染料化学第一章课件
染料化学 第01章 染料概述
§1.3 染料命名与商品化
四、一些尾称的含义
B——蓝光(德文:Blau) BW——棉用(德文:Baumwolle) C——耐氯∕棉用∕盐酸盐 Conc.——浓 D——用于染色∕用于印花(德文:Druckerei) Double——双倍浓 E——表示浓度∕匀染性好 EX.——特浓 F——坚牢度高∕匀染性好 FF——甚亮 G——带黄光(德文:Gelb)∕带绿光(Green) H——热固型(活性) H.C.——高浓 I——相当于还原染料的牢度 J——荧光(法文:Jaune) K——冷染法(德文:Valt)∕活性热固型 X——活性低温型∕高浓度 KN——活性乙烯矾石凤型 L——耐晒∕可溶 Liquid——液状 M——双活性基∕混合物 Micro Pdr——细粉状 N——新型∕标准染法∕色光特别 P——印花用 Pdr.——粉状 Paste——浆状 R——带红光(德文:Rot) S——升华牢度好∕水溶性∕标准品 SE——海水坚牢(德文:Salz-echt) T——深 U——混绿用 V——带紫光 W——羊毛用∕温染法 Y——带黄光
同学们好! 今天内容 《染料化学》之 第1章 染料概述 请准备…
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第1章 染料概述
讲授如下内容: §1.1 引言 §1.2 染料的分类 §1.3 染料的命名与商品化 §1.4 染色牢度 §1.5 染料发展简史 侧重点是:染料概念 分类 命名 染色牢度…
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§1.1 引言
偶氮类 : 酸性橙 A
蒽醌类 : 酸性蓝 B
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§1.2 染料的分类
一、染料的应用分类
应用分类依据染料的染色工艺和应用性质,我国将染料的应用类别分为 11大类,外加 5 个另类,与 C.I. 基本相同。 1.直接染料(Direct Dye)—— 2.冰染染料(Ice Dye)—— 3.还原染料(Vat Dye)—— 4.硫化染料(Sulphur Dye)—— 5.酸性染料(Acid Dye)—— 6.媒染染料(Mordant Dye)—— 7.活性染料(Reactive Dye)—— 8.分散染料(Disperse Dye)—— 9.碱性染料(Basic Dye)—— 10.有机颜料(Pigment)—— 11.增白剂(Brightener)—— A.氧化染料(Oxidate Color)—— B.酞菁染料(Phthalocyanin Color)—— C.缩聚染料(Polycondensation Color)—— D.暂溶性染料(Temporary soluble Color)—— E.荧光染料(Fluorescent Color)——
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。
概述染料概述(共41张PPT)
H 表示适用于棉毛交织物的染色
使用起来繁复,色泽鲜艳,色谱不全,价格昂贵,色牢度优秀
含有活性基因,在适当条件下,能够与纤维发生化学反应。
染料在纤维上的物理状态:分散、聚集、结晶
耐摩擦牢度 指染品受到摩擦时保持不褪色、不变色的能力
注意:评定染料的染色牢度需将染料在纺织品上染成规定的色泽浓度才能进行比较
常用的符号及其意义列举如下:
H.C 表示高浓度 Ex.cone 表示特浓
gr 表示颗粒状 paste 表示浆状 liq 表示液状 pdr 表示粉状 pf 表示细粉状
S.f. 表示超细粉状
p.f.f.d 表示染色用细粉状
p.f.f.p 表示印花用细粉状
四、染色牢度
概念
指染色产品在后加工使用或服用过程中,染料(颜料)在各 种外界因素的影响下,能否保持原来色泽状态的能力。
不溶于水 对纤维没有亲和力
有色物质不溶于水,对纤维 没有亲和力,不能进入纤维 内部,但能靠粘着剂的作用
机械的粘着于织物上。
可是有机物,也有无机物
依靠粘合剂粘到织物上
在油漆、油墨、橡胶行业也有广泛应用
二、染料的发展与分类
一、染料的发展 我国是最早有染色实践的国家:周代“染人”
(掌染丝帛之人) 最早使用的染料:植物和矿物中提取
五、禁用染料与环保染料
,色牢度较差 白布沾色:指与染品同时皂洗的白布因染品的褪色而沾染的情况。
染料是染色过程中的着色剂
染要色针产 对活品具不体性但纤要维染求进色行料泽染均料匀类又,别而的称且选反必择须应具有性良好染的料染色。牢度含。 有活性基因,在适当 ★ ★ ☆ ☆ ☆ (染1料)厂耐常洗在牢染度料及中其加测入定填充条料如件促下染剂,、扩能散剂够、与助溶纤剂等维助剂发,生使用化时应学注意反。应。能直 染要料针以 对单具分体子纤态维上进染行,染只料有类接溶别解的溶才选于能择使水染料,由晶使体用转变方成单便分子,态色泽鲜艳,色谱齐 按《纺织品耐晒牢度测试方全法》,进价行测格试。适中,湿处理牢度优良
《染料化学简介》幻灯片
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主要参考文献
1. 侯毓汾等.染料化学[M].北京:化学工业出版社,1988
2. 钱国坻.染料化学[M].上海:上海交通大学出版社,1988
3. 陈荣圻.染料化学[M].北京:纺织工业出版社,1989
番茄红素
番茄红素是一种具有鲜红颜色的天然色素,主要 存在于番茄、西瓜、红色葡萄、柚、木瓜、苦瓜籽 和番石榴等食物中。番茄红素最易被人体吸收、代 谢和利用,是非常有效的 1O2淬灭剂和 ROO -的 强清除剂。番茄红素淬灭 1O2 的能力是β胡萝卜素 的两倍,是维生素 E 的 100 倍 。
花色素
第一章 绪 论
主要内容 ➢ 染料概述 ➢ 染料的分类 ➢ 染料的命名 ➢ 染料的质量指标
染料的含义
在一定的介质中,能使纤维或其他物质牢固着色的化合物
染料——日常生活中起重要作用
植物染料
在有机合成染料开发合成之前,人们普遍使用天然 植物的根、皮、花等作为染料的来源
用植物进行织物染色, 来源于植物的花、果实 和叶的着色汁弄脏衣服, 而且洗涤也不褪色这一 经验事实。
例如在中国和印度,人们就种植了能够提供人们用来 进行织物染色的靛草和茜草,颜色主要有蓝色和红色 两种。A.Von.Bayer阐明了靛蓝色素的化学结构,并在 1880年成功合成了靛蓝,现在主要用于牛仔裤的染色
染整(第一章)
* 有规共聚物 (tactic copolymer) :结构单元完全有规则 的排列。
* 无规共聚物 (random copolymer) :结构单元排列没有规 则,在分子链上是一种随机分布。 ♦聚合度(degree of polymerization):聚合物中结构单元的 数量,用DP表示,在分子结构示意式中用小写n表示。
第五章
第五节 毛织物印花 纺织品印花
第六节 合成纤维织物印花 涤沦织物印花 腈纶织物印花 锦纶织物印花 第七节 混纺织物印花 涤纶混纺织物印花 腈纶混纺织物印花 锦纶混纺织物印花 第八节 新颖印花概论 印花泡泡纱 烂花印花 发泡印花 金银粉印花
End
9
第六章
第一节 整理概述 整理目的 整理分类和方法 第二节 棉织物整理 定形、光泽、轧纹整理 绒面、增白整理 手感、树脂整理 第三节 毛织物整理 毛织物湿整理 毛织物干整理 毛织物特种整理
纺织品染整加工的特点: 以化学加工为主的物理与化学加工(现也涉及一些生物 化学)相结合的综合加工。大多为化学加工,且多为湿 加工(chemical processing, wet processing)。
3
序 言(preface)
《纺织品染整工艺学》的主要内容:
第一章:常用纺织纤维的结构和主要性能 第二章:染整用水和表面活性剂 第三章:纺织品前处理 第四章:纺织品的染色 第五章:纺织品印花 第六章:纺织品的一般整理 第七章:纺织品功能整理 第八章:生态纺织品
第一章第一章纺织工业常用纤维的结构和主要化学性能纺织工业常用纤维的结构和主要化学性能第一节第一节纤维素纤维的结构和主要化学性能纤维素纤维的结构和主要化学性能纤维素纤维形态结构纤维素纤维形态结构纤维素纤维超分子结构纤维素纤维超分子结构纤维素纤维化学结构纤维素纤维化学结构第二节第二节蛋白质纤维的结构和主要化学性能蛋白质纤维的结构和主要化学性能蛋白质蛋白质羊毛纤维羊毛纤维蚕丝蚕丝第三节第三节合成纤维的结构和主要化学性能合成纤维的结构和主要化学性能涤纶涤纶锦纶锦纶腈纶腈纶end第二章染整用水和表面活性剂第一节第一节染整用水染整用水水质水质水的软化水的软化第二节第二节表面活性剂表面活性剂表面活性剂基础表面活性剂基础表面活性剂的作用表面活性剂的作用表面活性剂分类表面活性剂分类常用表面活性剂的性能常用表面活性剂的性能end第三章第三章纺织品的前处理纺织品的前处理第一节第一节棉织物的前处理棉织物的前处理原布准备原布准备烧毛烧毛退浆退浆煮练煮练漂白漂白丝光丝光发展发展短流程处理短流程处理第二节第二节苎麻纤维脱胶和织物练苎麻纤维脱胶和织物练苎麻织物练漂苎麻织物练漂苎麻纤维脱胶苎麻纤维脱胶第三节第三节羊毛初加工羊毛初加工炭化炭化第四节第四节丝织物前处理丝织物前处理脱胶脱胶漂白漂白第五节第五节化学纤维及其混纺织物前处化学纤维及其混纺织物前处理理粘胶织物粘胶织物合成纤维织物合成纤维织物混纺和交织织物混纺和交织织物第六节第六节其他织物前处理其他织物前处理绒类织物绒类织物色织物色织物针织物针织物end第四章第四章纺织品的染色纺织品的染色第一节第一节概述概述染料概述染料概述光色拼色和电子计算机光色拼色和电子计算机配色配色染色基本理论染色基本理论染色方法和染色设备染色方法和染色设备第二节第二节直接染料染色直接染料染色第三节第三节活性染料染色活性染料染色第四节第四节还原染料和可溶性还原还原染料和可溶性还原染料染色染料染色第五节第五节不溶性偶氮染料染色不溶性偶氮染料染色第六节第六节硫化染料染色硫化染料染色第七节第七节酸性染料染色酸性染料染色第八节第八节酸性媒介染料染色酸性媒介染料染色第九节第九节酸性含媒染料染色酸性含媒染料染色第十节第十节分散染料染色分散染料染色第十一节第十一节阳离子染料染色阳离子染料染色第十二节第十二节混纺和交织织物混纺和交织织物染色染色概述概述涤棉混纺织物染色涤棉混纺织物染色毛混纺织物染色毛混纺织物染色丝绸类交织物的染色丝绸类交织
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
沈从华-染料概论ppt课件
酸性染料
可溶于水的阴离 子染料。染料分子 中含磺酸基、羧基 等酸性基团,通常 以水溶性钠盐方式 存在,在酸性浴中 可以与蛋白质纤维 分子中的氨基以离 子键结合,故称为 酸性染料。常用于 蚕丝、羊毛和聚酰 胺纤维以及皮革染 色。
中性染料
在酸性媒染染料 根底上开展起来。 在近于中性的染浴 中染色,又称金属 络合物染料。该类 染料用于维纶、丝 绸、柞蚕丝、羊毛 等纤维的染色。
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染料的分类
冰染染料
染色时需在冰的 冷却条件下〔0~ 5℃〕进展。由重氮 组分和巧合组分直接 在纤维上反响,生成 不溶性色淀而染着, 故又称为不溶性偶氮 染料。其中,重氮组 分是一些芳伯胺的重 氮盐,巧合组分主要 是酚类化合物。这类 染料主要用于纤维素 纤维的染色和印花。
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浙江龙盛集团
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Calariant (科莱恩)
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科莱恩中国
荧光增白剂
这类物质上染到纤 维、纸张等基质后, 能吸收紫外线,发射 蓝色光,从而抵消织 物上因黄光反射量过 多而呵斥的黄色感, 在视觉上产生洁白、 耀目的效果。不同种 类的荧光增白剂可用 于不同种类纤维的增 白。
染料PPT课件
.
第一章 染 料 概 述
三、按应用分类的染料种类 ➢ 应用分类是按照染料的染色性能、方法、以及染色对象
进行分类的,因此要说明应用分类需要染料染色的知识 以及与纤维结合力方面的知识。 ➢ 常用于纺织品染色的染料种类。 水溶性染料:酸性染料、酸性媒介染料、酸性络合染料、 中性染料、直接染料、活性染料、阳离子染料; 非水溶性染料:分散染料、还原染料、硫化染料、不溶 性偶氮染料、缩聚染料。
.
第一章 染 料 概 述
§1.3染料的命名
➢染料不能采用系统命名法
不方便;
不能体现应用性能、颜色;
染料往往不是纯化合物(合成过程复杂,中间有很多副 产物,有些染料为拼混染料,商品染料中含有许多填充 剂和分散剂等);
商品竞争的需要,染料生产厂家一般不公开染料的结构, 无法按系统命名法命名。
➢采用由染料的属名、色称和符号三部分组成的命名方法 ,
即三段命名法。
.
第一章 染 料 概 述
一、属名(又称冠称): ➢ 表示染料的应用对象、应用方法及染色性能等信息。 应用分类:直接、酸性、活性、阳离子、分散、还原等
共有三十一种。 公司特定产品:各染料厂商对各应用类型的染料都有不
同染料属名。 例如,分散染料的属名:克莱恩(Clariant)公司用“福隆”
.
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)
不足 来源有限、制造麻烦、价格昂贵。 色谱不全、色泽灰暗,牢度不佳。
染料化学课程
结合方式不同
染料是直接与纤维通过物理或者化学的作用力结合。 颜料则需要借助高分子粘合剂的作用附着在纤维上。
应用范围不同
染料多用于各类纤维的染色,少量用于食品、造纸和皮革 颜料则主要应用于油墨,其次为油漆和涂料工业等。
第三节 染料的分类及命名
染料的分类
偶氮染料 按 照 化 学 结 构 分 类
蒽醌染料 芳甲烷染料
+
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。
亲电试剂主要包括以下几种: 硝化试剂:混酸(浓硫酸+浓硝酸);(NO2+) 磺化试剂:浓硫酸、发烟硫酸;(SO3H+) 卤化试剂:卤素+FeCl3、AlCl3等。(Cl+)
一、磺化反应
在染料分子中磺酸基一般是直接连接在芳环上的,磺酸 基除了给予染料水溶性和与纤维形成离子键外,也可以 转变为羟基、氨基以及其他基团。 磺化反应的磺化剂有浓硫酸、发烟硫酸、三氧化硫和氯 磺酸等。芳环上连有供电子取代基时,磺化条件可以低 一些;当连有吸电子基时,必须在发烟硫酸等剧烈条件 下磺化。
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。
染料化学第一章课件
CO
酞菁染料
含N有H酞菁金属络和结C构O 的染料。S
蓼蓝 蓝草
蓝草-靛蓝-花布
结构分类
• 硫化染料 由某些芳胺、酚等有机溶剂和硫、硫化 钠加热制得的染料,需在硫化钠溶液中染色。
• 硝基和亚硝基染料 含有硝基(—NO2)的染料称 为硝基染料;含有亚硝基(—NO)的染料称为亚 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染料等。
O NH
SO3Na N
NH C C Cl
NN C
Cl
O NH2 SO3Na
O NH
SO3Na N
NH C C NH2 NN C
Cl
不溶性偶氮染料(azoic dyes) 在染色过程中,由重氮 组分和偶合组分直接在纤维上反应,生成不溶性色淀而 染着,这种染料称为不溶性偶氮染料。其中,重氮组分 是一些芳伯胺的重氮盐,偶合组分主要是酚类化合物。 这类染料主要用于纤维素纤维的染色和印花。由于染色 时需在冰的冷却条件下(0~5℃)进行,故又称为冰 染染料。
染色牢度
• 定义:在服用过程中或加工处理过程中,纺织物上的染料 经受各种因素的作用而在不同程度上能保持其原来色泽的性能 叫做染色牢度。 • 经过染色、印花的纺织品,在服用过程中要经受日晒、水 洗、汗浸、摩擦等各种外界因素的作用。染色、印花以后,有 的纺织品还要经过另一些加工处理(如树脂整理等)。容易褪 色的染色牢度低,不容易褪色的染色牢度高。
荧光增白剂(fluorescent whitening agents) 这 类物质上染到纤维、纸张等基质后,能吸收紫外线, 发射蓝色光,从而抵消织物上因黄光反射量过多而造 成的黄色感,在视觉上产生洁白、耀目的效果。不同 品种的荧光增白剂可用于不同种类纤维的增白。
《染料的分类》PPT课件
24 March 2021
第二章
中间体及重要的单元 反应
引言
重要的单元反 应 常用苯系、萘系及蒽醌中 料 重氮化和偶合反应
24 March 2021
第一节 引言
合成染料是最早发展起来的有机合成工业,它的品 种虽然非常之多,但是这些合成染料主要是由为数不多的几 种芳烃(苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽醌等)作为基本原料而 制得的。从这些基本原料开始,首先要经过一系列化学反应 把它们制成各种芳烃衍生物,然后再进一步制成染料。习惯 上,将这些还不具有染料特性的芳烃衍生物叫做“染料中间 体”简称“中间体”或“中料”。
SO3H
24 March 2021
NO2
H2SO4 SO3
NO2
SO3H
SO3H
SO3H
H 2SO<460℃
180℃ 转位
94%H 2 SO
165℃ 4 SO3H
SO3H
H2SO4 SO3 20~55℃
SO3H
HO3S
24 March 2021
SO3H
SO3H
SO3H H2SO4 SO3 HO3S
H2SO4 165C H2SO4 SO3 165C
为了构成染料的共轭体系并在分子中引入或形成上述各种 取代基团,苯、甲苯、萘、蒽醌、苊、芘、咔唑等有机原料要 经过磺化、硝化、卤化、氨化(引入氨基)、羟基化、还原、 氧化、烷化、柯尔培(Kolbe)、弗-克(Friedel-Craft)、 偶合等反应才能合成染料。
24 March 2021
这些反应主要可归纳为三类反应: 其一是亲电取代反应; 其二是芳环上已有取代基的亲核取代反应; 其三是形成杂环或新的碳环的反应,即成环缩合反应。 上述三类反应之间有着密切的联系。第一类取代反应常为后二 类反应准备条件,第一类反应引入的取代基的位置常常是进行第二 类反应时,由这个取代基转化所形成的新取代基的位置,而第三类 反应常需要由芳环上的取代基来提供C、N、S或O原子等以形成杂环 或新的碳环。
染整精品课件:直接染料染色
第一章 直接染料染色
一. 直接染料定义 分子中含有SO3Na、COONa 的水溶性阴离子染料,染色时不
需媒染剂就能直接上染纤维素纤维。 之所以称直接,是相对于媒染染料而言。
第一个合成染料由英国人W.H.Perkin于1856年发明,为苯胺紫 (碱性染料)。
第一个直接染料为刚果红,在1884年由Bottiger合成。
合成染料的华丽色彩令当时的维多利亚女王都为之青 睐,意外的成功极大地鼓舞了他的创业冲动,1857年, Perkin在哈罗建立了世界上第一家生产苯胺紫的合成 染料工厂,并因此成为世界巨富。
现代化学分析表明,苯胺紫是一种三芳甲烷结构的碱 性染料,与蛋白质纤维的羧基阴离子可以形成盐键结 合而上染。
Perkin的发明在人类有机化学史上有着十分重要的意 义,在Perkin之后,化学家们纷纷进行有意识地探索 和试验,蒽醌、偶氮、酞菁、靛族、杂环等等结构的 人工合成染料如雨后春笋般不断问世,在五彩缤纷的 现代纺织服装世界中,苯胺紫已经逐渐退出了染色行 业的历史舞台,但人们却不会因此忘记W.H.Perkin对 现代纺织印染业作出的伟大贡献。
染整工艺原理(二)
总学时数:48学时
直接染料染色
6学时
酸性染料染色
6学时
活性染料染色
9学时
分散染料染色
6学时
还原染料、
暂溶性还原染料染色 6学时
不溶性偶氮染料染色 3学时
阳离子染料染色 6学时
机动、习题课
6学时
绪论
染整加工一般工序: 练漂 → 染色 → 印花 → 整理
一.染色定义
使染料与纤维形成物理或化学结合,在织物上形成均匀的具有 一定坚牢度的色泽的加工过程。
产地 浙江 江苏
染料化学
第一章染料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。
染料具备以下两个条件: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。
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: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。
染料分类: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。
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。
纺织纤维分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,腈纶可以用阳保持其原来色泽的性能叫做染色牢度。
染料在纺织物上所受外界因素作用的性质不同,就有各种相应的染色牢度,例如日晒、皂洗、气候、氯漂、摩擦、汗渍、耐光、熨烫牢度以及毛织物上的耐缩绒和分散染料的升华牢度等。
第二章 中间体及重要的单元反应由苯、甲苯、二甲苯、萘和蒽醌等基本原料开始,要先经过一系列化学反应把它们制成各种芳烃衍生物,然后再进一步制成染料。
习惯上,将这些还不具有染料特性的芳烃衍生物叫做“染料中间体”简称“中间体”或“中料”。
染料的颜色与结构的关系ppt课件
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如羟基在碱性介质中成为氧负离子而使助 色团的供电子性增强而呈深色效应。
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相反,如果离子化结果使供电子基团的供电子能力 丧失,则吸收光谱向短波方向移动,产生浅色效 应。
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(CH3)2N (CH3)2N
NN
橙色
NN H
红色
SO3 SO3
如果电荷的出现能使化合物的结构改变,则 其颜色也会发生变化,这些染料对溶液的 PH值敏感,可以作为PH指示剂用。
染料的颜色与结构的关系
张晓莉
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1
本章主要内容
第一节 引 言 第二节 吸收现象和吸收光谱曲线 第三节 吸收光谱曲线的量子概念 第四节 染料的颜色和结构的关系 第五节 外界条件对吸收光谱的影响
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2
本章的任务在于说明:染料对光的吸收现象、 吸收现象的量子概念以及染料的颜色和结构的一 般关系。这里所谓染料的颜色一般是指染料的稀 溶液吸收特性,也就是指染料成分子分散状态时 的吸收特性而言的。同一染料由于聚集状态或晶 体结构的不同,表现的颜色就会有差异。
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2.供电子基和吸电子基
在共轭体系的两端,若存在极性基团(吸电子基和 供电子基)时,可使分子的极性增加,π电子的离域 增强,从而降低了分子的激化能,使吸收光谱向长波 方向移动,导致颜色加深。
如果共轭体系的一端接有一个吸电子基,而另一端 接有一个供电子基团时,吸收波长更移向长波方向。
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§染料与金属离子形成内络合物后,颜色一般 加深变暗;
§同一染料与不同金属离子生成络合物时具有 不同的颜色,这是由于不同的金属离子对共 轭体系π电子的影响是不同的。
第一章 染料基础知识.ppt
④可溶性还原染料
分散染料 涤用染料
⑤硫化染料
阳离子染料 腈用染料
⑥不溶性偶氮染料
这一分类方法有利于掌握染料的应用特点,适用染料 使用者。
(续表)
三、染料的命名
方法: 三段命名法 = 冠称 +色称 +尾注
1、冠称 即染料应用类别的名称。故又称属称或属名。 (1)普通属名 即共用的类别名称。 如直接、活性、酸性染料等
标准染料的力份定为100%,与标准染料在相同条件下染色, 若染得色泽深浅相同时所需要的染料量为标准染料量的0.5 倍,则力份为200%,若是2倍,则力份是50%。
所以工厂对每批商品染料要加以检验,标定力份,如:
50%、100%、200%等。
(3)表示染料的物理状态
pdr pf s.f. gr paste liq. p.f.f.d p.f.f.p
染料产生颜色是跟染料分子轨道中电子的跃迁有关; 染料分子受到光照后,分子中的电子吸收光能,就能从 “基态”跃迁 “激发态”; 电子激发态与电子基态间的能量差称为电子跃迁能;
△E=E1-E0=hc/
当入射光的光子能量正好等于电子跃迁能时,这一光 子的能量就能被电子吸收,完成电子的跃迁。
电子跃迁
n σ* n ∏*
电磁波谱图:
太阳光色散
光的互补
互补色光
两种特定波长的光按一定强度比例混合,能成为白光。
各种波长的光的光谱色及其补色
光的波长(nm ) 380~435 435~480 480~490 490~500 500~560 560~580 580~595 595~605 605~780
如:翠蓝 色调(λmax)500 nm
染料化学
第一章 染料概述一、染料的定义以及构成染料的条件是什么?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。
二、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)。
答: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。
第二章 中料及其合成途径1、试举例说明在合成染料中常用哪些重要的亲电取代反应?试述这些反应在染料合成在中的作用和目的,写出下列中料的名称,合成路线,并说明它们是否能够作为重氮组份或偶合组份在偶合反应中使用(如合作偶合组份,请标出偶合的位置)答:合成染料中料中常用的重要的亲电取代反应有磺化、硝化、卤化,烷化,芳化。
1) 磺化化反应的作用即是在有机化合物分子中引入磺酸基。
磺化目的:1.通过引入磺酸基赋予染料水溶性。
2.染料分子中的磺酸基能和蛋白质纤维上的-NH3+生成盐键结合而赋予染料对纤维的亲和力。
3.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,从而制备酚、胺、腈、卤代物、硝基化合物等一系列中间体。
在染料中间体合成中主要是-SO3Na 经碱熔成-ONa 的反应。
2)硝化反应的作用即是在有机化合物分子中引入硝基。
硝化目的:1. 作为制取氨基化合物的一条重要途径。
2.硝基是一个重要的发色团,利用它的极性,加深染料颜色。
3.利用硝基的吸电子性,使芳环的其他取代基活化,易于发生亲核置换反应。
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产品实例
活性艳红 K-3B: K系列名—热染型;3B-色光稍蓝
东丽特直接染 料
Direct Yellow S-PG Direct Yellow S-5G Direct Yellow S-RL Direct Orange S-2G
色样
染色 S.D.
牢度(固色后)
深度 C 溶解度 固色变色
(% 染色 80`C 性(固色 o.w 性分 克/升 后变退色) 耐晒
Cl
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成细小颗 粒的分散状对纤维进行染色,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
• 染色深度
O.W.F 这个在工厂经常用到。如O.W.F=1%表示在100公斤织物 上使用的染料数量为1公斤。
染料的商品加工
原染料经过混合、研磨,并加以一定数量的填充剂 和助剂处理加工成商品染料,使染料达到标准化的过 程称染料商品化。这为稳定染料成品的质量、提高印 染效果、降低消耗起到积极作用。
染料商品可加工成粉状、超细粉状、浆状、液状和 粒状。浆状对运输不便,长期储存易发生浓度不匀现 象。某些染料做成液状应用方便,节约能量,改善劳 动强度。根据染料种类、品种不同而定出一定规格, 粉状和粒状一般规定细度,通过一定目的筛网用质量 百分数来表示,同时说明外观的色泽。
染料化学
• 第一章 染料概述 • 第二章 中间体及重要的单元反应 • 第三章 染料的颜色和结构 • 第四章 直接染料 • 第六章 还原染料 (结构、性质、染色机理、反应机理等) • 第八章 酸性染料 • 第十章 活性染料 • 第十一章 分散染料 • 第十二章 阳离子染料
第一章 染料概述
• 第一节 有机染料与颜料的概念 • 第二节 有机染料的发展史 • 第三节 染料的分类及命名 • 第四节 染料的商品加工 • 第五节 染色牢度 • 第六节 “染料索引”简介 • 第七节 禁用染料
CO
酞菁染料
含N有H酞菁金属络和结C构O 的染花布
结构分类
• 硫化染料 由某些芳胺、酚等有机溶剂和硫、硫化 钠加热制得的染料,需在硫化钠溶液中染色。
• 硝基和亚硝基染料 含有硝基(—NO2)的染料称 为硝基染料;含有亚硝基(—NO)的染料称为亚 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染料等。
表示色光、性能、用途的字母及意义:
•R 表 示 红光; •G 表 示 绿光(所有黄色区)或黄光(其余色区); •B 表 示 蓝光; •N 表 示 近中性灰色或色光特殊; •F 表 示 色光稍亮; •C 表 示 比同类同系列的染料品种有显较高的耐氯牢度; •L 表 示 比同类同系列的染料品种有显较高的耐晒牢度; •P 表 示 适用于印花; •S 表 示 适用于丝绸。
阳离子染料(cationic dyes) 这类染料分子溶于水呈 阳离子状态,故称阳离子染料,主要用于聚丙烯腈纤 维的染色。但早期的染料分子中,具有碱性基团,常 以盐形式存在,可溶于水,能于蚕丝等蛋白质纤维分 子以盐键形式相结合,故又称为碱性染料或盐基染料。
(C2H5)2N
O
N(C2H5)2
N
Cl
日晒牢度分8级。1级为最低,8级为最高。每级有 一个用规定的染料染成一定浓度的蓝色羊毛织物标样。 它们在规定条件下日晒,发生褪色所需的曝晒时间大 致逐级成倍地增加。这些标样称为蓝色标样。测定试 样的日晒牢度时,将试样和八块蓝色标样在同一规定 条件下进行曝晒,看它褪色情况和哪一个标样相当而 评定其日晒牢度。
O NH
SO3Na N
NH C C Cl
NN C
Cl
O NH2 SO3Na
O NH
SO3Na N
NH C C NH2 NN C
Cl
不溶性偶氮染料(azoic dyes) 在染色过程中,由重氮 组分和偶合组分直接在纤维上反应,生成不溶性色淀而 染着,这种染料称为不溶性偶氮染料。其中,重氮组分 是一些芳伯胺的重氮盐,偶合组分主要是酚类化合物。 这类染料主要用于纤维素纤维的染色和印花。由于染色 时需在冰的冷却条件下(0~5℃)进行,故又称为冰 染染料。
• 冠称 • 色称 • 尾称
染料的命名
冠称
冠称是根据染料的应用对象、染色方法以及性能来 确定的,我国的冠称有31种,如直接、直接耐晒、直 接铜盐、直接重复、酸性、弱酸性、酸性络合、酸性 媒介、中性、阳离子、活件、毛用活性、还原、可溶 性还原、分散、硫化、可溶性硫化、色基、色酚、色 盐、快色素、氧化、缩聚、混纺等。
硫化染料(sulphur dyes) 这类染料和还原染料一样, 也是原来不溶于水的染料。染色时,它们在硫化碱溶 液中被还原为可溶状态,染入纤维后,经过氧化便又 成不溶状态固着在纤维上。这类染料主要用于纤维素 纤维的染色。
缩聚染料(polycondensation dyes) 这是最近二十 年来发展起来的一类染料,可溶于水。它们在纤维上 能脱去水溶性基团而发生分子间的缩聚反应,成为分 子量较大的不溶性染料而固着在纤维上。目前它们主 要用于纤维素纤维的染色和印花,也可用于维纶的染 色。
尾称
有不少染料,它们的冠称与色称虽然都相同,但 应用性能上尚有差别,故常用词尾来表示染料色光、 牢度、性能上的差异,写在色称的后面。我国根据大 多数国家的习惯,井结合我国使用情况,用符号代表 染料的系列、色光、强度、力份、牢度、形态、染色 条件、用途以及其它性能,而外国厂商对词尾是任意 附加的,不一定具有确切的意义。
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。 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。 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)将颜料的细 小颗粒粘着在纤维的表面。
荧光增白剂(fluorescent whitening agents) 这 类物质上染到纤维、纸张等基质后,能吸收紫外线, 发射蓝色光,从而抵消织物上因黄光反射量过多而造 成的黄色感,在视觉上产生洁白、耀目的效果。不同 品种的荧光增白剂可用于不同种类纤维的增白。
SO3Na HC HC
NaO3S CH CH
皂洗牢度分5级。以5级为最高,在规定条件下皂洗 后色泽看不出有什么变化;1级最低,褪色最严重。 测定试样皂洗牢度时,将试样按规定条件进行皂洗 (根据品种的不同,皂洗温度一般分为40℃、60℃、 95℃三种),淋洗、晾干后,和衡量褪色程度的灰色 标准样卡(褪色样卡)比较而评定。在试验时,还可 以将试样和一块白布缝叠在一起,经过皂洗以后,根 据白布沾色的程度和衡量沾色的灰色标样比较,评定 沾色牢度级别。5级表示白布不沾色,1级沾色最严重。
水洗
.f) 类
2 B 50
4-5
4-5 3-4,3,5
2 C 40
3-4
3-4
3-4,23,4
2 B 80
4-5
5
4-5,3,5
2 B 100
4R
6-7
5,5,5
规格
25Kg/箱 25Kg/箱 25Kg/箱 25Kg/箱
• SDC染色性分类 为获得良好的均染性质,请参照各支染料性质分类,此分 类乃依S.D.C [Society of Dyers and Colorists System] (英国染色者协会)而定。 A类:属于分散染料同浴高温染料,染浴在中性条件下升 温至120℃染色, 适用于涤粘混纺染色。 B类:盐制卸型染料——要靠中性盐得分次添加来控制匀染 性。盐控型,对电解质敏感,染色时盐或元明粉要分次添 加 C类:温控型,染色时盐或元明粉除要分次添加外,控制升 温率会大大提高染料的匀染性
汗渍牢度的定级方法和皂洗牢度一样,也分为5级, 也有褪色和沾色两种测试方法。
摩擦牢度有干、湿两种摩擦情况。试验时按规定条 件将白布和试样摩擦,按原样褪色和白布沾色情况分 别和褪色、沾色灰色样卡比较而评定级别。
染色牢度
• 定义:在服用过程中或加工处理过程中,纺织物上的染料 经受各种因素的作用而在不同程度上能保持其原来色泽的性能 叫做染色牢度。 • 经过染色、印花的纺织品,在服用过程中要经受日晒、水 洗、汗浸、摩擦等各种外界因素的作用。染色、印花以后,有 的纺织品还要经过另一些加工处理(如树脂整理等)。容易褪 色的染色牢度低,不容易褪色的染色牢度高。
按应用性能分类 直接染料(direct dyes) 这是一类可溶于水的阴离 子染料。它们的分子中大多含有磺酸基,有的则具有 羧基,染料分子与纤维素分子之间以范德华力与氢键 相结合。主要用于纤维素纤维的染色,也可用于蚕丝、 纸张、皮革的染色。
NH2 OH H3CO
OCH3
OH NH2
NaO3S
-N=N-
-
-N=N-
SO3Na
SO3Na
直接湖蓝6B (C. I. 24410)
SO3Na
酸性染料(acid dyes) 这是一类可溶于水的阴离子 染料。染料分子中含磺酸基、羧基等酸性基团,通常 以水溶性钠盐存在,在酸性浴中可以与蛋白质纤维分 子中的氨基以离子键结合,故称为酸性染料。常用于 蚕丝、羊毛和聚酰胺纤维以及皮革染色。也有一些染 料,其染色条件和酸性染料相似,但需要通过某些金 属盐的作用,在纤维上形成螯合物才能获得良好的耐 洗性能,称为酸性媒染染料。