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第七章 染料化学品
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第七章 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。
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中国古代色彩技术
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中国传统染料植物种类繁多
栀子
茜草
蓝草
红花
紫草
柞树
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青出于蓝胜于蓝
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蜡 染
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染料应用的三个方面：
1.染色
2.着色
3.涂色
• 4.应用
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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。
1.吸附 染色过程
2.扩散 3.固着
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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：
HN
苯基重氮氨基苯
N N
NH2
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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
102 nm 104 nm
紫 外 光 红 外 光
0.1 cm 10cm
微 波
103 cm
105 cm
无 线 电 波
可 见
光
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1 有色溶液对光的选择性吸收
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
CH3 C C N CH3 CH3 H C H C C C N CH3
阳离子橙R
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•酞菁染料 结构特征:酞菁金属络合物
C N C N N Me N C N N C C
C N C
C N
酞菁 络合物
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•杂环化合物
结构特征: 含有不同杂环的有机化合物.
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• 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： • 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。 27
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• 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 O S NH3
H3 C
N
N
CH3
硫化蓝BN
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•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
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• 菁系染料(次甲基染料)
结构特征：含有一个或多个—CH=
NH2
+ HO N O
+ HCl
< 5 C。
N N Cl
+ 2 H2O
+ N N Cl
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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
+
OH
NaOH/H2O 0 C。
N N
OH
对羟基偶氮苯
+ N N Cl
+
NH2
CH3COONa/H2O 0C
。
N N
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
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无机颜料
雄黄
朱砂
石青 石绿
赤铁矿
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中国五色图
黄
黑 白
青
赤
黑色
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五色与五行、五方的关系图
北 黑
金 西 黄 中 土 赤 火 南 水 青 东 木
白
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传统染色 技术和色 彩文化的 主体在先 秦时期就 已经形成
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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
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(2).按染料的结构分类
•偶氮染料
•芳甲烷类染料
•菁系染料 •酞菁染料 •杂环类染料
•蒽醌染料
•硝基和亚硝基染料 •靛族染料 •硫化染料
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•偶氮染料 结构特征：含有 —N=N— 基团
可溶于水或有机溶 溶 解 性 剂或通过某种途径 不溶性 变为可溶 与纤维不能结合，借助粘 结 合 力 与纤维有结合力 合剂粘着于纤维表面
化 学 组 成 有机芳香化合物 应用范围
有机或无机化合物
纺织品、纸张、皮 纺织品、油墨、油漆、 革、食品 涂料
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染色机理

10-2 nm 10 nm
射 线 x 射 线
分散藏青H-GL H：耐热；G：带绿光；L耐光牢度好。 活性艳红X-3B X：冷染型；B带蓝光；3：蓝光较强。
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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。
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染料与颜料的对比
特 点 染 料 颜 料 相 同 点 强烈的发色能力，良好的化学稳定性
NaO3S
ห้องสมุดไป่ตู้
N N
OH
酸性橙
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•蒽醌染料
结构特征：含有 O
O
O
基团或多环酮 。
OH OH
O
茜素
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•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
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•靛族染料
O
结构特征：含有 ( C C C C ) 共轭基团
O
O C N H C C H N C O
靛蓝
n=4 n=3 n=2 n=1
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（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。
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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。
650~760
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光的互补色示意图
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物质对光的吸收
物质的颜色与光的关系
光谱示意
复合光
表观现象示意
完全吸收
完全透过
吸收黄色光
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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。
因此，溶液的颜色是由透射光的波长决定的。
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物质的颜色与吸收光波长的关系
物质 颜色
黄绿
吸收光 Λ/nm 颜色
紫
物质 颜色
吸收光 Λ/nm 颜色
黄绿 560~580
400~450 紫
黄 橙
红 紫红
蓝 青蓝
青 绿
450~480 蓝 480~490 青蓝
490~500 青 500~560
黄 橙
红
580~600 600~650