精细化学之染料
染料化学 第01章 染料概述
§1.3 染料命名与商品化
四、一些尾称的含义
B——蓝光（德文：Blau） BW——棉用（德文：Baumwolle） C——耐氯∕棉用∕盐酸盐 Conc.——浓 D——用于染色∕用于印花（德文：Druckerei） Double——双倍浓 E——表示浓度∕匀染性好 EX．——特浓 F——坚牢度高∕匀染性好 FF——甚亮 G——带黄光（德文：Gelb）∕带绿光（Green） H——热固型（活性） H．C．——高浓 I——相当于还原染料的牢度 J——荧光（法文：Jaune） K——冷染法（德文：Valt）∕活性热固型 X——活性低温型∕高浓度 KN——活性乙烯矾石凤型 L——耐晒∕可溶 Liquid——液状 M——双活性基∕混合物 Micro Pdr——细粉状 N——新型∕标准染法∕色光特别 P——印花用 Pdr.——粉状 Paste——浆状 R——带红光（德文：Rot） S——升华牢度好∕水溶性∕标准品 SE——海水坚牢（德文：Salz-echt） T——深 U——混绿用 V——带紫光 W——羊毛用∕温染法 Y——带黄光
同学们好！ 今天内容 《染料化学》之 第1章 染料概述 请准备…
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第1章 染料概述
讲授如下内容： §1.1 引言 §1.2 染料的分类 §1.3 染料的命名与商品化 §1.4 染色牢度 §1.5 染料发展简史 侧重点是：染料概念 分类 命名 染色牢度…
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§1.1 引言
偶氮类 : 酸性橙 A
蒽醌类 : 酸性蓝 B
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§1.2 染料的分类
一、染料的应用分类
应用分类依据染料的染色工艺和应用性质，我国将染料的应用类别分为 11大类，外加 5 个另类，与 C.I. 基本相同。 1．直接染料(Direct Dye)—— 2．冰染染料(Ice Dye)—— 3．还原染料(Vat Dye)—— 4．硫化染料(Sulphur Dye)—— 5．酸性染料(Acid Dye)—— 6．媒染染料(Mordant Dye)—— 7．活性染料(Reactive Dye)—— 8．分散染料(Disperse Dye)—— 9．碱性染料(Basic Dye)—— 10．有机颜料(Pigment)—— 11．增白剂(Brightener)—— A．氧化染料(Oxidate Color)—— B．酞菁染料(Phthalocyanin Color)—— C．缩聚染料(Polycondensation Color)—— D．暂溶性染料(Temporary soluble Color)—— E．荧光染料(Fluorescent Color)——
化学染色的名词解释
化学染色的名词解释在现代社会中，化学染色早已渗透到生活的各个角落，无论是衣物、织物、纸张还是身体表面，都可以通过化学染料进行染色。
然而，很少有人深入了解这背后的化学原理。
本文将以通俗易懂的方式，对化学染色的相关术语进行解释，帮助读者更好地理解染色的过程。
一、染料（Dye）染料是一种可溶于染色介质（通常是水）的具有着色作用的化学物质。
它们能通过与纤维或其他被染物质表面结合，改变其颜色。
染料可以分为天然染料和合成染料两大类。
天然染料是从天然物质中提取的，例如染鸟粪、藤黄、茜草等。
这些染料在古代就已被广泛应用，如古埃及人所使用的蓝靛染料。
然而，由于天然染料的颜色稳定性和染色效果相对较差，合成染料逐渐取代了它们的地位。
合成染料是在化学实验室中制造的。
这类染料经过精心调制，具有较高的稳定性和染色效果。
常见的合成染料有亚麻紫、甲基橙、三原红等。
合成染料广泛应用于纺织、印刷、涂料等行业。
二、染色剂（Colorant）染色剂是一类无色或低色的化合物，其通过与被染物质反应生成有色产物来实现染色。
染色剂包括酸性染色剂、碱性染色剂和中性染色剂。
酸性染料主要用于染色纤维素纤维，如棉、麻等。
它们通过与纤维表面反应，产生带负电荷的有色团，使纤维表面带负电，从而与带正电的染料互相吸引，实现染色效果。
常见的酸性染料有酸性黄、酸性蓝等。
碱性染料通常用于染色蛋白质纤维，如丝、毛等。
这些染料分子带正电电荷，能与纤维上的酸性基团发生离子交换反应，从而实现染色。
典型的碱性染料有碱性红、碱性蓝等。
中性染料是在中性或微酸境下进行染色的染料。
它们能同时与纤维素和蛋白质纤维发生吸附作用，因此适用于染色混合纤维。
典型的中性染料有苯胺染料、中性黑等。
三、酶促染色（Enzymatic Dyeing）酶促染色是一种利用酶催化作用进行的染色方法。
与传统染色方法相比，酶促染色不需要添加化学染料，也无需热处理，减少了对环境的污染。
这种染色方法在纺织、食品等领域有广泛的应用。
常见合成染料
三、分散染料
蒽醌分散染料结构与牢度性质
1、染料结构与耐光牢度
耐光牢度比偶氮型好
➢ 羰基的电子云密度低，化学性质稳定，蒽醌体系本身对
光稳定性好；
➢ α-羟基、氨基可与羰基形成内氢键；
H O NH
O2N
NO2 NN
Br
CN NN
Br
CH2CH3 N
CH2CH2CN
max=498nm
CH2CH3
N CH2CH2CN
max=506nm
三、分散染料
➢杂环结构色泽鲜艳，可产得到深色品种，发色强度大。
Cl
O2N
NN
CH2CH3
N CH2CH2OH
max=525nm
CH N O2N C C N N
S
CH2CH3 N
偶氮类分散染料结构与颜色的关系 ➢单偶氮分散染料要得到较深的颜色主要依靠结构中供
电子基团和吸电子基团的协同作用，共轭体系中重氮 组分引入吸电子基，偶合组分引入供电子基，分子中 形成供吸电子体系，得到明显的深色效应。 ➢在无空间位阻或空间位阻较小的情况下，重氮组分上 吸电子取代基数目越多、吸电子能力越强，对染料颜 色的增深效应就越显著；而且当吸电子取代基位于偶 氮基对位时，效果最显著。 ➢引入取代基—Cl、 — Br等原子后，可明显提高染料 的亮度或明度。杂环颜色更鲜艳，吸收强度高。
CH2CH2OH
max=580nm
三、分散染料
蒽醌型分散染料 1、结构特点和分类 ➢蒽醌分散染料的基本化学结构通常可表示为：
X O NHR R
ZOY
➢蒽醌分散染料以蒽醌为发色体，分子上的取代基性 质、数量、位置对染料的颜色及染色性能产生较大 影响。
精细化学品化学习题解答
第一章绪论1.解释名词：（1）精细化学品：凡能增进或赋予一种（类）产品以特定功能，或本身拥有特定功能的小批量、高纯度的化学品，称为精细化学品。
（2）附加值：是指在产品的产值中扣去原材料、税金、设备和厂房的折旧费后，剩余部分的价值。
包括工资、动力消耗、开发费用和利润等。
（3）复配技术：复配是指两种或两种以上原料通过恰当比例的混合去表现特定主题的一种技术。
原料之间不发生化学反应，但能起到协调、增效的作用。
（4）功能高分子材料：功能高分子材料一般指具有传递、转换或贮存物质、能量和信息作用的高分子及其复合材料，或具体地指在原有力学性能的基础上，还具有化学反应活性、光敏性、导电性、催化性、生物相容性、药理性、选择分离性、能量转换性、磁性等功能的高分子及其复合材料。
2. 精细化学品的具有哪些特点（1）生产特性小批量、多品种、复配型居多；技术密集度高；采用间歇式多功能生产装置。
（2）经济特性投资效率高、附加价值高、利润率高。
附加价值：是指在产品的产值中扣去原材料、税金、设备和厂房的折旧费后，剩余部分的价值。
包括工资、动力消耗、开发费用和利润等。
（3）商业特性独家经营，技术保密；重视市场调研，适应市场需求；配有应用技术和技术服务。
3. 精细化学品的发展趋势是什么（1）品种门类继续增加（2）发展速度继续领先（3）结构调整趋向优化（4）大力采用高新技术第二章表面活性剂1.表面活性剂的概念和特点是什么加入少量该物质就能显着降低溶液表面张力并改变体系界面状态的物质叫表面活性剂。
2.表面活性剂的一般作用有哪些（1）润湿、渗透作用（2）乳化和破乳作用（3）增溶作用热力学稳定体系（4）起泡和消泡作用3．根据亲水基团的特点表面活性剂分哪几类各举几个实例。
根据亲水基团的特点表面活性剂分为：（1）阴离子型表面活性剂。
如羧酸盐型阴离子表面活性剂硬脂酸钠、磺酸盐型阴离子表面活性剂十二烷基磺酸钠等。
（2）阳离子型表面活性剂。
如季铵盐型阳离子表面活性剂新洁尔灭等。
精细化工工艺学-9染料与颜料
四、分类 染料的分类有两种方法： 一是按照染料的应用性质分类；
二是根据染料的化学结构分类。
（1）按照染料的应用性质分类
光谱色和补色之间的关系 可用颜色环的形式来描述， 如图所示。每块扇形与其 对顶扇形的光波为互补色。 例如435~480 nm波段的 光波呈蓝色，它的补色是 580~595 nm波段的黄色。 由此可见，染料的颜色是 它们所吸收的光波颜色 （光谱色）的补色，是它 们对光的吸收特性在人眼 视觉上产生的反映。染料 分子的颜色和结构的关系， 实质上就是染料分子对光 的吸收特性和它们的结构 之间的关系。
1. 酸性染料、酸性媒介染料和酸性络合染料 是一
类结构上带有酸性基团（绝大多数为磺酸钠盐，少
数为羧酸钠盐）的水溶性染料。在酸性介质中染羊
毛、真丝等蛋白质纤维和聚酰胺纤维、皮革的染色。
2. 中性染料
结构上属于金属络合染料，但不同于
酸性金属络合染料，它是由两个染料分子与一个金 属原子络合的，称 1:2 金属络合染料。在中性或弱
在纸张、洗衣粉和织物添加荧 光增白剂的增白原理？
当物质受到光线照射时,一部分光线在物质的表面直接反射出来,同时有 一部分光透射进物质内部,光的能量部分被吸收。 将太阳光照射染料溶液，不同颜色的染料对不同波长的光波发生不同 强度的吸收。 黄色染料溶液所吸收的主要是蓝色光波，透过的光呈黄色。 紫红色染料溶液所吸收的主要是绿色光波， 青（蓝－绿）色染料溶液主要吸收的是红色光波。 如果把上述各染料吸收的光波和透过的光分别叠加在一起，便又得到 白光。 这种将两束光线相加可成白光的颜色关系称为补色关系。 黄色和蓝色、紫红色和绿色、青（蓝－绿）色和红色等各互为补色。
精细化学之染料
七、染料的分类
染料的分类方法有三种：按照 来源分类、按照结构分类和按 照应用分类。 1、按来源分类
天然染料
合成染料
2、按结构分类 ➢依据 染料的共轭发色体系；染料的合成方法 ➢按结构分类的优点 体现颜色与结构之间的关系； 有利于染料合成方法的研究； 有利于了解染料的结构与化学性能之间的关系。 ➢按结构分类的缺点 染料品种很多，有些染料难于分在某一个结构类 型中；
没有涉及染料的应用性能，不利于与应用人员对 染料的选择。
分类表格
3、染料的应用分类
➢ 依据 染料的染色对象、染色方法和染色性能。 ➢ 应用分类的优点 有利于染料的选择使用； 有利于染色工艺条件的选择； 有利于判断染料与纤维之间的结合牢度。 ➢ 应用分类的缺点 不能反映出染料的发色体系； 难于从应用分类出发选择合成的方法。
第七章——染料化学品
大染坊
第一节：概述
一、染料的概念 ：能以分子状态或分散状态使纤维或
其他物质获得鲜明和牢固色泽的有色物质。
二、染料的应用 染料主要应用于各种纤维的染色，同时也广泛应用于
塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等方面。
具 体
1、染色：染料由外部进入到被染物体的内部，而使物体获得 颜色。如各种纤维、织物、皮革等的染色。
A r N H 2 2 H X N a N O 2 A r N 2 + X -N a X 2 H 2 O HX＝HCl、HBr、浓H2SO4、稀H2SO4 、HNO3等
R N H 2 H C lN a N O 2 R O H N 2N a C l
第二节：重氮化及偶合反应
偶氮染料是分子中含有偶氮 基（—N=N—）发色基团的染 料，是染料中品种最多的一类 染料，包括单偶氮、双偶氮、 多偶氮。一般酸性、冰染、直 接、分散、活性、 阳离子等染料的大部分属于偶氮 染料。而在偶氮染料生产中， 重氮化和偶合反应则是两个基 本反应。
染料_精品文档
染料染料是一种具有着色特性的物质，广泛应用于纺织、印刷、涂料、化妆品等行业。
它可以通过吸收光线的不同波长而产生颜色，从而赋予物体鲜艳的色彩。
染料的应用已经有数千年的历史，早在古代，人们就开始使用染料来美化衣物和装饰物体。
染料的种类繁多，根据来源可分为植物染料、动物染料和化学合成染料。
植物染料主要来自于天然植物，如蓝莓、草莓、藏红花等。
动物染料则来自于昆虫、贝壳等动物体内的染色物质，如蚕丝染料、紫贝染料等。
化学合成染料则是通过化学反应合成的有机化合物，这些染料拥有更多的颜色选择和更好的稳定性，应用广泛。
染料的选择和染色的过程密切相关。
在选择染料时，需要考虑到染料与纤维材料之间的相容性，以及染料的颜色和耐久性。
不同的纤维材料对染料的吸收能力不同，有些纤维材料需要经过特殊处理才能被染料吸附。
此外，某些染料可能会褪色或受到光的影响，因此在选择染料时需要考虑到色牢度和抗光性。
染料的染色过程可以分为前处理、染色和后处理三个步骤。
前处理是为了净化和预处理纺织品，以便染料能够更好地渗透和附着在纤维上。
这个步骤通常包括清洗、漂白和裁剪纤维。
染色是将染料与纤维材料接触并渗透到其内部，使纤维上的颜色发生变化。
最后，在后处理阶段，染色后的纺织品经过漂洗、定型和后整理等处理，以确保染料牢固地附着在纤维上，并具有所需的光泽和手感。
除了纺织品和装饰品，染料在其他领域也有重要的应用。
在印刷行业中，染料通常用于油墨、颜料和涂料的制造。
在化妆品行业，染料是眼影、唇膏和指甲油等产品中的关键成分，为这些产品赋予了各种各样的色彩选择。
随着技术的发展，染料的研发也在不断推进。
有机合成染料的开发成为一个重要的领域，科学家不断寻求更稳定、更环保、更具吸光性能的染料。
此外，随着纳米材料的应用，纳米染料在染色领域也展示出巨大的潜力。
纳米染料的特殊性质使其能够在更小的尺度上调控颜色和光学性能，为纺织品和其他材料的染色提供了全新的解决方案。
总之，染料是一种广泛应用于各个领域的着色物质。
精细化学品课件染料和颜料(化工精细方向)PPT课件
• 称为朗伯特-比尔（Lambert-Beer）定律。 • 最色调大就吸改收变波。长一λm般ax的黄增、长橙或、减红短称，浅染色；料绿的、
青、蓝称深色。所以染料最大吸收波长增 大，色调就加深；反之染料最大吸收波长 减短，色调就变浅。
（三）染料的结构和颜色的关系
1 、染料的发色理论概述
染料的颜色和染料分子结构有关。
Eh hC
当吸收光的能量与ΔE相等时，有机分子才会显示出颜色。ΔE 越大，所需吸收光的波长越短；反之，ΔE越小，所需吸收光 的波长越长。作为染料，它们的主要吸收波长应在400~760 nm 波段的可见光范围内。
★2、 结构和颜色的关系
（1）共轭双键长度与颜色的关系
• 共轭双键的数目越多，π→π*跃迁所需的能量越低，选择吸收光的波长 移向长波方向，产生不同程度的深色效应。分子结构中萘环代替苯环 或偶氮基个数增加，颜色加深。共轭双键系统愈长颜色愈深。芳环越 多，共轭系统也越长；电子叠合轨道越多，越易激发；激化能降低， 颜色加深。
（2） 醌构理论
• 醌构理论是英国人阿姆斯特朗（Armstrong） 于1888年提出的，认为分子中由于醌构的 存在而产生颜色。如对苯醌是有色的，在 解释芳甲烷染料和醌亚胺染料的颜色时， 得到应用。
（3） 发色理论的量子化概念
• 根据量子力学，可以准确计算出物质分子中电 子云分布情况，定量地研究分子结构与发色的 关系，认为染料分子的颜色是基于染料分子吸 收光能后，分子内能发生变化而引起价电子跃 迁的结果。1927年提出了染料发色的价键理论 和分子轨道理论。
NaO3S
NN
OH
酸性橙
•蒽醌染料
结构特征：含有 O
O 基团或多环酮 。
茜素
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上述经典理论对染料化学的发展都曾起过重要的作用。
（2）、近代发色理论 近代发色理论是建立在量子力学的分子轨道理 论基础上的。
有机染料分子中的价电子有三种类型：ϭ电子、π电子、n电子。 这些电子吸收一定能量可跃迁到高能量的轨道上，分子由基态变为激 发态。当共轭链增长到一定程度时，在可见光范围内吸收，从而物质 呈现出吸收光谱色的补色。总之，物质的颜色，主要是由于物质分子 中的电子在可见光作用下，发生了π→π*或n→π*跃迁的结果。
六、《染料索引》的简介
➢ 《染料索引》（Colour Index，缩写为C.I.）是由英国染 色和印染工作者协会（SDC）和美国纺织化学家和染色家 协会（AATCC）合编的国际性染料、颜料品种汇编。
➢ 索引中对收集到的各国染料生产商的染料和颜料品种统一 按应用类别和化学结构类别编成两种编号，并列入各染料 的类别、色泽、各项牢度、各种用途、可以收集的分子结 构和合成方法以及有关资料来源和不同商品名称等重要信 息。
按应用分类的染料种类
应用分类是按照染料的染色性能、方法、以及染色对象进行 分类的，因此要说明应用分类需要染料染色的知识以及与纤 维结合力方面的知识。
➢常用于纺织品染色的染料种类。
水溶性染料：酸性染料、酸性媒介染料、酸性络合染料、中 性染料、直接染料、活性染料、阳离子染料；
非水溶性染料：分散染料、还原染料、硫化染料、不溶性偶 氮染料、缩聚染料。
七、染料的分类
染料的分类方法有三种：按照 来源分类、按照结构分类和按 照应用分类。 1、按来源分类
天然染料
合成染料
2、按结构分类 ➢依据 染料的共轭发色体系；染料的合成方法 ➢按结构分类的优点 体现颜色与结构之间的关系； 有利于染料合成方法的研究； 有利于了解染料的结构与化学性能之间的关系。 ➢按结构分类的缺点 染料品种很多，有些染料难于分在某一个结构类 型中；
没有涉及染料的应用性能，不利于与应用人员对 染料的选择。
分类表格
3、染料的应用分类
➢ 依据 染料的染色对象、染色方法和染色性能。 ➢ 应用分类的优点 有利于染料的选择使用； 有利于染色工艺条件的选择； 有利于判断染料与纤维之间的结合牢度。 ➢ 应用分类的缺点 不能反映出染料的发色体系； 难于从应用分类出发选择合成的方法。
第二节：重氮化及偶合反应
偶氮染料是分子中含有偶氮 基（—N=N—）发色基团的染 料，是染料中品种最多的一类 染料，包括单偶氮、双偶氮、 多偶氮。一般酸性、冰染、直 接、分散、活性、 阳离子等染料的大部分属于偶氮 染料。而在偶氮染料生产中， 重氮化和偶合反应则是两个基 本反应。
1、重氮化 定义
芳香族伯胺与亚硝酸作用，生产重氮盐的反应叫做 重氮化反应。
四、染料的颜色 1、光和色的关系
可见光能全部透过某透明物体，则该物体是无色的；若全部被反射，
则该物体为白色；若全部被吸收，则该物体是黑色的；当物体选择吸收 可见光中某一波段的光，反射其余各个波段的光，则物体呈反射光的颜 色，即吸收光的补色。光谱色与补色之间的关系如图（7-1）：
700 nm
400nm
A r N H 2 2 H X N a N O 2 A r N 2 + X -N a X 2 H 2 O HX＝HCl、HBr、浓H2SO4、稀H2SO4 、HNO3等
R N H 2 H C lN a N O 2 R O H N 2N a C l
（3）、词尾 词尾也称尾注，补充说明染料的性能、色光、形态和用 途，词尾常用字母表示。
色光的表示 B(Blue)——蓝光、G（Gelb）——黄光、R （Red）——红光
色的品质的表示 F（Fine）——亮、D（Dark）——暗、T （Talish）——深
性质和用途的表示 C——耐氯或棉用、Conc——浓、Gr——颗粒 ④ 其他 K——冷染、P——适用于印花、M——双活性基等
有
三
2、着色：在物体形成最后固体形态前，将染料分散于组成物
个 之中，成型后既得有颜色的物体。如塑料、橡胶、合成纤维原浆的
方 着色。
面
的
应
3、涂色：借助于涂料的作用，使染料附于物体表面，从而使
用 物体表面呈色。如用涂料、印花油漆涂色等。
三、染料的命名
我国对染料采用统一的命名方法，其名称由三部分组成。
605nm
红光紫
红
紫
435 nm
橙
595 nm
黄
蓝 绿光蓝
480 nm
580nm 黄光绿
蓝光绿
绿
490nm
560nm
500nm
颜色环
2、染料的发色原理 （1）、经典发色理论 1876年提出发色团学说，认为有机化合物必须含有一种 可能产生颜色的基团，这些基团可称为发色基团，都是一些不饱和基团 ，例如：
精细化学之染料
第一节：概述
一、染料的概念 ：能以分子状态或分散状态使纤维或
其他物质获得鲜明和牢固色泽的有色物质。
二、染料的应用 染料主要应用于各种纤维的染色，同时也广泛应用于
塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等方面。
具 体
1、染色：染料由外部进入到被染物体的内部，而使物体获得 颜色。如各种纤维、织物、皮革等的染色。
（1）、冠称 冠称表示染料的应用类别和性质，又称属名，我国采用 31个冠称，如酸性、弱酸性、酸性络合、氧化、皮毛、油溶、直接重氮、 食用、活性、涂料色浆等。（P172）
（2）、色称 色称表示染料的基本颜色，我国采用30个色泽名称，例 如嫩黄、黄、深黄、金黄、橙、大红、红、桃红、玫瑰红、品红、红Байду номын сангаас、
枣红、紫、湖蓝、艳蓝、深蓝、艳绿、绿、深绿、黄棕、红棕、棕深、橄 榄、橄榄绿、草绿、灰、黑。 色泽的形容词，采用“嫩”、“艳”、“深”三个字。
五、染料的商品化
合成染料原药一般不能直接用于染色，需经过标准化 过程即染料的商品化。——原染料经混和、研磨，并加入 一定数量的填充剂和助剂，使染料达到标准化的过程，称 为染料的商品化。 商品化首先要把多次合成的染料滤饼一起混合、粉碎以减 少这些差别。 添加了某些填充剂和其他助剂，使商品染料在力份、色光 、pH值以及外观、细度和水分等达到规定的技术指标， 并能帮助染料和纤维润湿、渗透，促使染料在水中均匀分 散。