文档介绍：182 第六章染料、颜料和荧光增白剂本章的教学目的和要求 1、掌握染料、颜料和荧光增白剂的定义及分类。 2、了解染料、颜料和荧光增白剂的作用原料。 3、了解一些染料、颜料和荧光增白剂品种的化学结构和性能。 染料 染料概述 染料的定义染料是能使其它物质获得鲜明而坚牢色泽的有机化合物。现在使用的染料都是人工合成的,所以也称为合成染料。染料使其它物质获得颜色有三种途径: 染色: 染料由外部进入到被染物的内部, 而使被染物获得颜色, 如各种纤维, 织物等; 着色: 在物体形成最后固体形态之前, 将染料分散于组成物之中, 如塑料,橡胶等;涂色: 借助于成膜树脂的粘附作用, 使染料附着于物体的表面, 从而使物体着色,如涂料。 分类染料的分类方法主要有两种:按化学结构和应用性能分类。按化学结构分类(主要是根据染料所含共轭体系的结构来分) 。可分为:偶氮、酞菁、蒽醌、菁类、靛族、芳甲烷、硝基和亚硝基等染料。在有的大类别中又可分为若干小类。按应用性能可分为以下几类: (1 )直按染料直接染料是能在中性或弱碱性介质中加热煮沸,不需借助媒染剂的作用而直接上染纤维的一种染料。该类染料与纤维分子之间以范德华力和氢键相结合。分子中含有磺酸基、羧基而溶于水,在水中以阴离子形式存在。主要用于棉纤维染色。主要为偶氮类染料。(2 )酸性染料酸性染料是在酸性介质中进行染色的一种染料。染料分子 183 内所含的磺酸基、羧基与蛋白纤维分子中的氨基以离子键结合,主要用于蛋白纤维(毛类、蚕丝、皮革)和锦纶的染色。按染色条件不同又可分为强酸性(pH=2 ~ 4)染料,弱酸性染料,酸性媒介染料和酸性络合染料等。强酸性染料染羊毛的染色机理为: 在强酸性介质中, 染料分子与羊毛分子借离子键结合: W NH 2COOHW COOH NH 3 +W COOH NH 3 +SO 3 -D H +D SO 3 -羊毛偶氮型、蒽醌型、三芳甲烷型等染料均可制成强酸性染料,但以偶氮型最多。强酸性染料分子结构简单, 分子量低, 对羊毛亲和力不大, 能匀染, 故也称为酸性匀染染料。其缺点是色泽不深, 耐洗牢度较差, 染色时对羊毛有损伤, 染后的羊毛手感差。为了克服强酸性染料的缺点, 在强酸性染料分子中通过增大分子量, 引入芳砜基或长碳链的方法即生成弱酸性染料,能在弱酸性介质中染色。它对纤维(主要是羊毛)亲和力较大,且无损伤,色泽较深,坚牢度有所提高。弱酸性染料染羊毛的染色机理为: 染料分子与羊毛分子借离子键和范德华力相结合: W NHCOOH +DSO 3 -H 3N W SO 3 -D COOHSO 3H D + 酸性染料染色后用某些金属盐( 如铬盐、铜盐等) 为媒染剂处理, 可提高染料的耐晒、耐洗、耐摩擦牢度, 但色泽变暗。媒染的机理是金属离子通过配位作用将染料和纤维连接在一起。 P HNCO Cr + O OC OD O 184 在染席上形成络合物对纤维有害, 所以发展了预金属化的酸性染料( 在制备染料时已将金属离子引入染料中, 形成金属络合物, 因此又称为金属络合染料), 它可在中性溶液中染色,例如:CI 酸性 158 N O 3SNa N OCrOSO 3 - H 2O H 2O H 2O (3)分散染料该类染料分子中不含磺酸基等水溶性基团,但含有羟基、氨基、羟烷氨基等极性基团,属非离子染料,微溶于水,染色时借助分散剂呈高度分散状态( ~2μm) 而使疏水性纤维染色。分散染料主要用于合成纤维, 特别是聚酯(如涤纶,对苯二甲酸和乙二醇的缩合物)和醋酸纤维的染色。聚酯纤维由于其优越的服用性能, 发展极为迅速, 在各种合成纤维中占首位, 因而分散染料也相应地获得了很大发展,在国外其产量占首位。分散染料主要包括偶氮染料和蒽醌染料。分散染料必须满足以下几个要求: 良好的分散性。在水中能迅速分散成为均匀稳定的胶体状悬浮液; 细度达到 1μm左右,以免在印染过程中产生色斑; 在放置及高温染色条件下不发生凝聚现象。为了满足以上要求,分散染料需经过特殊的加工处理,即研磨和微粒化操作。一般采用砂磨机研磨,研磨过程中要加表面活性剂作为分散剂。(4 )活性染料染料分子中存在能与纤维分子的羟基、氨基发生化学反应的基团。通过与纤维成共价键而使纤维着色。又称反应染料。主要用于棉、麻、合成纤维的染色,也可用于蛋白纤维的染色。它具有色泽鲜艳,匀染性良好,湿处理牢度好,工艺适应性强,色谱齐全,应用方便及成本较低的特点。活性染料分子结构包括母体染料和活性基两个主要部分。活性基通常通过某 185 些联接基与母体染料相联。母体染料包括偶氮型、蒽醌型、酞菁型等。活性基包括均三嗪,乙烯砜,吡啶,喹恶啉,膦酸等。 N C NCNC R HNCl DD SO 2CHCH 2 N