师范类8第八章染料化学品.ppt
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围 380~760nm。当一束白光通过溶液时，溶液选择吸收 了白光中的某种色光，则溶液呈现透射光的颜色。
例如：硫酸铜溶液因吸收了白光中的黄光而呈现蓝色 因此，溶液的颜色是由透射光的波长决定的。
物质的颜色与吸收光波长的关系
物质 颜色 黄绿 黄 橙 红 紫红
吸收光
物质
•强酸性蒽醌染料
•强酸性三 芳甲烷染料
•酸性媒介染料
酸性染料染色后用金属媒染剂处理，在 纤维上生成金属络合，这种酸性染料称为酸 性媒介染料。
染料媒染后可提高酸性染料的耐晒及耐湿牢 度，缺点是染色手续较复杂。
金属络合染料
在染料制备时即制成染料的金属络合物，使 用方便。
第四节 活性染料
1.概念：又称反应性染料，分子中含有能与 纤维素中的羟基和蛋白质纤维中的氨基发生 反应的活性基团，染色时与纤维生成共价键， 生成“染料-纤维”化合物。
颜色 Λ/nm 颜色
紫
400~450 紫
蓝
450~480 蓝
青蓝 480~490 青蓝
青
490~500 青
绿
500~560
吸收光 颜色 黄绿 黄 橙 红
Λ/nm 560~580 580~600 600~650 650~760
光的互补色示意图
物质对光的吸收
物质的颜色与光的关系 光谱示意
完全吸收
复合光 表观现象示意
第八章 染料化学品
第八章 染料化学品
第一节 概 述
•染料：是能使其它物质获得鲜明 而坚牢色泽的化合物。
•来源：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。
中国古代色彩技术
中国传统染料植物种类繁多
栀子
茜草
蓝草
红花
紫草
柞树
青出于蓝胜于蓝
蓝草→浸泡→水解→吲哚酚→吲哚酮→缩 合→蓝淀→酒糟→氢化酶→还原→吲哚酚 →石灰（提供碱性）→靛白隐色盐→靛蓝
无机颜料
雄黄
赤铁矿
朱砂 石青
石绿
中国五色图
黄
青
黑
白
赤
黑色
五色与五行、五方的关系图
黑北 水
金
黄
青
西
中
东
白
土
木
赤火 南
传统染色 技术和色 彩文化的 主体在先 秦时期就 已经形成
蜡染
染料应用的三个方面：
1.染色
2.着色
3.涂色
• 4.应用
染色：就是使染料通过化学或物理化学 方式结合在织物纤维上，使织物具有一 定色泽的全部加工过程。
< 5 C。
N N Cl + 2 H2O
+-
N N Cl
二. 偶合反应
芳香重氮族盐和酚类、芳胺作用，生成 偶氮化合物的反应称为偶合反应。
+-
N N Cl +
+-
N N Cl +
OH NaOH/H2O 0 C。
NN
OH
对羟基偶氮苯
NH2 CH3COONa/H2O 0 C。
N N HN
苯基重氮氨基苯
NN
O
C C
N H
H N C C
O
C C) O
共轭基团
靛蓝
• 硫化染料
结构特征：分子中含有—S—结构 或多硫结构
H2N
S
OO
S
NH3
H3C
N
S
O
N
CH3
硫化蓝BN
•芳甲烷类染料 结构特征：一个碳原子上连接几个芳基结构
CH3 H3CHN
C Cl- NH+
CH3 NHCH3
金胺G
• 菁系染料(次甲基染料)
应用：用于棉、麻、黏胶丝绸、羊毛等纤维及 其混纺织物染色和印花。 特点：颜色鲜艳、均染性好、染色方法简便， 染色后耐洗牢度高 ，色谱齐全和成本较低。
• 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，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。
染料和颜料的区别
染料能够渗透到物体内部进行着色， 如纤维内部； 颜料只能作用于物体表面，如布料的 表面。
染色机理
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
x 射射 线线
紫红 外外 光光
微
无
波
线
电
波
可见光
1 有色溶液对光的选择性吸收
•芳甲烷类染料 •菁系染料 •酞菁染料 •杂环类染料
•偶氮染料 结构特征：含有 —N=N— 基团
NaO3S
NN
OH
酸性橙
•蒽醌染料 结构特征：含有 O
O
O 基团或多环酮 。
OH OH
O
茜素
•硝基和亚硝基染料
结构特征：含有硝基或亚硝基
ONa NO2
NaO3S
NO2
黄色酸性染料
•靛族染料
O
结构特征：含有 ( C C
1.吸附
染色过程
2.扩散
3.固着
着色：在物体形 成最后固体之前， 将染料分散于组 成物中，成型后 即得有颜色的固 体。
涂色：
二、 染料的分类
(1).按染料的应用分类
•酸性染料 •中性染料 •直接染料 •还原染料
•分散染料 •硫化染料 •冰染染料 •阳离子染料等
(2).按染料的结构分类
•偶氮染料 •蒽醌染料 •硝基和亚硝基染料 •靛族染料 •硫化染料
NH 2
对氨基偶氮苯
第三节 酸性染料
1. 概念：一类在酸性染浴中进行染色的染料。 2.分类：强酸性染料、弱酸性染料、酸性媒介
染料、酸性络合染料等。
3.应用：用于羊毛、蚕丝、棉纶等染色， 也可用于皮革、纸张、墨水等方面
•强酸性、弱酸性染料：染料分子与羊毛分 子在酸性介质中形成盐键。
•强酸性偶氮染料
结构特征：含有一个或多个—CH=
CH3 CH3
C
HH
CC N
C C C N CH3
CH3
阳离子橙R
•酞菁染料 结构特征:酞菁金属络合物
CN C
N
C
N
N Me
CN
N
CNC
பைடு நூலகம்
C N
C
酞菁 络合物
•杂环化合物 结构特征: 含有不同杂环的有机化合物.
• 三、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：
完全透过
吸收黄色光
物质的颜色和对光的选择性吸收
（ 1）物质对光产生选择性吸收的原因：
由于不同物质的分子其组成和结构不同，它
们所具有的特征能级也不同，故能级差不同，
而各物质只能吸收与它们分子内部能级差相当
的光辐射，所以不同物质对不同波长光的吸收
具有选择性。
n=4
n=3 n=2 n=1
（2）物质的颜色与光吸收的关系
物质之所以有颜色，是它对不同波长的可见光 具有选择性吸收的结果。物质呈现出的颜色恰恰 是它所吸收光的互补色，而且溶液颜色的深浅， 决定于溶液吸收光的量的多少，即取决于吸光物 质浓度的高低。
第二节 重氮化与偶合反应
一.重氮化反应 芳香族伯胺和亚硝酸作用生成重氮盐的反
应称为重氮化。
NH 2
+ HO N O + HCl
例如：硫酸铜溶液因吸收了白光中的黄光而呈现蓝色 因此，溶液的颜色是由透射光的波长决定的。
物质的颜色与吸收光波长的关系
物质 颜色 黄绿 黄 橙 红 紫红
吸收光
物质
•强酸性蒽醌染料
•强酸性三 芳甲烷染料
•酸性媒介染料
酸性染料染色后用金属媒染剂处理，在 纤维上生成金属络合，这种酸性染料称为酸 性媒介染料。
染料媒染后可提高酸性染料的耐晒及耐湿牢 度，缺点是染色手续较复杂。
金属络合染料
在染料制备时即制成染料的金属络合物，使 用方便。
第四节 活性染料
1.概念：又称反应性染料，分子中含有能与 纤维素中的羟基和蛋白质纤维中的氨基发生 反应的活性基团，染色时与纤维生成共价键， 生成“染料-纤维”化合物。
颜色 Λ/nm 颜色
紫
400~450 紫
蓝
450~480 蓝
青蓝 480~490 青蓝
青
490~500 青
绿
500~560
吸收光 颜色 黄绿 黄 橙 红
Λ/nm 560~580 580~600 600~650 650~760
光的互补色示意图
物质对光的吸收
物质的颜色与光的关系 光谱示意
完全吸收
复合光 表观现象示意
第八章 染料化学品
第八章 染料化学品
第一节 概 述
•染料：是能使其它物质获得鲜明 而坚牢色泽的化合物。
•来源：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。
中国古代色彩技术
中国传统染料植物种类繁多
栀子
茜草
蓝草
红花
紫草
柞树
青出于蓝胜于蓝
蓝草→浸泡→水解→吲哚酚→吲哚酮→缩 合→蓝淀→酒糟→氢化酶→还原→吲哚酚 →石灰（提供碱性）→靛白隐色盐→靛蓝
无机颜料
雄黄
赤铁矿
朱砂 石青
石绿
中国五色图
黄
青
黑
白
赤
黑色
五色与五行、五方的关系图
黑北 水
金
黄
青
西
中
东
白
土
木
赤火 南
传统染色 技术和色 彩文化的 主体在先 秦时期就 已经形成
蜡染
染料应用的三个方面：
1.染色
2.着色
3.涂色
• 4.应用
染色：就是使染料通过化学或物理化学 方式结合在织物纤维上，使织物具有一 定色泽的全部加工过程。
< 5 C。
N N Cl + 2 H2O
+-
N N Cl
二. 偶合反应
芳香重氮族盐和酚类、芳胺作用，生成 偶氮化合物的反应称为偶合反应。
+-
N N Cl +
+-
N N Cl +
OH NaOH/H2O 0 C。
NN
OH
对羟基偶氮苯
NH2 CH3COONa/H2O 0 C。
N N HN
苯基重氮氨基苯
NN
O
C C
N H
H N C C
O
C C) O
共轭基团
靛蓝
• 硫化染料
结构特征：分子中含有—S—结构 或多硫结构
H2N
S
OO
S
NH3
H3C
N
S
O
N
CH3
硫化蓝BN
•芳甲烷类染料 结构特征：一个碳原子上连接几个芳基结构
CH3 H3CHN
C Cl- NH+
CH3 NHCH3
金胺G
• 菁系染料(次甲基染料)
应用：用于棉、麻、黏胶丝绸、羊毛等纤维及 其混纺织物染色和印花。 特点：颜色鲜艳、均染性好、染色方法简便， 染色后耐洗牢度高 ，色谱齐全和成本较低。
• 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，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。
染料和颜料的区别
染料能够渗透到物体内部进行着色， 如纤维内部； 颜料只能作用于物体表面，如布料的 表面。
染色机理
10-2 nm 10 nm 102 nm 104 nm 0.1 cm 10cm 103 cm 105 cm
x 射射 线线
紫红 外外 光光
微
无
波
线
电
波
可见光
1 有色溶液对光的选择性吸收
•芳甲烷类染料 •菁系染料 •酞菁染料 •杂环类染料
•偶氮染料 结构特征：含有 —N=N— 基团
NaO3S
NN
OH
酸性橙
•蒽醌染料 结构特征：含有 O
O
O 基团或多环酮 。
OH OH
O
茜素
•硝基和亚硝基染料
结构特征：含有硝基或亚硝基
ONa NO2
NaO3S
NO2
黄色酸性染料
•靛族染料
O
结构特征：含有 ( C C
1.吸附
染色过程
2.扩散
3.固着
着色：在物体形 成最后固体之前， 将染料分散于组 成物中，成型后 即得有颜色的固 体。
涂色：
二、 染料的分类
(1).按染料的应用分类
•酸性染料 •中性染料 •直接染料 •还原染料
•分散染料 •硫化染料 •冰染染料 •阳离子染料等
(2).按染料的结构分类
•偶氮染料 •蒽醌染料 •硝基和亚硝基染料 •靛族染料 •硫化染料
NH 2
对氨基偶氮苯
第三节 酸性染料
1. 概念：一类在酸性染浴中进行染色的染料。 2.分类：强酸性染料、弱酸性染料、酸性媒介
染料、酸性络合染料等。
3.应用：用于羊毛、蚕丝、棉纶等染色， 也可用于皮革、纸张、墨水等方面
•强酸性、弱酸性染料：染料分子与羊毛分 子在酸性介质中形成盐键。
•强酸性偶氮染料
结构特征：含有一个或多个—CH=
CH3 CH3
C
HH
CC N
C C C N CH3
CH3
阳离子橙R
•酞菁染料 结构特征:酞菁金属络合物
CN C
N
C
N
N Me
CN
N
CNC
பைடு நூலகம்
C N
C
酞菁 络合物
•杂环化合物 结构特征: 含有不同杂环的有机化合物.
• 三、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：
完全透过
吸收黄色光
物质的颜色和对光的选择性吸收
（ 1）物质对光产生选择性吸收的原因：
由于不同物质的分子其组成和结构不同，它
们所具有的特征能级也不同，故能级差不同，
而各物质只能吸收与它们分子内部能级差相当
的光辐射，所以不同物质对不同波长光的吸收
具有选择性。
n=4
n=3 n=2 n=1
（2）物质的颜色与光吸收的关系
物质之所以有颜色，是它对不同波长的可见光 具有选择性吸收的结果。物质呈现出的颜色恰恰 是它所吸收光的互补色，而且溶液颜色的深浅， 决定于溶液吸收光的量的多少，即取决于吸光物 质浓度的高低。
第二节 重氮化与偶合反应
一.重氮化反应 芳香族伯胺和亚硝酸作用生成重氮盐的反
应称为重氮化。
NH 2
+ HO N O + HCl