细，色漆贮存时分层现象减少，色漆涂膜的平整光滑程度提高，同时颜料的吸油量与遮盖力也增加。
一定量的颜料用油调合时所需油的数量是颜料的吸油量，它决定了调配色漆时油的消耗。
颜料的遮盖力是指色漆涂膜中的颜料能遮盖基底，不使其透过漆膜而显露的能力，常以遮盖单位面积所需颜料的克数表示。
很显然，遮盖力高的颜料耗用少。
着色力则是某一颜料与别一种颜料混合后形成颜色强弱的能力。
当配制混合颜料时，达到同样色调，着色力强的颜料用量少。
颜料对光作用的稳定性即耐光性差的颜料在光的作用下，其颜色和性能在不同程度上发生变化，降低了制品的表面装饰质量。
好的着色颜料应是颜色鲜明，具有较高的遮盖力、着色力、分散度与较低的吸油量，并对光的作用稳定
染料与颜料不同，它是能溶于水、醇、油或其它溶剂等液体中的有色物质。
染料溶液能渗入木材，与木材的组成物质（纤维素、木质素与半纤维素）发生复杂的物理化学反应，能使木材着色而又不致模糊木材的纹理，能使木材染成鲜明而坚牢的颜色
参考资料：万客论坛。
《2013染料化学》习题
《染料化学》习题第一章染料概述1名词解释：（1）染料（2）颜料（3）染料商品化（4）染色牢度（7）致癌染料。
2、构成染料的条件是什么？3、按纺织纤维分类写出各种纤维染色适用的染料（应用分类名称）。
4、染料的名称由哪几部分组成？各表示什么？5、何谓染料商品化加工？染料的商品化加工有何作用？常用哪些助剂？6、评价染色牢度的指标有哪些？7、什么是《染料索引》？包含哪些内容?8、试指出下列染料的类属（结构分类，应用分类）(1)OHOHO OHOH2 20%H 2SO4-110~115 C-SO3HNH」OH O( 2)OHSO3HNa2S75~80 C SO3Na N02 OH OSO3NaCOONa^■■1_N= Nso3H》_NHCONH_《SO3Na(4)BrNHX Br XX COCOONa-J直接铜盐紫)3RL (C. I. 25355)(5)SO3NaOHN= NO OHO NH —CH 3NHCOBrNHc—C/(H3O2NBrNH2（5 ）禁用染料（6）致敏染料第二章中间体及重要的单元反应1何谓染料中料，在合成中料中主要采用哪些单元反应?2、 试述卤化、磺化和硝化在染料中料合成中的作用，并以反应方程式表示引入这些取代基的方法。
3、 合成染料用的主要原料是什么？有哪些常用的中间体？写出从芳烃开始合成下列中料、染料的途径。
(7) ( 8)(9)( 10)4、 以氨基萘磺酸的合成为例，说明萘的反应特点以及在萘环上引入羟基、氨基的常用方法。
5、 以蒽醌中料的合成为例，说明在蒽醌上引入羟基、氨基的常用方法。
6、 何谓重氮化反应？影响重氮化反应的因素有哪些？7、 何谓偶合反应？偶合剂主要有哪几类？影响偶合反应的因素有哪些？ 8、 试述偶合反应的 pH 值对偶合反应速率的影响。
9、 盐对偶合反应的速率有什么影响？10、以芳烃为原料，写出下列染料合成反应过程和基本反应条件。
第三章染料的颜色和结构1、名词解释： （1）发色团（2）助色团（3）深色效应（4）浓色效应（5）浅色效应（6）淡色效应 （7）互补色（8）单色光（9）积分吸收强度（10）吸收选律（11） Lambert-Beer 吸收定律2、从染料的吸收光谱曲线的性状上可得到哪些信息?(1) (2)(3)(4) SO s NaOH NH 2(5)O 2N NO 2NaO 3NH 2OHO OHO OHO NH 2NH 2 O O NH 2O（1）3、 试用量子概念、分子激化理论解释染料选择吸收光线的原因。
[转载]关于染料与颜料（Pigment
![[转载]关于染料与颜料（Pigment](https://img.taocdn.com/s3/m/241b3e33ae45b307e87101f69e3143323968f5d4.png)
[转载]关于染料与颜料（Pigment Dye）墨⽔的差异，长期以来使⽤者及商原⽂地址：关于染料与颜料(Pigment & Dye)墨⽔的差异，长期以来使⽤者及商家以为是⽔性及油性的误解正解!!作者：你好-_-阳光所谓⽔性，溶剂，油性墨⽔只是墨⽔在体系中溶剂的不同才有不同的叫法！ A、⽔性墨（以⽔和⽔溶性的溶劑作為溶解⾊基的主要成分）； ⽔性墨⽔裡⾯有染料墨和顏料墨（此類墨⽔ph值⼀般為中性） B、油性墨（以⾮⽔溶性的溶剂作为溶解⾊基的主要成分）； 油性墨⽔⾥⾯也有染料墨和颜料墨（此类墨⽔的ph值⼀般为酸性）⽔性墨⽔和油性墨⽔不能在同⼀个打印頭中混⽤！ 油性墨⽔（包括弱溶剂墨⽔）⼀般也不建议使⽤在桌⾯机上； ⽬前我们桌⾯机使⽤最多的是⽔性染料型墨和⽔性颜料型墨，⼀般称为染料墨⽔、颜料墨⽔。
⽔性墨⽔配⽅如下：成份功能浓度%去离⼦⽔⽔载体介质 60-90⽔溶性溶剂湿润剂粘度控制5-30染料或颜料提供颜⾊1-10表⾯活性剂润湿渗透0.1-10⽣物杀伤剂防⽌⽣物⽣长0.05-1缓冲剂控制油墨PH值0.1-0.5其它添加剂鳌合剂，消泡剂，溶解剂 1更详细的说明请继续往下看，Dye染料能将纤维或其他被染物染成各种颜⾊的有机化合物。
分天然染料和合成染料两类。
染⾊时先将染料制成⽔溶液﹑有机溶液﹑悬浮液等染液﹐当染液对纤维进⾏染⾊时﹐染料分⼦通过吸附﹑扩散以及⼀系列其他化学或物理化学的作⽤﹐从染液转移到纤维等被染物上﹐使其染⾊。
对于染料分类﹑结构﹑制法﹑性能﹑应⽤和发⾊理论等进⾏研究的科学称为染料化学。
发⾊机理染料的颜⾊是染料对⼊射的可见光线发⽣选择吸收的结果。
若⼊射的可见光线全部被物体吸收﹐则此物体呈⿊⾊﹔若⼊射的可见光线全部被反射﹐则呈⽩⾊﹔若物体吸收⼊射的可见光线中某⼀段波长的光线﹐则此物体显⽰的颜⾊呈反射光线的颜⾊﹐吸收的光谱⾊和显⽰的颜⾊互为补⾊。
最⼤吸收波长范围(nm)吸收的光谱颜⾊显⽰的颜⾊760～647红蓝绿647～585橙青568～565黄蓝565～492绿紫红492～455青橙455～424蓝黄424～400紫黄绿上表是吸收的光谱⾊和显⽰的颜⾊改变染料分⼦结构﹐使其最⼤吸收波长增⼤或缩短时﹐染料的⾊光就相应地加深或变浅。
精细化学品课件染料和颜料(化工精细方向)PPT课件
• 称为朗伯特-比尔（Lambert-Beer）定律。 • 最色调大就吸改收变波。长一λm般ax的黄增、长橙或、减红短称，浅染色；料绿的、
青、蓝称深色。所以染料最大吸收波长增 大，色调就加深；反之染料最大吸收波长 减短，色调就变浅。
（三）染料的结构和颜色的关系
1 、染料的发色理论概述
染料的颜色和染料分子结构有关。
Eh hC
当吸收光的能量与ΔE相等时，有机分子才会显示出颜色。ΔE 越大，所需吸收光的波长越短；反之，ΔE越小，所需吸收光 的波长越长。作为染料，它们的主要吸收波长应在400~760 nm 波段的可见光范围内。
★2、 结构和颜色的关系
（1）共轭双键长度与颜色的关系
• 共轭双键的数目越多，π→π*跃迁所需的能量越低，选择吸收光的波长 移向长波方向，产生不同程度的深色效应。分子结构中萘环代替苯环 或偶氮基个数增加，颜色加深。共轭双键系统愈长颜色愈深。芳环越 多，共轭系统也越长；电子叠合轨道越多，越易激发；激化能降低， 颜色加深。
（2） 醌构理论
• 醌构理论是英国人阿姆斯特朗（Armstrong） 于1888年提出的，认为分子中由于醌构的 存在而产生颜色。如对苯醌是有色的，在 解释芳甲烷染料和醌亚胺染料的颜色时， 得到应用。
（3） 发色理论的量子化概念
• 根据量子力学，可以准确计算出物质分子中电 子云分布情况，定量地研究分子结构与发色的 关系，认为染料分子的颜色是基于染料分子吸 收光能后，分子内能发生变化而引起价电子跃 迁的结果。1927年提出了染料发色的价键理论 和分子轨道理论。
NaO3S
NN
OH
酸性橙
•蒽醌染料
结构特征：含有 O
O 基团或多环酮 。
茜素
精细化学品化学-7染料与颜料
快 Ar N N H O -H
快 -H Ar N N NH2
Ar N N
O
7.2.2 偶合反应
可以预见，偶氮基进入酚类或芳胺类苯环上羟基或氨基的 邻、对位。一般情况是先进入对位，当对位已有取代基时 进入邻位。如：
OH(NH2) OH(NH2) OH(NH2) OH(NH2) HO3S CH3 OH(NH2)
NH2CONH2 + 2HNO2 NH2SO3H + HNO2
CO2 ↑ + 2N2 ↑ + 3H2O H2SO4 + N2 ↑ + H2O
2）重氮化反应的影响因素
（3）反应温度：反应温度过高，会使重氮化反应
加快，但也会使亚硝酸和生成的重氮盐分解加快。 适宜的温度为0~5℃。但对某些较稳定的重氮盐， 可适当提高温度，以加快反应速度，一般不超过 30℃。如：对氨基苯磺酸，可在10~15℃下进行。 （4）芳胺的碱性：碱性较强的一元胺与二元胺(环 上有供电子基团，使胺基电子云密度增加，与氢离 子结合力增加，碱性增强)如苯胺、甲苯胺、二甲苯 胺、甲氧基苯胺、甲萘胺等，由于碱性较强，与无
• 此反应是不可逆反应，它会使重氮盐质量变坏，产率降低。 • 反应采取将芳胺的盐酸盐悬浮液滴加入亚硝酸钠和盐酸的 混合液中较好地避免自偶合反应。
2）重氮化反应的影响因素
（2）亚硝酸钠用量：反应过程中要始终保持亚硝 酸过量（用淀粉碘化钾试纸测试，过量的亚硝酸能 使试纸变蓝），否则会引起自偶合反应（生成的重 氮盐与剩余的芳胺反应）。反应完毕后，过剩的亚 硝酸可采用加入尿素或氨基磺酸消除。反应式为：
2）重氮化反应的影响因素
机酸生成的铵盐较难水解，重氮化时用酸量不宜过 多，否则会使溶液中游离胺浓度减小而影响反应速 度。因此，重氮化时一般用稀酸，然后在冷却下加 入亚硝酸钠溶液（称为顺加法或顺重氮化法）。 碱性较弱的芳胺(环上有吸电子基团)如硝基苯胺、 多氯苯胺，生成的铵盐极易水解成游离芳胺，重氮 化比碱性强的芳胺快。必须用较浓的酸，并且要迅 速加入亚硝酸钠溶液以保持亚硝酸在反应中过量， 否则很容易发生自偶合反应而生成重氮氨基化合物 沉淀，使重氮化失败。
染料化学课程
• 1. 染料与颜料的区别 • 2. 染料的分类及命名 • 3. 染料的牢度
第一章
第一节 有机染料与颜料的概念
染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。 颜料是不溶于水合其他介质的有机或无机的有色化合物。 应用条件不同 主 要 区 别
染料大多溶于水，或者通过处理使其处于可溶状态。 颜料则完全不溶，只是物理分散在水或有机溶剂中。
在芳环中一般不能直接引入氨基、羟基，需要通过其他 基团转变得到。转化的方法以亲核取代反应为主。亲核 取代反应的反应机理如下：带负电荷的离子向芳核进攻， 完成官能团转换。
X+Z
-
δ-
Z +X
-
X: 强吸电性基团，硝基、卤素等 Z：亲核试剂
在芳环中引入吸电子基有利于反应的进行。
硝基还原 制备氨基的方法 氨解反应
+
O 2NH3
180 ¡ æ
NH2 O
羟基的氨解
OH NH ,NH HSO 3 4 3 NH2
NaOH,NaHSO3
卤化物的氨解： 由于芳环上的卤素原子与芳环的共轭体系形成了p—π 共轭，所以芳环上的卤素原子非常稳定，难以直接转变 为氨基或羟基，然而如果在芳环上同时接有强吸电子基， 则有利于亲核取代反应的进行。
H
H 2N
CH = CH SO3H HO3S
NH 2
第四节 重氮化和偶合反应
染料分子中含有偶氮基的统称为偶氮染料。 偶氮染料占据染料种类的50%以上。是最重要的一类染料类型。 因此合成偶氮染料的重氮化和偶合反应也成为最重要的反应类型。
NH2 重氮组分
重氮化
HO
HO
N=N
重氮盐
+
染色(1)
（二）染料上染过程
1、染料的吸附
染料从染液向纤维表面扩散，并上染纤维表 面。
2、染料的扩散
吸附在纤维表面的染料向纤维内部扩散。
3、染料在纤维中的固着
染料与纤维主要通过范德华力、氢键、离子 键及共价键等方式结合。
染料上染过程
1、吸附 范德华力、氢键、静电引力。 直接性：染料离开溶液上染纤维能力。（受染色条件如温度、pH值、
１、工艺流程（浸染） 化料 入染 促染 染色 ２、工艺说明 染料处方：
直接染料 Na2CO3 NaCl或Na2SO4 浴比
固色
x% 1~3g/L 0~20g/L 1：20~1：40
二、直接染料的染色方法
染色温度
低温染料 中温染料 70℃以下 70~80℃
高温染料
90~100℃
染色时间 固色处理
直接染料结构
NH2 N N N N NH2 SO3Na SO3Na
直接大红4B（刚果红）
NH2 H 2N N N N N NH2 OH N N
NaO 3S
SO3Na
直接黑BN
NH2 NaO 3S OH N H3CO N OCH 3 N N NH2 OH SO3Na
SO3Na
直接湖蓝6B
SO3Na
二、直接染料的染色方法
矿物型。 由于大部分没有亲和力或直接性，一般需用媒染剂。 （六）禁用染料 禁用染料： 染料或分解产物对人体有致癌、过敏、 致畸形物质。 包括：对人体具有致癌性；对动物具有致癌性而对 人体有致癌危险；怀疑致癌物质。 有22类118种。
二、光、色、拼色和电子计算机配色
（一）光和色 光： 一种电磁波。可见光
δ H
+
O-
第十一章 染料与颜料
OH
C NH O
Cl +
N2+ Cl
NN OH Cl
C NH O
分散染料 (disperse dyes) 这类染料分子中不含水 溶性基团，染色时需借助分散剂的作用使染料分散成 极细的颗粒进入纤维内部而染色，故称为分散染料。 主要用于各种合成纤维的染色，如涤纶、锦纶、醋酸 纤维等。
Cl
O2N
NN Cl
有机染料的发展史
真正的染料工业的历史应该从1856年年仅18岁的英国化 学家Perkin发现第一个合成染料——苯胺紫开始，发展至今 已有一百五十多年。当时由于纺织工业的发展，对染料提出 了迫切的需要，而天然染料在数量上、质量上远不能满足需 要，加上煤焦油中发现了有机芳香族化合物，提供了合成染 料所需的各种原料，同时四价碳（1858）和苯结构（1856） 的理论模型的确立，使人们能够有计划地进行有机合成，正 是由于上述几个契机，促成了现代染料工业的产生和发展。
第十一章 染料与颜料
第一节 概述
染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。 它们大多可溶于水（或在染色时转变成可溶状态），直接或 通过某些媒介物质和纤维发生物理的和化学的结合而染着在 纤维上，主要用于纺织物的染色和印花。
颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有机或无机有色化合物。 它们主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液的 着色。颜料本身对纤维没有亲和能力。只有通过粘合剂或成 膜物质使之附着于物体表面或混在物体内部而使着色。
NO2 混酸 35~50℃
磺化反应
磺化目的 通过引入磺酸基赋予染料水溶性。 染料分子中的磺酸基能和蛋白质纤维上的－NH3+生成化 学键而结合并赋予染料对纤维的亲和力。 通过亲核置换，将引入的磺酸基置换成其他基团，如－ OH、－NH2、－Cl、－NO2、－CN等，从而制备象酚、胺、卤 代物、硝基化合物、腈等一系列中间体。在染料中间体合成 中主要是－SO3Na经碱熔成－ONa的反应。
染料和颜料的着色性能
（三）染料中杂质的影响
天然染料含杂质较多。即使是合成染料，也含有较 多杂质，有未参加反应的原料、添加剂和反应副产物 。上染纤维后，杂质破坏了染料吸收光谱的单色性， 导致艳度降低。
硫化染料所用原料为硫磺或硫化钠，加入芳烃的胺类或 酚类化合物高温反应而成，反应产物很复杂，甚至连主产 物的分子式也不易确定。决定了硫化染料不可能有鲜艳的 颜色。
这一现象称为热变色性。
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光照的影响
The influence of light
具有顺反结构的染料，在光照下反式结构会转变 成顺式结构。
反式和顺式结构的染料吸收的光的波长不 同，因而显示的颜色也不同。 这种现象称为 光致变色性。
反式 λmax=550nm
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顺式 λmax=485nm
▪ 要全面评价深染性，必须对染色和后处理完毕的织物采 用仪器测色，用色深公式计算色深值；条件较差的实验 室，可在标准照明和观察条件下，直接用目测判断色深 大小。
子容易激发，分子中原子核间距相对稳定，因而颜色 鲜艳）
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（二）染料聚集体大小的影响 固溶体颜色很淡时，反射(或透射)光中含有较高比例
的白光，鲜艳度不好；固溶体颜色很浓时，染料分子形 成二聚体或多聚体，鲜艳度也不好。
只有当染料分子达到一定浓度不形成或少形 成分子聚集体时才达到最好的艳度。
浅。 (单色取决于最大吸收波长、混色取决于相对含 量）
纯度(Depth)：彩色和消色成分比例。区别颜色鲜艳度。 （单色光最高，白、灰、黑最低）
亮度(Brightness)：有色物体反射光的强度。区别颜色的浓
、淡。（反射率高，亮度也高）
如：翠蓝 色调（λmax）500 nm
染料化学课后习题答案完整版
染料化学课后习题答案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】染料化学课后习题答案第一章一. 何谓染料以及构成染料的条件是什么？试述染料与颜料的异同点。
答：染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。
成为染料需要具备以下两个条件：（1）可溶于水，或者可在染色时转变成可溶状态，对纤维有一定的亲合力。
（2）能够使纤维着色，且上染后具有一定的染色牢度。
染料与颜料的相同点：都可以用于纤维或基质的着色不同点：染料主要用于纺织物的染色和印花，它们大多可溶于水，有的可在染色时转变成可溶状态。
染料可直接或通过某些媒介物质与纤维发生物理的和化学的结合而染着在纤维上。
染料主要的应用领域是各种纺织纤维的着色，同时也广泛地应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等工业。
颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有机或无机有色化合物。
它们主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液的着色，也可用于纺织物的染色及印花。
颜料本身对纤维没有染着能力，使用时是通过高分子粘合剂的作用，将颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面或内部。
二．试述染料和颜料的分类方法；写出各类纺织纤维染色适用的染料（按应用分类）。
答：染料分类：1.按化学结构分类分为：偶氮染料、蒽醌染料、芳甲烷染料、靛族染料、硫化染料、酞菁染料、硝基和亚硝基染料，此外还有其他结构类型的染料，如甲川和多甲川类染料、二苯乙烯类染料以及各种杂环类染料等。
2. 按应用性能分为：直接染料、酸性染料、阳离子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、还原染料、硫化染料、缩聚染料、荧光增白剂，此外，还有用于纺织品的氧化染料（如苯胺黑）、溶剂染料、丙纶染料以及用于食品的食用色素等。
颜料分类：颜料可根据所含的化合物的类别来分类：无机颜料可细分为氧化物、铬酸盐、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐、氢氧化物、硫化物、金属等。
颜料与染料的常见分类及应用
颜料与染料的常见分类及应用日常生活中，我们接触到两大类带有颜色附着性质的物质，即颜料和染料。
它们并不是同种物质的不同名称，而是代表两类物质。
本文对颜料和染料的概念进行区分，并介绍其分类及常见应用。
1.颜料颜料就是能使物体着色的颗粒状的有机或无机的固体的总称，通常为白色、黑色、彩色或带有荧光性质的物质。
这种物质在水、油或其他的介质中不溶解，但可以在介质中均匀分散，并不影响其晶体或粒子结构，与介质类型无关。
依据颜料成分差异，可分为有机颜料和无机颜料；根据颜色分为黑色、绿色、蓝色等颜料；根据颜料用途分为着色颜料、功能颜料和体质颜料。
着色颜料是指为物体染上各种颜色的无机和有机颜料；功能颜料是具有特定功能的颜料，例如颜色随温度改变而改变的示温颜料、在黑暗中具有发光功能的发光颜料、具有消毒功能的防污颜料、有发出珍珠光泽的珠光颜料、可防止材料锈蚀的防锈颜料等。
体质颜料是一种没有着色和遮盖作用的颜料，早期用于降低产品成本，改善橡胶、塑料和涂料等产品的性能，故又称之为填料。
它们可直接来自自然界或者由生产中的副产品取得。
成分为钙、镁或铝的盐，也可是硅或铝的氧化物。
颜料广泛应用于印刷、造纸、塑料、纤维、橡胶、陶瓷和涂料等工业中，赋予产品不透明性、耐用性、装饰性或某些特殊功能。
科技水平提高，染料的新功能将会得到进一步研究。
2.染料染料是指能使其他物质坚牢着色鲜明的有机物质。
染料类型多种多样，由于分子结构不同，可分为偶氮染料、酞菁染料、葸醌染料、硝基染料和芳甲烷染料等。
有机染料具有色彩鲜明，且着色力强的优点，多数有机染料无毒性，其结构易于通过改变而优于无机染料。
目前，染料总产量的约四分之一为有机染料。
2.1偶氮类染料是指结构中含有偶氮基（-N=N-）的非水溶性的有机化合物，它是品种最多和产量最大的一类有机颜料。
偶氮颜料是由芳香胺或芳杂胺经重氮化制得的重氮盐，然后与吡咯、2-萘酚、乙酰芳胺或吡唑啉酮等偶合成的非水溶性的物质，即偶氮颜料。
染料与颜料的异同点
染料与颜料的异同点嘿，你知道吗？有一天我去逛美术用品店，那可真是个色彩斑斓的奇妙世界。
一走进店里，我就像掉进了一个巨大的调色盘，四周都是各种各样的色彩在向我招手。
店里有几个学生模样的人在挑选着画具，还有一位老师在旁边耐心地给他们建议。
我好奇地在货架间穿梭，看着那些琳琅满目的颜料和染料。
这时候，一个小女孩拿起一盒颜料，兴奋地对她的小伙伴说：“看，这个颜色好漂亮啊！”她的小伙伴则拿起一瓶染料，回应道：“这个也不错呀，不知道它们有啥不一样呢？”嘿，这不就跟我心里的疑问一样嘛！于是，我也开始琢磨起染料和颜料到底有啥异同点来。
先说说它们的相同点吧。
染料和颜料就像是一对色彩双胞胎，都能给我们的世界带来绚丽的色彩。
它们就像魔法师手里的魔法棒，轻轻一挥，就能让原本平淡无奇的东西变得五彩斑斓。
比如，一件白色的T 恤，用染料或者颜料都可以把它变成一件独一无二的时尚单品。
你想想，要是没有它们，我们的生活得多么单调啊！不过，它们虽然有相同点，但不同点也不少呢。
首先，从外观上看，颜料通常是固体块状或者粉末状的，就像一群小小的彩色士兵，整整齐齐地排列在盒子里。
而染料呢，大多是液体或者粉末状但容易溶解于水，就像一群调皮的小精灵，一遇到水就欢快地跳起舞来。
再说说它们的用途。
颜料主要是用来画画、装饰等。
画家们拿着画笔，蘸上颜料，在画布上尽情地挥洒着自己的创意和情感。
那一幅幅美丽的画作，都是颜料的杰作。
而染料呢，则主要是用来给布料、纸张等染色。
想象一下，那些漂亮的花布、彩色的纸张，都是染料的功劳。
还有啊，它们的使用方法也不一样。
用颜料的时候，你可以直接用画笔蘸取，或者加水调和成不同的浓度。
而且颜料一旦涂上去，就比较难洗掉了。
有一次，我不小心把颜料弄到衣服上了，哎呀，那可真是费了好大的劲才洗干净。
而染料呢，通常需要在一定的温度和条件下才能发挥作用。
比如染布的时候，要把布放在染料水里煮一煮，才能让颜色均匀地染上去。
而且，染料染上去的颜色一般比较持久，不容易褪色。
颜料与染料的显色原理
颜料与染料的显色原理
颜料与染料的显色原理可以简单地归纳为两种不同的机制。
1. 颜料：颜料是一种具有吸收和反射光线的颜色物质。
颜料分散在介质中时，吸收某些特定的波长光线，并反射其他波长光线。
当光线照射到颜料表面时，吸收的光线被颜料颗粒吸收，反射的光线则进入眼睛，使我们看到颜色。
不同颜料的颜色取决于它们所吸收和反射的光线的波长。
2. 染料：染料是一种溶解在介质中的颜色物质。
染料分子可以通过与介质中的溶剂发生分子间作用或离子间作用，将其颜色传递给介质分子。
染料与介质的相互作用使得染料分子可以吸收某些波长的光并散射其他波长的光。
这些散射的光线进入眼睛，使我们看到颜色。
染料的颜色取决于染料分子的化学结构和与介质的相互作用。
总的来说，颜料通过吸收和反射光线产生色彩，而染料通过与介质分子相互作用传递颜色。
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11.2 染料和颜料的分类和命名
11.2.1染料和颜料的分类 ➢按化学结构分类
在染料、颜料的分子结构中都具有共轭
体系。按照这种共轭体系结构的特点，染 料、颜料的主要类别有：
•偶氮染料 含有偶氮基(—N=N—)的染料。 •蒽醌染料 包括蒽醌和具有稠芳环的醌类 染料。
分子中含有蒽醌构造或以蒽醌为起始原料的一类 颜料，也是一类较为古老的化合物，最初被用作 还原染料。色泽非常坚牢，色谱范围很广，但生 产工艺非常复杂，成本高。由于价格/性能比的因 素，并非所有的蒽醌类还原染料都可被用作有机 颜料。
它们主要用于油漆、油墨、橡胶、 塑料以及合成纤维原液的着色，也可用 于纺织物的染色及印花。颜料本身对纤 维没有染着能力。使用时是由某些高分 子物（粘合剂、树脂等）将颜料的细小 颗粒粘着在纤维的表面。
现在使用的染（颜）料都是人工合 成的，所以也称合成染（颜）料。
染（颜）料的应用：染色、着色和涂色。
并不是任何有色物质都能当作染 （颜）料使用，必须满足应用方面提 出的要求：要能染着指定物质，颜色 鲜艳，牢度优良，使用方便，成本低 廉，无毒性。
11.1.1 光与颜色
光是—种电磁波，有着及其宽广的波长范围。根据 电磁波的不同波长，可以分为γ射线、x射线、紫外 线、可见光、红外线及无线电波等。其中，只有波 长在400-760nm范围内的电磁波对人类的视觉神经有 刺激作用，所以称为可见光。
物体在不同光照条件下对色光的反射和吸收就构
成了这个物体的颜色，若物体全部反射射来的 光线，一般达70%以上，看来就是纯白的，若 全部吸收射来的光线，一般仍可反射5%-10% ，看来就是黑色的，按比例吸收，则呈现 灰色。
当白光照射到不透明的 物体表面上时，物体表 面选择吸收一定范围的 波长而反射未吸收的色 光与物体颜色相同。
➢吸收光谱
染料的颜色是染料在稀溶液中对光的选 择特性，而且这种特性一般都用可见光的吸 收光谱曲线来表示．
log(I0/I)= ɛ C d
➢ 颜色的深浅和浓淡 物质的颜色的深浅是指 物质吸收的光波在光谱中的位置而言，物质吸 收的光波波长愈短，则颜色愈浅。物质颜色的 浓淡，是表示同一种染料的颜色强度，即物质 吸收一定波长光线的量的多少。
染料和颜料的基本属性
有机化合物作为染料所需要的主要条件：
①对可视光波中的某一部分或数部分 有强烈选择而吸收的能力；
②对某一类或几类纺织纤维具有亲和 力；
③对光线的照射作用，对水的溶解作 用，对酸、对碱、对热等的变性作用， 具有相当的稳定性；
④具有能够用简单和便利的方法，使 被染物着上颜色的性能。
发色体,含有发色团的分子称为发色体或色原体 。 发色团被引入的愈多,颜色愈深。以下情况可使颜色加 深：
•增加侧链内的烯基数目; •增加羧基的数目,特别是增加彼此直接联结的羧基; •以萘环代替偶氮染料中的苯环; •把一定的取代基加入分子内。
发色体对各种被染物质也不一定具有染色能力 (或 亲和力 ),能够作为染料的有机化合物分子中还应含有
•靛族染料 含有靛蓝和硫靛结构的染料。
如硫靛系颜料具有很高的耐晒牢度、耐气候牢度和
CH3
O
耐热稳定性能，它们的生产工艺并和高档塑料制
•芳甲烷染料 根据一个碳原子上连接的芳 环数的不同，可分为二芳甲烷和三芳甲烷 两种类型。
甲烷上的三个氢被三个芳香环取代后的产物称作三芳甲烷。准确地说，作为颜料使用 的三芳甲烷实际上是一种阳离子型的化合物，且在三个芳香环中至少有两个带有氨基 （或取代氨基）。这类化合物也较为古老，有两种类型，一是内盐形式的，即分子中 含有磺酸基团，与母体的阳离子形成内盐；另一种是母体的阳离子与复合阴离子形成 的盐。特点是颜色非常艳丽，着色力非常高，但是各项牢度不太好，色谱为蓝、绿色， 主要用于印刷油墨。典型的品种有射光蓝R（C.I. 颜料蓝61）和C.I. 颜料紫3。
助色团：能加强发色团的生色作用，并增加染料与被 染物的结合力的各种基团。主要的助色团有 -NH2, -NHR, -NR2, -OH, -OR等。此外,磺酸基(-SO3H)、羧基 (-COOH)等为特殊助色团，它们对发色团并无显著影 响，但可以使染料具有水溶性和对某些物质具有染色 能力。
(2)醌构理论 染料之所以有颜色，是因为其分子中有 醌式结构存在。醌型结构可视为分子的发色团。 这个理论只能用来解释三芳基甲烷类及醌亚胺类染料, 对于偶氮苯类的有色化合物不适用。
第11章 染料和颜料
11.1 概述 染料是能使其他物质获得鲜明而坚固
色泽的有机化合物。
它们大多可溶于水，有的可在染色时 转变成可溶状态，直接或通过某些媒介 物质和纤维发生物理的和化学的结合而 染着在纤维上，主要用于纺织物的染色 和印花。有些染料不溶于水而溶于醇、 油，用于油蜡、塑料等物质的着色。
颜料是不溶于水和一般有机溶剂 的有机或无机有色化合物。
➢近代发色理论 根据量子化学及休克尔 (Huckel)
分子轨道理论,有机化合物呈现不同的颜色是由于该物 质吸收不同波长的电磁波而使其内部的电子发生跃迁 所致 。 能够作为染料的有机化合物,它的内部电子跃 迁所需的激化能必须在可见光 (400nm~760nm)范围内 。
物质的颜色主要是物质中的电子在可见光作用下发 生 π→π*(或伴随有 n→π*)跃迁的结果，因此研究 物质的颜色和结构的关系可归结为研究共轭体系 中π电子的性质，即染料对可见光的吸收主要是 由其分子中的π 电子运动状态所决定的。
能增加染料吸收波长的效应称为深色效应，把 增加染料吸收强度的效应叫增（浓）色效应。 反之，把降低吸收波长的效应称为浅色效应， 把降低吸收强度的效应叫减色效应。
11.1.2 染料和颜料分子与颜色的关系 ➢经典发色理论
(1)发色团与助色团理论 根据维特 (O.N.Witt)发色团与 助色团理论（1876）,有机化合物结构中至少需要有 某些不饱和基团存在时才能发色,这些基团称之为发 色基团，主要的发色基团有 -N=N-, -C=C-, -N=O, NO2, -C=O等 。