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1、家用化学品（第五章）第五章 着色剂5。1 着色剂概述5。1。1 染料和颜料的定义，各自的特征染料的定义：用于纤维、毛发、纸张、食品、皮革等材料着色的化学品，它们都是有色物质。染料的特征：1）与被着色物质有结合能力；2）大多数溶于水；3）所有染料都是有机物；4）有时候，染料与被着色物质的结合是不牢固的；5）染料既可以是合成物质，也可以是天然物质颜料的定义：用于涂料、印刷油墨、陶瓷、玻璃、塑料、橡胶、水泥等的着色物质。颜料的特征：1）它们一般都与被着色物质无结合能力；2）它们大多数都不含水溶性基团；3）它们对基质（被着色材料）的着色，是依靠外加剪切力，将其强制性的在介质中进行分散。4）颜料既可以是
2、有机物，也可以是无机物。5。1。2 物质的颜色物质颜色的产生可见光中部分波长的光线被物质吸收掉以后，剩余光线对人类眼睛视觉神经的刺激造成的感觉，即颜色。从分子结构上分析，一种物质若有特殊的结构，能在可见光照射下产生分子内电子的跃迁，就能发色。上述电子跃迁所需能量的高低不同，造成物质颜色的深浅差异物质的颜色，是它吸收颜色的补色。5。1。3 颜色的三个基本要素1）色调：色调是对颜色的定性衡量标准，可用最大吸收波长来表征。2）亮度：又称为明度，用以说明物质颜色的鲜艳程度。其实是物质吸收光线的强弱。3）纯度：又称为饱和度，用以说明物质吸收光波的集中程度。当吸收的光波集中在某一波长附近时，则“纯度”高，
3、即，显示出“单一”的色调。否则，就不纯。5。2 染料及其应用5。2。1 染料的分类1）按化学结构分类：偶氮型，蒽醌型，三芳甲烷型等。其各自的结构特征：（-）2）按应用类型分类：酸性（包括强酸性、弱酸性，酸性媒介、酸性络合等），分散，活性，直接，还原，冰染等。3）按应用对象分类：羊毛染料，皮革染料，棉麻染料，食品染料（食用色素），化妆品用染料等。5。2。2 染料的作用原理各种不同的染料，根据作用对象的不同，其与被着色物质的作用原理有很大的差别。1）羊毛类染料的染色原理：羊毛用酸性染料上染，它是基于染料分子中的磺酸基团与羊毛（属于蛋白质纤维）上的氨基成盐，这种结合属于离子键合。然而，在某些时候此类
4、染色的牢度欠佳，需要采取进一步的固色措施。2）毛发类染料及作用原理：人类的毛发类物质与羊毛、兔毛及其它动物毛质一样，都属于蛋白质纤维。即，毛发分子结构中也含有端位氨基或羧基。因此，可以直接用染羊毛的酸性染料染毛发。根据水洗牢度的不同，毛发染料可分为：a.临时性染发剂 这是一些普通的酸性染料，仅仅依靠离子键与毛发结合，因此很容易被洗掉（一般仅耐几次水洗）。b.半永久性染发剂 使用了固色手段的酸性染料，其与毛发的结合牢度有较大提高，可以耐受十几次水洗。c.永久性染发剂 这是近年来兴起的新型染发剂，其作用原理是采用染料的中间体，经过渗透进入毛发的内部，然后在毛发内“原位”生成各色染料。由于此类染料深
5、入到毛发内部，因此不容易被洗掉。值得注意的是，几乎所有染发剂均对人体有一定的毒害作用。近年来，有关染发引起的疾病，已经成为医学界的一个研究、关注重点。3）棉麻纤维用染料的作用原理：主要依靠染料分子中的官能团与棉麻纤维形成共价键结合4）涤纶纤维染色原理染料首先以极小的颗粒分散在水中,然后通过在纤维表面的吸附,进而向纤维内部的扩散与渗透完成着色5）食品的着色目前主要依靠酸性染料,其作用方式有溶解(如饮料和酒类),分散(如糖果糕点),离子键成盐(如肉类)等.5。3 颜料及其应用5。3。1 颜料的若干特点及颜料的品质指标1）颜料的特点:一般不溶于水,不与被着色的基质结合.2）颜料的品质指标:色度,遮盖
6、力,细度,分散性,透明性,耐化学品性等5。3。2 典型的颜料品种1）无机颜料（1）白色颜料a.钛白(TiO2)b.立德粉(BaSO4.ZnS)（2）黄色颜料a.铅铬黄 (PbCrO4)b.铁黄（Fe2O3.H2O)(3)红色颜料 氧化铁红 （Fe2O3 )(4)黑色颜料a.炭黑（C）b.铁黑（Fe3O4)(5)珠光颜料:鳞片状云母粉末(云母是钾,铝,镁,铁等的层状硅酸盐)(6)金属颜料 a.铜(金)粉;b.铝(银)粉无机颜料的发展趋势:尽量减少含铅含镉的化合物品种的使用;2)有机颜料 有机颜料从化学结构上看，很近似于染料。实际上，许多有机颜料就是来自于染料工业。但是，颜料分子结构中不含有水溶性
7、基团，或者，经过一定的化学措施，使分子中水溶性结构受到削弱。按主体结构分，有机颜料有以下几种类型：偶氮颜料:分子中含有偶氮苯等结构色淀类颜料:由染料类物质通过沉淀反应制得的不溶性有色粉末酞菁颜料:一类具有类似于叶绿素的环状轮烯络合物结构的高品质颜料其它有机颜料5。3。3 无机颜料与有机颜料的性能比较着色力:有机颜料更优;遮盖力:彩色颜料当中有机更优分散性:有机更优耐热性:无机更优耐溶剂性:无机更优 5。4 着色剂的发展状况及热点问题5。4。1 关于偶氮染料的致癌性问题 目前已经发现部分偶氮染料有致癌性，而偶氮染料又是应用最广泛的一大类着色剂，因此，偶氮染料的问题值得人们认真关注。现在，欧美发达
8、国家已经制定出新的规定，对偶氮染料应用进行更严格的限制。5.4.2 关于含铅含镉颜料的毒性问题铅和镉类化合物也是目前公认的环境毒害物质.而早期的很多无机颜料都是含铅或含镉的.近年来各国已经在法规上逐渐限制或禁止它们的使用.5。4。3 食品着色剂的争论为什么要对食品进行着色？食品着色是迎合人们的喜好,增加商业利润的重要手段之一食品着色处理到底是有利还是有弊？目前还不能禁止此类做法现代生活中食品 的着色相当普遍，而且有愈演愈烈的趋势多数情况下，普通老百姓实际上对琳琅满目的着色食品的安全性并不了解(近年随着媒体将种种弊端披露,人们才大惊失色,但是往往悔之晚矣)国家虽然有食品卫生法规对食品着色剂进行严格限制，但是这方面情况不容乐观,执法力度须加强