合成染料概述
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与天然染料相比,合成染料具有品种多、色谱齐全、 染色工艺方便、染色牢度较高、价格较低、染料的
分子结构便于人为设计、染料的产品质量便于统一
控制管理等许多优点,因此合成染料在短短的 150 年时间里,已经取得了突飞猛进的发展,基本上取 代了天然染料的使用,成为印染厂实际应用的主要 着色产品。
(3)致癌危害。1895 年, 德国医生Rehn 报道, 在 品红制造工厂内发现有人患膀胱癌。现在已认识到, 联苯胺和乙萘胺是对人类的强致癌物。1967 年, 英 国致癌物管理条例禁止制造和使用联苯胺、乙萘胺 、42氨基联苯、双氯联苯胺、邻联甲苯胺和联大回 香胺。随后,美国、原苏联ห้องสมุดไป่ตู้德国等也指出一些染料 的致癌性。 (4)过敏性反应。煤焦油、粗蒽、苯胺、硝基苯、 对硝基氯化苯、二硝基氯化苯、硫酸二甲酯等, 对 人体都有不同程度的致敏性, 可使皮肤红肿, 产生 水泡和过敏性皮炎。 (5)化学灼伤。硫酸、硝酸、盐酸、烧碱和纯碱是 染料工业大量使用的原料, 在生产操作过程中, 经 常发生灼伤事故。 2016/7/6 20
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现代染料工业也会对周围环境造成一定的污染和 损害,特别是含铜、铬、镍的金属络合染料,更容 易造成环境污染和水系污染,因此, 2002 年欧盟已 经提出禁止使用铬媒染料和限制使用含铜、铬、镍 的金属络合染料。 有些染料对人身健康有一定伤害,1994年,德国 首先禁止生产和使用含有22种致癌芳香胺的118种染 料,目前公认的禁用染料已达146个。
感光材料等。
▪ 染料还可被加工成有机颜料或溶剂色料,广泛
用于油墨、涂料、塑料、橡胶、树脂等的着色。
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目前,世界各国生产的染料品种多达5000余种, 年产量已接近100万吨。 我国是染料生产和出口大国,生产品种超过1200 种,经常生产的有11大类700多个品种,年产量在 60多万吨,其中2/3参与国际 贸易,并可满足国 内90%的市场需求。 染料是一种色素,它以绚丽的色彩装扮着周围的 大千世界,它伴随着人类的物质文明和精神文明的 进步而不断发展。 人类几千年的文明史,在染料的陪衬、包装下才 显得更加美丽、多姿,染料的生产更新和合理应用, 使得人们的衣着服饰和生活环境更加赏心悦目、丰 富和谐。
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近年来各染料生产大国均在大力研究和开发染料 的清洁生产工艺和各种环保型染料产品。
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2、 世界染料发展简史
公元前715年,在古罗马已形成了羊毛的染 色工艺。 ▪ 公元前331年,在波斯首都苏萨的皇室宝库 中,发现了已经有190年历史的古老的紫色长 袍。 ▪ 公元前327年,亚历山大大帝提到在印度有 “非常漂亮的印染棉布”。 ▪ 公元2世纪和3世纪,在罗马人的坟墓中发现 了用茜草和靛蓝染色的织物。
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1857 年,英国人 Perkin 将第一个合成染料苯胺紫 投入工业化生产,开始了合成染料生产发展历史,从 此一个新的产业在世界上迅速崛起。
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Lauth Baubigny Caro Dobner Fisher 等人又陆续发明了碱性染料品红、甲 基紫、甲基绿、甲基蓝等,并投入商品生产。早期的 合成染料产品以碱性染料为多,主要用于棉织物染色。
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四、合成染料的应用及危害
1、合成染料的应用 合成染料除用于纺织品印染外,还广泛应用于造 纸、塑料、皮革、橡胶、涂料、油墨、化妆品、感 光材料等领域。 合成染料与天然染料相比具有色泽鲜艳、耐洗、 耐晒、能大量生产的优点,故目前仍以使用此种染 料为主。 2、合成染料的危害 生产过程中的危害:目前, 已了解的染料多属低毒 和微毒, 少数为中等毒性和高毒。
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谢
谢
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根据生产原料的不同,染料有天然染料和合成染 料之分。 1857年,英国的伯琴( W.H.Perkin )将其发 明的苯胺紫染料投入工业化,这是第一个人工合成 染料。 现在使用的染料多为合成染料,虽然仅有150年的 历史,但发展速度惊人。 据《染料索引》记载,全世界合成染料已达7000 多种(包括有机颜料),经常生产的有2000多种。 染料生产一般以1857年作为分界线: 1857年之前为天然染料的提取加工阶段; 1857年之后为合成染料的生产加工阶段。
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古代生产加工出来的染料,都来自于天然的 植物、动物和矿物体。 例如:从靛蓝中提取蓝色的“瓮染料”,从 菘 蓝中提取蓝色染料,从红花草的花朵中提取红 色染料,从苔藓中制备紫色染料,从木犀草中 提取黄色染料,从美洲黑栎树皮中提取黄色染 料,从地衣中提取地衣紫,从苏木精的浸出物 中制取黑色媒染染料,从贝紫螺中提取昂贵的 “帝王紫”,从胭脂虫的雌体中提取红色染料, 2016/7/6 8 从矿石中提取氧化铁红颜料等。
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1915年,发明了金属铬媒染料,1951年,汽巴公 司推出1︰2型金属络合染料(中性染料),用于羊 毛等蛋白质纤维的染色。 ▪ 1921 年,Bader 和 Sunder 发明了可溶性还 原染料、即 Indigosol 染料,可直接用于棉织物 染色。 ▪ 1934年,英国化学开发出第一个铜酞菁染料,由 于它能染得鲜艳的蓝、绿色而受到重视。 ▪ 第一次世界大战后,为适应醋酯纤维染色生产出 了分散染料,1947年涤纶大规模投产,使分散染料 发展迅猛,目前已成为最大品种之一。
▪在之后的十几年间,Verguin
和 Bretonniere 合成出 第一个棕色的硫化染料,1893年发明了硫化黑,之后 硫化染料的品种逐渐增加。
Scarlet 发明了红色的酸性染 料,其纯度和亮度好于天然染料胭脂红。
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▪1873年,法国的Groissant
▪ 1878 年, Biebrich
(6)其它。染料的后处理过程中有粉尘危害, 有的 操作岗位含尘量有时可达500mg/m3。 合成染料的生产是从石油衍生物中分离出的初级 化学物质为原料, 在高温高压条件下进行多种反应, 在其生产过程中会产生许多致癌物质。这些有毒的 或对环境有害的物质不得不倾泻到河流、池澹或空 气中, 对环境造成严重污染。
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天然染料------从植物和动物中提取
栀子
茜草
蓝草
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红花
紫草
柞树
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由于制取工艺比较复杂,有些天然染料价格十分 昂贵,其身价往往超出黄金珠宝。 例如:在公元400年左右,罗马人喜欢帝王紫,由 于原料稀缺,一磅用贝紫螺染过的布,其价值约相 当于现在的2万美元;公元18世纪,英国染坊得到一 个合同,专门使用胭脂虫红为白金汉宫守卫的外套 染色,这个合同的有效期一直持续到20世纪。 有些天然染料染出的颜色被赋予高贵身份的象征, 在公元4世纪晚期,拜占庭的皇帝狄奥多西一世曾发 布了一道法令,除了皇室之外任何人禁止使用帝王 紫,否则会被处死。
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• 中国染料工业始于1919年,已有80多年历史。到 1949年,只能生产硫化染料中的几个品种,年产量约 为5000吨。 • 1980年染料产量是1949年的13倍,跃居世界第4 位,可生产酸性、碱性、冰染、还原、活性、中性、 分散、阳离子等11大类的500多个品种。 • 1994年中国染料产量达到17.9万吨,是1949 年的35.86倍,已跃居世界首位,成为染料生产大 国。
1880年,英格兰的 Thomas 和 Holiday 合成 了第一个不溶性偶氮染料,这就是后来的冰染 料,其染色牢度很高。 ▪ 1880年,德国化学家Bayer 合成了第一个还 原染料靛蓝,1901年,发明了第一个蒽醌型还 原染料,从此各种还原染料不断问世,成为染 棉的优质染料。 ▪ 1884年,Bottiger 合成出第一个直接染料刚 果红,此后各种直接染料大量出现,由于它们 染法简便,很长一段时期成为染棉的主要染料。
合成染料
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合成染料的概述
主要内容
:
一. 染料概述 二. 世界染料生产发展简史 三. 中国染料生产发展简史 四. 合成染料的应用及危害
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一、 染料概述
染料:采取适当方法使被着色物质获得鲜明而坚 牢的颜色的一类有机化合物。
▪ 被着色的物质可以是各种纤维或纺织品,也可
以是皮革、纸张、木材、食品、药品、化妆品、
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3、中国染料发展简史
• 中国是最早应用染料的文明古国之一,从古代仰韶
文化遗址中就已发现了早在公元前5000年至公元前 3000多年的丝绸织物。 • 公元前2600年,中国已经有了关于染料使用的文字 记载,比其他国家的相关记载早出一千多年。
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公元前11世纪的商朝,中国染料和染丝技术已相当
成熟。至周代,已设置了染草、染人等专业机构和专 业人员,分工掌管丝绸、麻织物的纺织和染制,从青
海、新疆等地出土的文物中还可看到彩色的毛织品。
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• 公元前 2世纪开始的“丝绸之路”,中国的纺织
品远销到中亚 、西亚、地中海和欧洲。 • 公元前130年,植棉技术传入中国,汉武帝时代 海南岛等地的种棉及纺织技术已相当发达。 • 1972~1974年,在湖南长沙发掘的马王堆汉墓中 出土了许多绚丽多彩的丝织品,证明我国西汉时 期的染色、印花技术已达到一个很高的水平。
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由于其原料、中间体和成品几乎都是芳香族硝基 和氨基化合物及其衍生物, 所以, 染料的生产过程 中具有芳香族硝基和氨基化合物的危害性。其主要 职业危害如下。 (1)火灾和爆炸。火灾和爆炸是染料工业的主要危 害。原料苯、萘、甲苯、蒽等和中间体均是易燃易 爆物质。尤其是硝化过程中的副反应物容易焦化, 热分解, 自燃点降低, 在摩擦、撞击和高温无水时, 极易引起燃烧和爆炸。 (2)中毒。在活性基三聚氯氰的生成反应中产生的 氯化氰和氰化氢可引起氰化物中毒;生产硫化染料时 , 有硫化氢气体逸出, 硫化氢既是刺激性气体, 窒 息性气体, 也是一种强烈的神经毒物。长期吸入苯 类蒸气, 对血液和神经系统都有损害等等。 2016/7/6 19