皮革染料化学

第三章 皮革染料化学

3.1概述

1.基本概念

染料是能使其它物质获得鲜明而坚牢色泽的化合物。 早期的染料主要来自天然动植物

目前合成染料已经取代了天然染料，品种已达8600多种。

2 染料的分类 (1)

按染料的化学结构进行分类

①偶氮染料

NaO 3S

HO N=N NaO 3S

②硝基和亚硝基染料

③芳甲烷染料 染料分子中含有二芳基甲烷和三芳基甲烷结构的染料

C

C

(H 3C)2N

N(CH 3)2

C NHHCl

三苯甲烷 二苯甲烷 碱性嫩黄O

④蒽醌染料

O

O

NH

O

O NH

N

N N NH 2

SO 3Na

Cl Cl

SO 3Na

蒽醌 活性艳蓝X-BR ⑤靛系染料 含有靛蓝或类似结构的染料。

C HN

NH

C=C C O O

O O C C=C

S

S

C

⑥酞菁染料 含有酞菁金属络合物结构的染料。

N N

N

N N

N

N N

M

⑦硫化染料 用硫或多硫化钠的硫化作用制成⑧菁系染料 含有聚甲炔结构的染料。-(CH)n-

⑨杂环染料 含有五、六元杂环等结构的染料。 在皮革染色中用的较多的是前四类染料。

(2)按应用分类 将染料分为酸性染料、直接染料、碱性染料、金属络合染料、活性染料、氧化染料、硫化染料、媒染染料、还原染料、分散染料、油溶与醇溶性染料等十多种。皮革染色主要应用上述前五种。

3染料的命名

(1)我国的染料命名体系 实行的是三段命名法，规定如下：

第一段为冠称，表示染料根据应用方法或性质分类的名称，为了使染料名称能细致地反应出染料在应用方面的特征，将冠称分为31类，如酸性、弱酸性等第二段为色称，表示染料在被染物上色泽的名称，色泽的形容词采用“嫩”、“艳”、“深”三字。

第三段是尾称(字尾)，以英文字母结合阿拉伯数字补充说明染料的色光、形态、强度、特殊性能及用途等。

(2)国外染料产品的命名国外染料产品的命名，大致也采用三段命名法，但非常混乱。

(3)染料索引[3] 《染料索引》是一部国际性的染料、颜料品种汇编。它将世界大多数国家各染料厂的商品，分别按它们的应用性质和化学结构归纳、分类、编号，逐一说明他们的应用特性，列出它们的结构式，注明其合成方法，附有同类商品名称的对应表。

4染料的性能及评价

性能通常是由下列指标来评价或反映：

（1）外形

常用染料外观形态有粉状、粒状、块状、浆状等。

(2)溶解度在一定温度下某染料在100克纯水中所能溶解的最大克数。

(3)强度是指染料的染色强度，它表示染色能力的大小，也称为浓度或力分。通常以%表示。染料的强度越大，染色时的需要量就越少。

(4)色光是指染料与被染物所显示出的主色中所呈现的副色。

(5)染色坚牢度染色坚牢度是指染色物抵抗外界作用而保持原色的能力。对于皮革染色来说，耐日晒、皂洗、干湿擦、水洗、汗渍等牢度指标尤为重要。

(6)渗透度是指染料向被染物内部渗透的能力。

3.2染料的颜色与分子结构的关系

1经典发色理论

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、NO

2

、=C=O等，含有发色团的分子称为发色体或色原体。增加染料结构中共轭双键的数量，其颜色加深，羰基数目增加颜色也加深。

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助色团，它们能加强发色团的生色作用，并增加染料与被染

物的结合力。主要的助色团有-NH

2、-NHR、-NR

2

、-OH、-OR等。此外像磺酸基(-SO

3

H)、

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。

维特的发色团与助色团理论在历史上对染料化学的发展起过重要的作用，也正是这个原因，维特的发色团与助色团这两个名称现在还在被广泛的使用着，不过它们的涵义已经有了根本的变化。

2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П→П*(或伴随有n→П*)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П电子的性质，即染料对可见光的吸收主要是由其分子中的П电子运动状态所决定的。

现代发色理论中所谓的发色团，一般是指那些能吸收波长为400nm~760nm内电磁波的基团，它们的分子结构里有若干个共轭双键组成的共轭体系，这些共轭体系往往还带有助色团，共轭体系和助色团共同组成为一个发色体系。所谓助色

团指的是那些连接在П共轭体系上的-NH

2、-NHR、-NR

2

、-OH、-OR等供电子基团。

重要的发色体系如下所示：

（1）乙烯发色体系

（2）偶氮发色体系

（3）次甲基/多次甲基

（4）芳香发色体

（5）稠环芳香体

（6）蒽醌

（7）酞菁

人们把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。