精细化工染料
?天然纤维:在自然界中生成的,来源于植 物和动物。
?化学纤维按来源不同分为
1、人造迁维:以天然物质为原料,经化学 处理和机械加工制成的纺织纤维。
2、合成纤维:利用煤、石油、天然气等提 供的基本原料,经化学合成和机械加工制 得的纺织纤维。
羊毛用染料:
酸性和碱性染料: 1、定义及分类。 ?酸性染料是指在酸性或中性浴中进行
红、绿、蓝三色为单色光,称为三原 色,若两种原色,等量混合可分别得 到:
?红+绿=黄 ?绿+蓝=青 ?蓝+红=品红 ?而三原色以定量比例混合则得到白色。 ?红+绿+蓝=白
?两种颜色按一定比例做光学组合产生消 色(白色)者,则该两种颜色为互补色。
?所以黄和蓝、红和青、绿和品红为互补 色。
?故吸收蓝光的染料具有黄色,而吸收黄 光的染料有蓝色,不吸收可见光谱的物 质是白色,而吸收可见光谱全部波长的 物质是黑色。颜色的亮度和吸收谱带的 宽度有关,有尖锐的峰和窄的谱带有明 亮的颜色。
?颜料和染料一般无明显的界限,常以 溶解度区分。颜料是不溶性有色物质 的小颗粒,即难溶于水和溶剂的色素, 颜料不象染料那样被基质所吸咐,常 分散于具有粘合能力的高分子材料中 形成有色混合物被基质吸咐,即染料 和颜料的区别在于:染料可溶于介质 中,使被染物品全部染色,颜料不溶 于介质中,仅能使物品表面着色。
第七章 染料
? 概述 ? 染料和颜料的基本属性 ? 羊毛用染料 ? 纤维素纤维用染料 ? 染料的其它应用 ? 偶氮染料 ? 有机颜料 ? 染料和颜料的现状和发展方向 ? 习题
概述
一、定义
?染料是一种有色物质,必须对被染的基质 有亲和力,能被吸咐或能溶解于基质中, 染料总是配成溶液或悬浮体应用,主要用 于染纺织纤维,也可用于染皮革、纸张、 高分子材料和食物等,使其具有一种暂时 的或较耐久的色泽。
?发色基因:能够产生颜色的结构特征基因, 含有π 轨道或n 轨道的电子或二者兼有的 基因叫发色基因。如:C=C,C=O.-NO2,N=O,-N=N-,芳环。
?助色基因:本身不能给予颜色,但能改变 邻近的发色基因的颜色和吸收强度的基因 称为助色基因。这类基因中均含有孤对P 电子,如羟基—OH、胺基、卤素。
?颜料:
?天然颜料:胭脂虫、巴西木、靛蓝、 茜草根等被粘土吸附制的。
?合成颜料:
?无机:二氧化钛、氧化锌、铬黄、 铁红、炭黑。
?有机:甲苯胺红、不溶性酞菁。
染料和颜料的基本属性
一、颜色光学
?有色物质是在光谱的可见区域有吸收的 物质,它的波长在380nm (紫)和 750nm (红之间)。物质的颜色是它 吸收的颜色的补色,而吸收的颜色则是 指整个可见光谱区中减去物质反射和透 过的色得到的结果。
二、性能要求
1、染着性好:可通过适当的办法使其易 于成为溶液状态,可与纤维借化学和物 理的力而相结合。
2、坚牢性好:染在纤维上的染料要具有 洗不变色,晒不变色的能力。
3、色调丰富:根据使用的要求而具有各 种各样的色调。
?对颜料的要求
较大的不透明度,一定的遮盖力,对 热的抵抗性即耐热性,故可用于涂料和 塑料的着色。若着色过程严格要求色料 不溶,就应使用颜料,如印刷油墨,若 是用染料就会在画面边界上形成渗圈。 颜料是涂料制造过程必不可少的原料, 能使涂层具有一定遮盖能力,增加色彩 和保护作用,弥补了漆料之缺陷,还能 增涂膜本身强度,防止紫外线的穿透, 促使了涂层的防老化作用。
(2)染料和纤维非极性部分相结合。
?注意:蛋白质纤维和动物纤维在酸性 浴中有好的染色力,但酸性染料对纤 维素纤维无染色作用,因为无法结合 形成离子键。
如:弱酸性桃红B:
?按染料的分子结构看:酸性染料有偶氮型 (单、双型),三苯甲烷型、氧蒽型、亚 硝基型、咪唑啉酮型。
2、染色机理 ?羊毛由蛋白胶朊组成,包含氨基酸单元, RH
(NH2)COOH的长链,含有游离—COOH和— NH2基,故能和酸性或碱性染料分子形成离子性 结合。
(1)酸性染料分子在水中电离,负离子与纤维中 的正离子间形成离子键,吸咐在基质上。
?如蒽醌是浅黄色或1—氨基蒽醌是橙 色,1,4,5,8—四氨蒽醌是深兰色。
?染料分子除了发色基因和助色基因外, 还可能含有其它基因以满足各种特殊 要求。如磺酸盐基—SO3Na能赋予染 料水溶性,而长碳链烷基则降低水溶 性。含有磺酸盐基和其它酸的染料则 是酸性染料
羊毛用染料
一、纺织纤维的分类
?染料与纤维分子间的结合力有物理结 合力,范德华力、氢键和化学结合力: 共价结合。具体以哪种结合力结合取 决于纤维基质的结构及其憎水或亲水 性质。因此,首先必须对纺织纤维的 种类有所了解
染色,分子中含可溶性酸性基团(磺 酸基或羟基)的染料。
?碱性染料:进行染色,分子中含氨基, 取代氨基等基团的水溶性染料。
?酸性染料可分为强酸性染料和弱酸性染料。 强酸性染料是最早发展起来的酸性染料,分 子结构简单,分子量低,在羊毛上能匀移, 可染得均匀色泽,但是牢度较低,且强酸损 伤羊毛纤维,耐晒弱酸性染料分子结构复杂, 分子量较大,和羊毛分子间以离子键和非极 性范德华力相结合。对羊毛亲和力较大,能 在弱酸性介质中染成深浓色,耐洗牢度,有 所提高,且不损伤羊毛,但染料溶解度较低。
三、分类
?染料可以按照染色的方法和按基本结构进 行分类:
1、按染色方法分为:直接染料、酸性染料、 碱性染料、酸性媒染染料、还原染料、不 溶偶氮染料、分散染料、反应染料、氧化 染料等十类。
2、按染料的基本结构分类为:偶氮染料、 (含偶氮基—N=N—)蒽醌染料、靛类染 料(靛兰及衍生物),二苯基和三苯基甲 烷染料、菁类染料(喹啉兰)N — (CH=CH)n—CH=N共轭体系)
二、发色基因和助色基因
?典型有机化合物是无色的。这是由于在电子由低 能级向高能级如( σ-σ*,n-σ* π -π*,n -π* )跃 迁所需的能量较高,由△E=hc/ 入知,被吸收波 长入*200nm,
?n-π*300nm
?故有机化合物是无色的。但如果有机分子结构的 变动降低了跃迁需要的能量,从而使这一物质的 吸收波长落在可见光区域,则该物质就会呈现颜 色。