纺织行业及染色管理知识分析.pptx
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1、一、染料概述一、染料概述1 1、 概述概述2 2、 有机染料的发展史有机染料的发展史3 3、 染料的分类及命名染料的分类及命名4 4、 禁用染料禁用染料二、染色基本理论二、染色基本理论三、染色打样实训教程三、染色打样实训教程v纺织品染色是使纺织品获得一定牢度的颜色纺织品染色是使纺织品获得一定牢度的颜色的加工过程。的加工过程。v染色(颜色产生)是利用染料与纤维发生物染色(颜色产生)是利用染料与纤维发生物理、化学或物化结合,或在纤维上生成颜料,理、化学或物化结合,或在纤维上生成颜料,从而使纺织品具有一定牢度的颜色。从而使纺织品具有一定牢度的颜色。1 1、概述、概述染料染料与纤维有亲和力的有色的有机
2、化与纤维有亲和力的有色的有机化合物,染色过程中溶于水或溶剂,或者合物,染色过程中溶于水或溶剂,或者能够转变成溶于水的状态,能成分子状能够转变成溶于水的状态,能成分子状态入纤维内部。态入纤维内部。颜料颜料颜料本身对纤维没有染着能力,颜料本身对纤维没有染着能力,使用时是由某些高分子物(粘合剂)将使用时是由某些高分子物(粘合剂)将颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面。颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面。1 1、概述、概述染料与颜料的对比染料与颜料的对比特特 点点 染染 料料 颜颜 料料 相 同 点相 同 点 溶 解 性溶 解 性 结 合 力结 合 力 化学组成化学组成 应用范围应用范围 强烈强烈的发色能力,良
3、好的化学稳定性的发色能力,良好的化学稳定性 可溶于水或有机溶剂或通过某种途径变为可溶 不溶性 与纤维有结合力 与纤维不能结合,借助粘合剂粘着于纤维表面 有机芳香化合物 有机或无机化合物 纺织品、纸张、皮革、食品 纺织品、油墨、油漆、涂料 共69页5v具有一定的具有一定的色泽色泽,以染得绚丽多彩的颜色。,以染得绚丽多彩的颜色。v作为某一类纤维染色用的染料,必须对该作为某一类纤维染色用的染料,必须对该纤维具有相当的纤维具有相当的亲和力亲和力。v染色染色简便简便,不损伤纤维。,不损伤纤维。v具有使用要求的具有使用要求的坚牢度坚牢度。 a a)染色后,要经得起后整理)染色后,要经得起后整理 b b)作
4、为成品,要经得起水洗、日晒、摩擦)作为成品,要经得起水洗、日晒、摩擦等等。等等。 共69页6染料必须具备下列条件:染料必须具备下列条件:18561856年以前年以前天然染料天然染料1. 1. 种类种类来源有限、制造麻烦、价格昂贵。来源有限、制造麻烦、价格昂贵。色谱不全、色泽灰暗,牢度不佳。色谱不全、色泽灰暗,牢度不佳。2. 不足不足矿物性染料:泥土、矿石泥土、矿石动物性染料:古代紫古代紫(紫螺紫螺);胭脂红胭脂红(胭脂虫胭脂虫)植物性染料:靛蓝:靛蓝:板兰根、大青叶板兰根、大青叶;茜素:茜素:茜草茜草2 2、有机染料的发展史、有机染料的发展史二、有机染料的发展史二、有机染料的发展史 真正的染料
5、工业的历史应该从真正的染料工业的历史应该从1856年年仅年年仅18岁的岁的英国化学家英国化学家Perkin(珀金珀金)发现第一个合成染料苯胺发现第一个合成染料苯胺紫开始,发展至今已有一百四十多年。当时由于纺织紫开始,发展至今已有一百四十多年。当时由于纺织工业的发展,对染料提出了迫切的需要,而天然染料工业的发展,对染料提出了迫切的需要,而天然染料在数量上、质量上远不能满足需要,加上煤焦油中发在数量上、质量上远不能满足需要,加上煤焦油中发现了有机芳香族化合物,提供了合成染料所需的各种现了有机芳香族化合物,提供了合成染料所需的各种原料,同时四价碳(原料,同时四价碳(1858)和苯结构()和苯结构(1
6、856)的理论)的理论模型的确立,使人们能够有计划地进行有机合成,正模型的确立,使人们能够有计划地进行有机合成,正是由于上述几个契机,促成了现代染料工业的产生和是由于上述几个契机,促成了现代染料工业的产生和发展。发展。涤纶分散染料;腈纶阳离子染料;锦纶特殊的酸性染料。原料来源广,合成简单;价格便宜,使用方便;色泽鲜艳,色谱齐全;牢度优良;有些染料对人体有害,环境污染严重。共69页9合成染料的特点:合成染料的特点:合成染料的应用:合成染料的应用:3 3、 染料的分类及命名染料的分类及命名染料的分类染料的分类 染料按它们的结构和应用性质有两种分类方法。染料按它们的结构和应用性质有两种分类方法。根据
7、染料的应用性质、使用对象、应用方法来分类根据染料的应用性质、使用对象、应用方法来分类称为称为应用分类应用分类;根据染料共轭发色体的结构特征进;根据染料共轭发色体的结构特征进行分类称为行分类称为结构分类结构分类。按按化学结构化学结构分类分类 在染料的分子结构中都具有共轭体系。按照这种在染料的分子结构中都具有共轭体系。按照这种共轭体系结构的特点,染料的主要类别有:共轭体系结构的特点,染料的主要类别有:v偶氮染料偶氮染料 含有偶氮基(含有偶氮基(N=NN=N)的染料。)的染料。v蒽醌染料蒽醌染料 包括蒽醌和具有稠芳环的醌类染料。包括蒽醌和具有稠芳环的醌类染料。v芳甲烷染料芳甲烷染料 根据一个碳原子上
8、连接的芳环数的不同,可分为根据一个碳原子上连接的芳环数的不同,可分为二芳甲烷和三芳甲烷两种类型。二芳甲烷和三芳甲烷两种类型。v靛族染料靛族染料 含有靛蓝和硫靛结构的染料。含有靛蓝和硫靛结构的染料。v硫化染料硫化染料 由某些芳胺、酚等有机溶剂和硫、硫化钠加热制得由某些芳胺、酚等有机溶剂和硫、硫化钠加热制得的染料,需在硫化钠溶液中染色。的染料,需在硫化钠溶液中染色。v酞菁染料酞菁染料 含有酞菁金属络和结构的染料。含有酞菁金属络和结构的染料。v硝基和亚硝基染料硝基和亚硝基染料 含有硝基(含有硝基(NONO2 2)的染料称为硝基染料;)的染料称为硝基染料;含有亚硝基(含有亚硝基(NONO)的染料称为亚
9、硝基染料。)的染料称为亚硝基染料。v 此外还有其他结构类型的染料,如此外还有其他结构类型的染料,如甲川和多甲川类染料、甲川和多甲川类染料、二苯乙烯类染料以及各种杂环染料二苯乙烯类染料以及各种杂环染料等。等。按按应用性能应用性能分类分类 直接染料直接染料(direct dyesdirect dyes) 这是一类可溶于水的这是一类可溶于水的阴离子染料。它们的分子中大多含有磺酸基,有的则阴离子染料。它们的分子中大多含有磺酸基,有的则具有羧基,染料分子与纤维素分子之间以范德华力与具有羧基,染料分子与纤维素分子之间以范德华力与氢键相结合。主要用于纤维素纤维的染色,也可用于氢键相结合。主要用于纤维素纤维的
10、染色,也可用于蚕丝、纸张、皮革的染色。蚕丝、纸张、皮革的染色。NNH3COOCH3NN直接湖蓝6B (C. I. 24410)OHNH2SO3NaSO3NaNH2OHNaO3SSO3Na 这类染料在弱碱性或中性介质中能上染纤维这类染料在弱碱性或中性介质中能上染纤维素纤维,在弱酸性及中性介质中能上染蛋白质纤素纤维,在弱酸性及中性介质中能上染蛋白质纤维。维。 直接染料染色方便,色谱齐全,价格便宜,直接染料染色方便,色谱齐全,价格便宜,但染料各项色牢度较差,尤其是湿处理牢度更差。但染料各项色牢度较差,尤其是湿处理牢度更差。因此,目前此类染料不用于棉织物染色,多用于因此,目前此类染料不用于棉织物染色,
11、多用于粘胶、蚕丝及锦纶丝的染色。粘胶、蚕丝及锦纶丝的染色。 酸性染料酸性染料(acid dyesacid dyes) 这是一类可溶于水的阴这是一类可溶于水的阴离子染料。染料分子中含磺酸基、羧基等酸性基团,离子染料。染料分子中含磺酸基、羧基等酸性基团,通常以水溶性钠盐存在,在酸性浴中可以与蛋白质纤通常以水溶性钠盐存在,在酸性浴中可以与蛋白质纤维分子中的氨基以离子键结合,故称为酸性染料。常维分子中的氨基以离子键结合,故称为酸性染料。常用于蚕丝、羊毛和聚酰胺纤维以及皮革染色。也有一用于蚕丝、羊毛和聚酰胺纤维以及皮革染色。也有一些染料,其染色条件和酸性染料相似,但需要通过某些染料,其染色条件和酸性染料
12、相似,但需要通过某些金属盐的作用,在纤维上形成螯合物才能获得良好些金属盐的作用,在纤维上形成螯合物才能获得良好的耐洗性能,称为的耐洗性能,称为酸性媒染染料酸性媒染染料。 这类染料色泽鲜艳,色谱齐全。根据染色性能这类染料色泽鲜艳,色谱齐全。根据染色性能和染色方法的不同,可以分为和染色方法的不同,可以分为强酸性酸性染料强酸性酸性染料(羊(羊毛、绒线),毛、绒线),弱酸性酸性染料弱酸性酸性染料(蚕丝、锦纶)和(蚕丝、锦纶)和中中性浴染色的酸性染料性浴染色的酸性染料(色泽不及强酸性鲜艳,但牢(色泽不及强酸性鲜艳,但牢度好,用于丝织物)。度好,用于丝织物)。 阳离子染料阳离子染料(cationic dy
13、es) (cationic dyes) 这类染料分子溶这类染料分子溶于水呈阳离子状态,故称阳离子染料,主要用于聚丙于水呈阳离子状态,故称阳离子染料,主要用于聚丙烯腈纤维的染色。但早期的染料分子中,具有碱性基烯腈纤维的染色。但早期的染料分子中,具有碱性基团,常以盐形式存在,可溶于水,能于蚕丝等蛋白质团,常以盐形式存在,可溶于水,能于蚕丝等蛋白质纤维分子以盐键形式相结合,故又称为碱性染料或盐纤维分子以盐键形式相结合,故又称为碱性染料或盐基染料。基染料。NON(C2H5)2(C2H5)2NCl这类染料色泽鲜艳,牢度好,移染性差,容这类染料色泽鲜艳,牢度好,移染性差,容易染花,严格控制染色温度。易染花
14、,严格控制染色温度。 活性染料活性染料(reactive dyesreactive dyes) 又称为反应性染料,又称为反应性染料,在这类染料分子结构中带有反应性基团,染色时能够在这类染料分子结构中带有反应性基团,染色时能够与纤维分子中的羟基、氨基发生共价结合进而牢固地与纤维分子中的羟基、氨基发生共价结合进而牢固地染着在纤维上,主要用于纤维素纤维纺织物的染色和染着在纤维上,主要用于纤维素纤维纺织物的染色和印花,也能用于羊毛和合成纤维的染色印花,也能用于羊毛和合成纤维的染色. . 结构特点: 水溶性基团母体桥基反应基活性染料颜色鲜艳,使用方便,染色牢度好,活性染料颜色鲜艳,使用方便,染色牢度好,
15、匀染性好,上染率低,染料利用率低,染料会水解,匀染性好,上染率低,染料利用率低,染料会水解,是目前应用最广泛的一类染料。是目前应用最广泛的一类染料。不溶性偶氮染料不溶性偶氮染料(azoic dyes) (azoic dyes) 在染色过程中,在染色过程中,由重氮组分和偶合组分直接在纤维上反应,生成不溶性由重氮组分和偶合组分直接在纤维上反应,生成不溶性色淀而染着,这种染料称为不溶性偶氮染料。其中,重色淀而染着,这种染料称为不溶性偶氮染料。其中,重氮组分是一些芳伯胺的重氮盐,偶合组分主要是酚类化氮组分是一些芳伯胺的重氮盐,偶合组分主要是酚类化合物。这类染料主要用于纤维素纤维的染色和印花。由合物。这
16、类染料主要用于纤维素纤维的染色和印花。由于染色时需在冰的冷却条件下(于染色时需在冰的冷却条件下(0 055)进行,故又称)进行,故又称为为冰染染料冰染染料。OHCNHO+OHCNHONNClClN2+ClCl这类染料色泽浓艳,价格低廉,具有较好的各这类染料色泽浓艳,价格低廉,具有较好的各项染色牢度。为了简化操作,经再加工,可制成色项染色牢度。为了简化操作,经再加工,可制成色盐,快色素快胺素,快磺素等。盐,快色素快胺素,快磺素等。分散染料分散染料 (disperse dyes) (disperse dyes) 这类染料分子中不这类染料分子中不含水溶性基团,染色时需借助分散剂的作用使染料成含水溶性
17、基团,染色时需借助分散剂的作用使染料成细小颗粒的分散状对纤维进行染色,故称为分散染料。细小颗粒的分散状对纤维进行染色,故称为分散染料。主要用于各种合成纤维的染色,如涤纶、锦纶、醋酸主要用于各种合成纤维的染色,如涤纶、锦纶、醋酸纤维等。纤维等。NO2NNNClClC2H4CNC2H4OC2H5还原染料还原染料(vat dyes) (vat dyes) 这类染料不溶于水。染色这类染料不溶于水。染色时,它们在含有还原剂的碱性溶液中被还原成可溶性时,它们在含有还原剂的碱性溶液中被还原成可溶性的隐色体从而上染纤维,染色后再经过氧化重新成为的隐色体从而上染纤维,染色后再经过氧化重新成为不溶性染料而固着在纤
18、维上,主要用于纤维素纤维的不溶性染料而固着在纤维上,主要用于纤维素纤维的染色、印花,少量用于丝、毛的染色,牢度优越。染色、印花,少量用于丝、毛的染色,牢度优越。OONHNHOO这类染料色谱齐全,色泽鲜艳,皂洗,日晒牢这类染料色谱齐全,色泽鲜艳,皂洗,日晒牢度均较好,但价格较高,染色工艺复杂。度均较好,但价格较高,染色工艺复杂。硫化染料硫化染料(sulphur dyes) (sulphur dyes) 这类染料和还原染料这类染料和还原染料一样,也是原来不溶于水的染料。染色时,它们在硫一样,也是原来不溶于水的染料。染色时,它们在硫化碱溶液中被还原为可溶状态,染入纤维后,经过氧化碱溶液中被还原为可溶
19、状态,染入纤维后,经过氧化便又成不溶状态固着在纤维上。这类染料主要用于化便又成不溶状态固着在纤维上。这类染料主要用于纤维素纤维的染色。纤维素纤维的染色。适用于染黑,蓝,草绿,棕等浓色,色泽较暗,适用于染黑,蓝,草绿,棕等浓色,色泽较暗,但价格便宜,具有一定的皂洗,日晒牢度但价格便宜,具有一定的皂洗,日晒牢度荧光增白剂荧光增白剂(fluorescent whitening agentsfluorescent whitening agents) 这类物质上染到纤维、纸张等基质后,能吸收紫外线,这类物质上染到纤维、纸张等基质后,能吸收紫外线,发射蓝色光,从而抵消织物上因黄光反射量过多而造发射蓝色光,
20、从而抵消织物上因黄光反射量过多而造成的黄色感,在视觉上产生洁白、耀目的效果。不同成的黄色感,在视觉上产生洁白、耀目的效果。不同品种的荧光增白剂可用于不同种类纤维的增白。品种的荧光增白剂可用于不同种类纤维的增白。CHHCCHHCSO3NaNaO3S小结小结应用分类直接染料活性染料还原染料(可溶性)硫化染料不溶性偶氮染料酸性染料酸性媒染、含媒染料阳离子染料分散染料纤维素纤维用染料蛋白质纤维染料腈纶用染料涤纶用染料共69页29不方便;不能体现应用性能、颜色;染料往往不是纯化合物(合成过程复杂,中间有很多副产物,有些染料为拼混染料,商品染料中含有许多填充剂和分散剂等);商品竞争的需要,染料生产厂家一般
21、不公开染料的结构,无法按系统命名法命名。染料采用冠称(属名)+ 色称 + 尾称(符号) 三段命名法 染料不采用系统命名法SO3NaNHOHNNC12H25NaO3SCH3CO1-乙酰胺基,7-对十二烷基苯偶氮基8-羟基萘-3、6-二磺酸乙酰化H酸-对十二烷基偶氮苯弱酸性桃红弱酸性桃红BSBS(CICI酸性红酸性红138138,1807318073)染料的命名染料的命名冠称冠称 冠称是根据染料的应用对象、染色方法以及性能来冠称是根据染料的应用对象、染色方法以及性能来确定的,我国的冠称有确定的,我国的冠称有3131种,如直接、直接耐晒、直种,如直接、直接耐晒、直接铜盐、直接重复、酸性、弱酸性、酸性
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