功能染料

分子重排 芳环之间 不共轭 芳环之间 共轭
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§1 变色染料及其应用
1.热变色染料/颜料 2）有机热变色染/颜料 – 分子重排变色物质
应用实例： 引起结晶紫内酯变色的直接原因是pH变化。pH接近 4时，发生开环显色。 利用该性质，可以设计不同的变色诱因，获得对各 种外界因素敏感的变色产品。如压敏（无碳复写纸）、 热敏（热敏记录材料）染/颜料。
（100%紫土豆天
然染料浓缩液 +40g/L 明矾，浴
比1∶40）升温
至80℃ 染色60min 水洗
3、pH（酸碱）变色
应用
4、离子感应变色
第五章 功能染料及其在染整中的应用
功能染料分类：
催化、链终止用染料
光、热、电、湿、压敏变色染料 发光、太阳能转化、激 光、光学材料用染料
变色异 构染料
能量转 化染料
化学反 应染料
生物着色、医用染料
生化医 用染料
显示记 录染料
液晶、滤色片、光信息、电 子复印、喷墨打印用染料
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纺织品加工中应用不多。
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§1 变色染料及其应用
1.热变色染料/颜料
2）有机热变色染/颜料
变色机理：
晶格结构变化（如液晶）、立体异构的发 生、分子重排等；
应用情况：
温度敏感性高、颜色浓艳，是变色纺织品 加工中应用的主要染料。
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28℃ 33℃
降温
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§1 变色染料及其应用
液晶染料的应用
液晶对纤维无亲和力，一般借助涂层或颜料印花方 法施加至纺织品表面。为提高稳定性和便于应用，液 晶常制成微胶囊应用。为增加色强度，常与 染 / 颜料 混合使用， 但染/颜料须经选择。 应用举例： 胆甾醇壬酸酯 + 石油醚
压力变化 pH变化 pH变化 颜色变化
温度变化
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§1 变色染料及其应用
1.热变色染料/颜料
压敏复写纸
压力
隐色体 微胶囊
酸性显色剂
微胶囊破裂 隐色体接触 酸性显色剂
显色 染 料 隐 色 体 热 敏 释 酸 剂 染 料 显 色 体
热敏记录显色示意
2）改变传统染料的发色体系
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§1 变色染料及其应用
1.热变色染料/颜料 1）无机热变色染/颜料
变色机理：
相变、配位体几何形状变化、不同分子结构间的 平衡变化以及溶剂化离子中溶剂分子数的变化；
应用情况：
变色须在溶液中、或需要高温，或不可逆，故在
2 光变色
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2 光变色
光变色染料在纺织品上的应用较少，原因是价格高、耐 光牢度差、对纤维亲和力低，在染整工艺中应用有较大
难度。制备方法有：
涂料印花法 原液着色法 接枝聚合法
微胶囊(油墨印刷)法
3、pH（酸碱）变色
采用同浴媒染方法， 其工艺流程为：织 物40℃同浴媒染
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第五章 功能染料及其在染整中的应用
合成染料/颜料的发色体系都是共轭的电 子体系，这些体系不但产生颜色，而且还具 有许多其它与光、热、电、化学、生化等性 质相关的其他功能， 这些具有特殊功能的染 料/颜料被称为功能性染料/颜料。
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染整新技术Hale Waihona Puke Baidu理
浙江理工大学
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第五章 功能染料及其在染整中的应用 §1 变色染料及其应用 §2 近红外吸收染料及其应用 §3 荧光染料及其应用 §4 照相/成像用功能染料 §5 其他功能染料及其应用
§1 变色染料及其应用
1.热变色染料/颜料
2）有机热变色染/颜料 – 液晶 不透明 透明
转变点T2
固体
熔点T1
液晶
向列型
各向同性液体
双笼型
层列型
胆甾型
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§1 变色染料及其应用
用于纺织品印花的主要是胆甾型液晶，它受白光 照射会呈现彩虹状颜色：颜色能随温度和压力发生 从红到紫的变幻，而且变化是可逆的。 变色机理：胆甾型液晶具有螺旋体结构，该结构会随 温度发生伸缩变化，使光的反射和透射发生变化，产 生不同颜色，同时，液晶本身的光学各向异性也会产 生颜色变化， 故具有很灵敏的热变色性能。由于液 晶的颜色与分子化学结构无关，耐光稳定性好。 升温
+
显色反应 热头
浙 §1 变色染料及其应用 江 理 工 2.光变色染料/颜料 光变色又叫光致变色或光敏变色。分可逆和不可逆 大 学 两种，纺织品上常用可逆品种。变色机理如下： 浙 1）反式顺式光异构；2）离子化； 江 3）氢原子转移； 4）价键变化； 理 5）氧化还原反应； 工 大 学 浙 江 理 工 大 学
①60℃，5min ②80℃，2min
液晶
分散于聚氨酯预聚物 分散于颜料印花浆中
织物涂层加工 织物印花加工
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§1 变色染料及其应用
1.热变色染料/颜料 2）有机热变色染/颜料 – 分子重排变色物质
有机热变色染/颜料分立体异构变色和分子重排变 色两类，其中立体异构变色染/颜料的变色需要熔点 以上温度（≥150℃），难以应用于纺织品。常用的 是分子重排变色类的染/颜料，如结晶紫内酯。
第五章 功能染料及其在染整中的应用
功能染料发色体应用性能：
染料
π体系
电子性能 吸收光 发射光 （氧化还原 （颜色） （荧光磷光） 光诱导） 化学反应性 光化反应性 （颜色变化）（显色、光敏）
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第五章 功能染料及其在染整中的应用 功能染料的开发途径： 1）原有染料的筛选