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1、参考资料1、肖钢.染料工业技术.化学工业出版社.20042、沈永嘉.精细化学品化学.高等教育出版社.20073、宋启煌.精细化工工艺学.化学工业出版社.20004、沈永嘉.荧光增白剂.化学工业出版社化学与应用化学出版中心.20035、陈孔常.有机染料合成工艺.化学工业出版社精细化工出版中心.2002n课程要求:课堂纪律、出勤率、作业、考试 第1章绪论1.1概述1.1.1染料工业发展史n色素:共轭体系苯环、奈环、蒽环1、公元前5000年仰韶文化遗址中发现丝绸织物;2、公元前2600年中国最早记载了染料的使用;3、公元前11世纪,商朝,中国的染料和染丝技术已相当成熟;4、公元前715年,古罗马确定
2、了羊毛的染色工艺;5、1856年W.H.Perkin获得了世界上第一个合成染料的专利,并实现了工业化生产。1.1.2染料工业发展现状n1.1.2.1、世界染料工业发展概况西欧纺织品的消费情况项目消费量1985年1992年2000年产量4.645.004.40进口1.392.854.84出口0.770.851.00净进口0.622.003.80最终消费5.267.008.20染料市场竞争加剧,东移1.1.2染料工业发展现状n1.1.2.2中国染料工业发展概况1、1993年,中国染料产量达17.32万吨,超过德国、美国居世界第一位;2、2001年中国染料出口17.77万吨,进口5.03万吨;200
3、2年中国染料产量达52万吨,约占世界总产量的50%60%;3、目前,中国染料生产产值已达106亿元人民币,可生产的染料品种达1200多个。4、占世界染料产量的45%50%,其产值却占世界染料销售总额的18.6%1.2染料的基本属性1.2.1染料的定义 n着色剂:有色物质,采用适当的方法,使其它物质具有坚牢的颜色,这种有色物质称为着色剂。着色剂分为染料和颜料两类。n染料和颜料的共同点:1、具有艳丽的颜色:2、能以相当方便的方法使被染物上色;3、具有使用要求的坚牢度。1.2.1染料的定义n染料和颜料的不同点:1、染料能溶于水或分散在染色介质中,而颜料不溶于水;2、染料与被着色物有一定的亲和力,而颜
4、料没有,只是通过胶黏剂或成膜物质将有机颜料附着在物体表面或混在物体内部。1.2.1染料的定义n染料定义:染料是采用适当的方法,能使纤维物质或其他物质染成鲜明而具有牢固色泽的有机化合物。n构成染料必须具备以下几个条件:1、颜色鲜艳;2、能染着指定物质;3、具有一定的染色稳定性;4、染料必须可溶或能分散在染色介质中;5、使用方便、成本低廉、无毒性等。1.2.2着色剂的应用方式 染色、着色、涂色1、染色:有色化合物与基质通过化学键相结合,或均匀分散在基质中,而使基质呈现鲜明颜色。染料 染色过程:染料溶解染浴投入基质染色物 适用于染色的被染物:各种纤维、织物、皮革等。1.2.2着色剂的应用方式2、着色
5、(原浆着色):有色化合物在基质形成前便与其形成均匀混合物,然后经固化、成型使基质呈鲜明颜色。染料、颜料 着色过程:着色剂与被染物混合-固化-染色物 适用于原浆着色的基质有:合成纤维、橡胶、塑料、石蜡等。1.2.2着色剂的应用方式3、涂色(表面着色):有机化合物借助能与基质结合的媒介物而使基质表面呈现颜色。染料、颜料涂色过程:颜料与媒介物混合固着于基质表面干燥染色物涂色特点:颜料与基质未形成任何结合。适用于涂色的基质有:纺织纤维、纸张、木材、金属等。1.2.3染料的分类1.2.3.1染料的结构分类:1、偶氮染料:-N=N-制造偶氮染料的方法主要包括重氮化和偶合两个过程。1.2.3.1染料的结构分
6、类:2、苯乙烯染料:1.2.3.1染料的结构分类:n3、蒽醌染料:1.2.3.1染料的结构分类n4、酞菁染料:1.2.3.1染料的结构分类n5、靛族染料:亚氨基:硫原子:1.2.3.2染料的应用分类1、酸性染料(acid dyes)2、活性染料(reactive dyes)3、分散染料(disperse dyes)4、还原染料(vat dyes)5、直接染料(direct dyes)6、阳离子染料(cationic dyes)7、缩聚染料(polycondensation dyes)1.2.3.3根据染料的着色基质分类1、纺织品用染料:指以天然纤维和化学纤维经纺织而成的织物,主要供给人们服装和
7、装饰用布以及地毯用料等。2、非纺织品用染料:溶剂染料(solvent dyes)食品染料(edible food dyes)有机颜料(organic pigments)3、功能染料:具有某些特殊功能或专门用途的染料。1.2.4染料毒性、禁用染料及代用1、染料的毒性:n毒性与毒理实验:约80%以上的染料大鼠口服大于5000mg/kg,仅有约10%的染料大鼠口服小于250mg/kg。说明我们所使用的染料绝大部分是安全的。n欧盟法规规定织物上允许含有的有害芳香胺的量为30mg/kg。1.2.4染料毒性、禁用染料及代用2、禁用染料与代用禁用染料:在使用过程中因偶氮键断裂而会分 解出有害芳香胺的染料。n
8、联苯胺染料的禁用与代用1)研究代用联苯胺的中间体2)用活性染料或其他染料代用直接染料直接耐晒黑G(CI.直接黑19)n20个偶氮染料中间体禁用1.2.5染料的命名n三段式命名法:1、冠称:表示染料的应用类别;(31种)2、色称:表示染料的色泽;3、字尾(尾称):以英文字母或数字符号表示染料的色光、形态及特殊性能和用途。1.2.5染料的命名n常用的尾称有三方面的意义:1、表示染料色光或颜色的品质色光:B-blue-蓝光或青光 R-red-红光 Y-黄光 O-橙光 V-紫光 G-绿光品质:F-fine-表示色光纯 D-dark-表示深色或色光稍暗 1.2.5染料的命名2、表示性质和用途:C-cot
9、ton-耐氯、棉用 M-mixture-拼色染料I-indanthren-相当于还原染料的坚牢度L-light-耐光牢度或匀染性好N-新型或标准 P-适用于印花 F-坚牢度S-易溶解 H-耐热性好用数字或字母组合来表示色光的强弱或性能差异的程度:B,BB,BBB可写成B,2B,3B,表示染料具有蓝色光,且蓝色光依次增强。1.2.5染料的命名3、表示染料的形态、强度和力份Pd-powder-粉状 Gr-grains-粒状、Liq-liquid-液状 Pst-paste-浆状 Micor pdr-细粉状 F-细粉 conc-浓 M.d-分散细粉Ex.conc-超浓 S.f-超细粉 D.pst-双倍
10、浓染料浆1.2.5染料的命名例:n酸性大红GRn还原红F3Bn分散黄棕S-2RFLn 直接耐晒黑G 1.2.6染料索引color indexncolor index简称C.I.是由英国染料和染色家协会与美国纺织和染色家协会联合编撰出版。n染料索引共分五卷三个部分:第一部分(1、2、3卷):按染料应用分类分为20大类,并在各类染料中将颜色划分为10类,然后在同一颜色下,对不同染料的品种编排序号。C.I.Acid Red 138C.I.18073卡普隆桃红BSC.I.Disperse Blue 79C.I.11345分散藏青H-2GLC.I.Vat Blue 4C.I.69800还原蓝RSN 第二
11、部分(4卷):对以明确化学结构的染料品种,按化学结构编号。第三部分(5卷):为索引,包括各种牌号染料名称对照,制造厂缩写,牢度试验的详细说明,专利索引以及普通名词和商业名词索引。1.3光和颜色1.3.1颜色环n颜色环:7条信息所谓物体的颜色就是 对可见光选择吸收的 结果。红紫紫蓝绿光蓝蓝光绿绿黄光绿黄橙红4004354804905005605805956057601.3.1颜色环n朗伯-比尔定律:(I0/I)=CLI0:入射光强度 I:出射光强度C:溶液浓度 L:液层厚度:摩尔吸光率 I0/I:光密度 I0/I 1.3.1颜色环n例:下图为一染料的吸收光谱:570max淡色浓色浅色深色某染料的
12、吸收光谱曲线max1.3.2颜色的量度n色调:明确的表示某种颜色的差别,是颜色最基本的性质。如:光线为单色光、光线为混合光。n纯度:也称为艳度,表示颜色中某种光谱色的含量。颜色中的光谱色含量越高,颜色的纯度就越高。n亮度:物体单位表面所反射或透射的光线对人视觉引起的刺激强弱的程度。反射光的量越多,亮度就越大。以上的颜色视觉的三个基本特征中,有任何一个不同,以上的颜色视觉的三个基本特征中,有任何一个不同,颜色就会不同颜色就会不同1.3.3染料分子与颜色的关系n分子结构中含有发色基团1、共轭双键体系芳环越多,共轭系统越长,颜色越深2、分子的平面结构共轭双键的全部组成处在同一平面时,颜色最深,当平面受到破坏时,颜色变浅。3、金属原子的影响4、取代基的影响