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酸性染料研究方案设计修改版

目录一、酸性染料的研究背景┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉11.基本性质┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉12.应用情况┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉13.市场情况┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉14.国内外研究情况┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉25.发展趋势┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉26.参考文献┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉3二、研究方案┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉41.研究目标┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉42.研究内容┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉43.拟采取的实验路线及方案┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉44.方案研究的时间计划┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉55.预期研究成果┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉6三、经费预算┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉┉6一、酸性染料的研究背景1、基本性质传统的酸性染料是指含有酸性基团的水溶性染料,而且所含酸性基团大多数是以磺酸钠盐形式存在于染料分子中,仅有个别品种是以羧酸盐形式存在。

造气的这类染料都是在酸性条件下染色,故通称酸性染料,又称阴离子染料。

染料分子中含有的酸性基团,能与蛋白质纤维分子中的氨基以离子键结合,在酸性、弱酸性或中性条件下适用。

酸性染料在结构上大多数是芳香族的磺酸基钠盐,其发色体结构中偶氮和蒽醌占有很大比重,另外还有三芳甲烷、吖嗪、呫吨、靛蓝、喹啉、酞菁及硝酸亚胺等各类发色体。

各种结构中的偶氮类酸性染料在品种和产量上都占首位,尤其是单偶氮和双偶氮的最多,包括黄、橙、红藏青以及黑色等各色品种。

蒽醌类的耐日晒牢度较好,色泽也鲜艳,注意是一些紫、蓝、绿色染料,尤其以蓝色最为重要,某些蒽醌结构的酸性染料可以在酸性媒介染料的染色中起增色作用。

三芳甲烷类以红、紫、蓝、绿色为主,一般耐日晒牢度较差,有些艳蓝品种不耐氧漂,但色泽十分浓艳,湿处理牢度较好。

氧杂蒽类酸性染料的色泽和应用性能与三芳甲烷类相似,一般不单独使用,主要用于酸性媒染染料的拼色增艳。

酸性染料的均染性和湿处理牢度随燃料结构变化而不同。

按染料对羊毛的染色性能,酸性染料可以分为强酸浴、弱酸浴、中性浴染色的酸性染料①。

[1]或[1]2、应用情况毛纺织工业生产所采用的酸性染料数量大、品种多、色谱全,染色工艺简单,易于拼色,现已有各项牢度性能优良的品种,适合各类毛纺织产品加工的需要。

丝绸印染使用的酸性染料也占有相当的比重。

由于酸性染料染丝绸,色泽鲜艳,均染性优良,牢度质量符合要求,得到广泛应用,有些品种可作拔染印花。

适合丝绸加工用的酸性染料新品种不断出现,需用量也日益增多。

在针织产品中,弹力尼龙、锦纶袜、尼龙衣裤以及机织的尼龙绸的印染,也多用酸性染料作为主色。

在商品中,酸性染料专用于锦纶(聚酰胺纤维)的品种现已形成。

有些酸性染料在纺织厂常用以区分纤维品种,在棉布印染厂用作印花色浆的标色剂。

除纺织工业外,酸性染料尚有少数品种用于皮革、墨水、造纸、肥皂等制造工业②。

3、市场情况随着我国纺织印染工业以及皮革、纸张等非纺织品着色的发展,国内对染料的需求量与日俱增。

由于合成染料的环境污染问题,国外原来一些重要的生产国家和公司呈现不同程度的衰减,这也促成我国染料工业的快速发展和染料出日迅猛增长。

我国己经成为世界上染料第一生产大国,也是染料进出日贸易量最大的国家。

众所周知,染料是以纺织品印染加工为其卞要消耗对象的。

美国用于纺织品的染料耗量占染料总使用量60~ 65%,而我国仍然高达85%左右。

2004年全国印染布30. 63亿米,比2003年增长约20%,约占全球产量二分之一,全国规模以上印染企业达到1417家。

关于全球酸性染料产量缺乏具体的报导数字,估计全球产量在13~14万吨(1999年全球消耗酸性染料12万吨,占消耗染料总量18.6%。

我国是世界上酸性染料产量最大的国家,其次是西欧,产量约3万吨(包括德国、西班牙、法国、比利时、瑞士、英国等),西欧酸性染料进日量约2. 2万吨,出日量约1. 3万吨。

美国酸性染料产量呈现大幅度下降,由2000年产量6000吨降至2003年2800吨,仅占美国染料总产量(未包括溶剂染料和荧光增白剂)4. 54%。

美国2003年进日酸性染料4930吨,花费3760万美元,进日平均价格为7626. 8美元炖;出日酸性染料1650吨,创收金额1620万美元,出日平均价格为9818. 2美元川屯。

在亚洲,我国台湾省酸性染料产量约6000吨,韩国约4500吨,印度尼西亚约3000吨,日本约2000吨。

此外,俄罗斯和东欧诸国以及南美、拉丁美洲国家也有一定产量③。

4、国内外研究情况为了适应锦纶染色与印花,前几年汽巴精化公司推出了Eriofast染料[],该类型染料含有磺酸基,但不含金属,适用于锦纶和织物和针织物的吸尽法染色,也可用于运动衣、体闲服,还可用于锦纶混纺的吸尽法染色与印花。

用于锦纶染色的色泽鲜艳,有高的耐晒牢度,很好的耐湿处理牢度,染料相容性好,重演性优,用于锦纶地毯染色,有良好的耐臭氧牢度和抗褪色性,在浅色也有优异耐晒牢度。

该染料二原色品种为Eriofast黄R、红2B、蓝3R。

关于这类新型酸性染料安徽凤阳染化有限公司己着手开发研制。

早期锦纶染色一度采用活性分散染料,如前ICI公司生产的Procinyl染料,因牢度性能不佳,尤其耐晒牢度较差而遭弃用。

在毛用新型染料方面,原汽巴亲基(CGY)公司于20世纪60年代和汽巴精化(CIBA)公司于90年代先后开发成功投产Lanasol染料和Lanaset染料[],前者有24个品种,包括Lanasol CE 6个品种(其二原色为Lanasol金黄CE、红CE、蓝CE ),后者有15个品种。

韩国L.1S公司生产的Itowol染料9个品种,与Lanasol染料具有相对应的品种[]。

国内最先由原天津染化四厂开发成功Lanasol系列染料,称之为PW型。

近期杭州恒升化工有限公司投产的丽华素(Lavasol)也属于这种类型染料。

此外,安徽凤阳染料化工有限公司和湖北楚源集团华丽化工有限公司也有该系列染料上市。

Lanaset染料国内最早由沈阳化工研究院开发,合成品种有:黄4GN、红2B、红G和藏青R等。

浙江杭州恒升化工有限公司生产的丽华特(Levat)系列染料也属这种类型,如蓝2R、黑B等。

山东德州恒运化工有限公司生产11个含澳代内烯酞胺基染料:黄4GN、黄2R、红G、蓝2R、蓝2RA、藏青G、藏青R、棕B、棕G一O1、灰G和黑B等。

山东青岛隆海化工有限公司投产的改良型中性染料用于代替Lanaset染料,现有18个品种,其中有15个品种的品名与Lanaset染料的品名尾称相同。

安徽凤阳染化有限公司对Lanaset系列染料也己进行开发③。

5、发展趋势近年来,国内外对酸性染料的研究和开发工作很活跃,仅次于分散染料,其品种增加很快。

由于对羊毛、蚕丝和锦纶等纺织品额需求量日益增多,酸性染料的使用量也相应增大。

强酸性染料由于湿牢度较差,其使用量逐渐降低;弱酸性染料是需求量较大的品种,也是今后开发的重点,从品种到数量上均应有所增加。

当前酸性染料的主要课题是提高产品的染色牢度,减少纤维损伤,降低能耗,提高生产率和减少环境污染。

近年来发展了匀染性能和染色牢度兼优的毛用酸性染料新品种,以及羊毛、锦纶用的含杂环结构的酸性染料,开发了锦纶专用系列酸性染料,并在改进现有产品的生产工艺,开发新用途以及发展现有染料的新剂型等方面进行了研究。

我国对酸性染料的研究开发不断深入,其生产有了较大增长,相继投产了一系列性能优良的强酸性和弱酸性染料品种,并在助剂配备上取得了进展。

酸性染料的研究开发主要集中在一下几个方面:⑴、发展现有染料的新剂型染料新剂型包括液态、低粉尘、易溶于水、对溶液稳定及高浓度的粒状和粉状等。

⑵、开发含杂环基团的新型酸性染料分子中含氮、硫等杂环结构的染料,具有相当高的摩尔消光系数、高的染色强度、更鲜艳的颜色及优良的染色性能。

近年来研究和开发了许多含有杂环基团或发色体系的强酸性染料和弱酸性染料,这些基团主要包括噻唑、异噻唑、噻吩、苯并噻吩、四氢喹啉、苯并吲哚及吡啶酮等衍生物。

它们即可作为重氮组分,也可作为偶合组分,合成各种结构不同的偶氮类强酸性染料和弱酸性染料。

另一发展趋势是在染料分子中引入砜基或磺酰胺等基团,如-SO2、-SO2CH3、-SO2C6H4X、-SO2NHR(Ar)等,以进一步提高染料的匀染性能,改进日晒、气候与湿处理牢度。

⑶、开发新型染色均染剂随着ISO14000的颁布与实施以及国内外市场对生态纺织品和环境保护的要求越来越高,环保型助剂成为国内外纺织助剂厂商竞相开发的产品。

常用均染剂中有些品种因含有烷基酚聚氧乙烯醚类和可吸附的有机卤化物,这些物质已经被要求禁用。

而环糊精、烷醇酰胺磺基琥珀酸单酯盐和膨胀土均染剂等都是新开发的环保型均染剂。

利用表面活性剂的协同复配增效作用,通过将两种或两种以上具有不同性能的助剂复配制成的新品种具有比单组份更优异的性能,这是开发新型均染剂的重要方式。

⑷、锦纶专用酸性染料的进展目前,弱酸性染料的需求量在增大,除了衣用织物的染色所需以外,其中相当大的部分是用于锦纶地毯和室内装饰物的染色。

酸性染料根据应用的需要向专用方向发展主要有:卜内门公司的Nylomine染料,分A、B、C和P;美国C&K 公司的Nylonthrene和Multinyl染料;美国大西洋公司的Atanyl Floxine、AtlanticAcidFast染料;汽巴公司的Tetilon染料;拜耳公司的TelonL和TelonFast 染料;山德士公司的Nylosan 染料④。

参考文献①何谨馨,《染料化学》·中国纺织出版社,2009.1:154②上海市纺织工业局《染料应用手册》编写组编,《染料应用手册第2分册酸性染料》·纺织工业出版社,1983.3 :1③杨新玮,国内外酸性染料的进展·染料与染色,2006.4,第43卷第2期:1~6④何谨馨,《染料化学》·中国纺织出版社,2009.1:169~171⑤乐民高,邹小红,2—氨基—5—苯基—1,3,4—噻二唑的制备[ J]·精细石油化工2001.2:45~46⑥李燕萍,李海龙,孔照明,新型单杂环偶氮化合物的合成·新疆大学学报(自然科学版) ,2008年2月,第25卷第1期:76~78二、研究方案1、研究目标含芳胺的偶氮染料由于受物理、化学、生物等因素的影响,会诱导分解产生致癌物质。

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