有机染料发展史
• 纺织工业的发展，天然染料在数量和质量上远不 能满足需要，对合成染料提出迫切的需求；加上 从煤焦油中发现了有机芳香族化合物，为合成染 料提供了原料；同时四价碳（1858年）和苯结构 理论模型（有目的地合成染料：由于上述 契机，促成了现代染料工业的产生和发展。之后， 合成染料相继出现。
染料显色机理—近代发色理论
E=hυ
以摩尔计: E=hc/λ=28000/λ(kcal/mol)
在可见光范围内：
E=28000/400=70kcal/mol～ E=28000/760=37kcal/mol
因此只有能在37～70kcal/mol能量范围内产生激 化状态的分子才是有色化合物。
染料显色机理—近代发色理论
有机染料发展史
• 很早以前，人类就开始使用来自植物和动物体的天 然染料对毛皮、织物和其他物品进行染色。我国是 世界上最早使用天然染料的国家之一。
• 1856年，英国18岁的Perkin研制出第一个合成染 料——苯胺紫。用重铬酸钾氧化苯胺硫酸盐，得到 一种黑色沉淀物，发现它能把丝染成紫红色。次年 设厂生产，取名为苯胺紫或冒肤，供染色使用。从 此，化学合成的染料碱性品红、碱性品绿、碱性品 紫等碱性染料相继出现，这些都是由苯胺及其衍生 物为原料进行生产的，所以，合成染料被称为苯胺 染料。
染料分类
按结构分
偶氮染料 （-N="N-）
硝基和亚硝基染料 (-NO2 、O＝N-)
蒽醌染料
硫化染料
（芳烃的胺、酚或硝基物与硫磺 或多硫化钠通过硫化反应生成 ）
靛族染料
染料的分类
按应用分
直接染料 还原染料 酸性染料 活性染料 分散染料 阳离子染料
直接染料
直接染料具有磺酸基（-SO3H）或羧基（-COOH）等水 溶性基团，对纤维素有较大亲和力，在中性介质中能直接 染色，因此得名，也能染丝、毛、维纶等纤维，染法简便。 但色牢度较差，往往要经过固色处理。这类染料结构以双 偶氮几多偶氮染料为主，主要有联苯胺偶氮染料和二苯乙 烯偶氮直接染料。
1888年有人提出醌构理论，即有色有机化合物分 子中含有邻醌基或对醌基形成的结构 。
染料显色机理—近代发色理论
• 物质对光发生不同的选择吸收就会呈现各种颜色。
• 由于各个分子中化学键的本质、电子的流动性、 以及分子基态至激发态的激发能各不相同，使得 不同分子对光的吸收存在很大的差异。
• 当分子中存在π电子或n电子时，电子就可以通过 对光的吸收被激发到反键轨道上——从基态到激 发态会产生一个能量差ΔE=E1－E0，ΔE即为被染 料分子选择吸收的能量 。
• 1880年，英国人托马斯和R.霍利德将乙萘酚钠盐 溶液浸在棉布上，然后用乙萘胺重氮盐显色，在 棉纤维上得红色。由于染色过程中需用冰维持低 温，因此就称为冰染染料。
• 20世纪初，化学合成染料迅速发展，生产品种增 多，产量剧增，取代了全部天然染料。
有机染料发展史
• 20年代以后，染料生产规模扩大，染料工业处于制造技术 和市场倾销的剧烈竞争之中。制造技术的改革，如将萘气 相氧化制取邻苯二甲酸酐，降低了染料生产成本。为适应 市场要求，染料的加工商品化技术和应用技术也得到重视 ，出现了许多使用方便的染料类型，如色酚新品种与重氮 盐制成快色素等，便于冰染印花。1924年用金属盐预处理 的络合染料直接用于毛丝染色。还原染料制成可溶性溶蒽 素和溶靛素等直接应用于染色等。在新染料开发方面， 1922年出现了用于醋酸纤维染色的不溶性分散染料，1934 年出现酞菁蓝、酞菁绿颜料，这些性能优越的染料，丰富 了染料工业的内容。
染料
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染料概述
• 有机染料和颜料的概念 • 有机染料发展史 • 染料显色机理 • 染料分类及应用特点 • 禁用偶氮染料
有机染料和颜料的概念
一般工业和民用 着色剂（Colorant） 主要有两类，即染料 和颜料。
染料是能使纤维 或其他基质染成一定 颜色的有色有机化合 物。
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。
染料化合物的颜色就是它所吸收的光波颜色的补色
吸收波长/nm 颜色
定性的颜色
400～440 紫罗兰 带绿色的黄
400～500
蓝
带绿色的黄
460～500 带绿色的蓝
橙
400～620 带蓝色的绿
红
480～520
绿
品红
560～700
橙
青
600～700
红
带蓝色的绿
染料显色机理—近代发色理论
图中所示为各波段光波的颜色，其光波上两两相对的 颜色互为补色。
有机染料发展史
• 1861年Ch.曼恩发现芳香胺重氮盐能与芳香胺或芳 香酚偶合，从此得到第一个偶氮染料苯胺黄；
• 1868年，德国化学家C.格雷贝和C.李卜曼将蒽醌 溴化和碱熔制得茜红，稍后将茜素磺化制得染毛 的染料；
• 1870年德国巴登苯胺纯碱公司投入生产，从此开 发了蒽醌染料，并进一步制取蓝色和绿色染毛用 的酸性蒽醌染料品种；
直接黄G
还原染料
▪ 还原染料本身不溶于水，必须在碱性溶液中以强还原剂还原 后，成为能溶于水的可溶性状态，才能上染于纤维。这类染
料大都属于多环芳香族化合物，分子中不含有-SO3H、-COOH 等水溶性基团，其基本特征是在分子的共轭双键系统中，含
• 1870年，德国化学家A.拜耳，从天然靛蓝氧化得 到的靛红与三氯化磷反应并还原得到靛蓝；1878 年用苯乙酸合成了靛红，从而完成了全合成靛蓝。
有机染料发展史
• 法国化学家克鲁西昂和布雷通尼埃在1873年将有 机物（褐煤、锯末、纸、皮革等）与硫化钠及硫 磺焙烧成棕色硫化染料。
• 随着联苯胺的出现，德国化学家P.博蒂格尔1884 年合成了直接大红4B（又称刚果红），由于可以 直接用来染棉纤维，因此称为直接染料；
• 今后的发展趋势是大力开发大分子、耐高温、易分散、无 毒性的高档有机颜料新品种，努力提升颜料商品化技术。
染料显色机理—经典发色理论
1865年引入了苯环的概念； 1868年提出了最初将色素的颜色和化学结构联系 起来，认为颜色和不饱和性有关 ； 1876年提出发色团学说，认为有机化合物必须含 有一种可能产生颜色的基团，这些基团可称为发 色基团，都是一些不饱和基团 ，例如：