精细化工试验技术 第六章染料 、染料及其分类 二、染料的应用 、染料发展概况 实验四甲基橙的制备 实验五活性艳红X-3B的制备 实验六染色实验
精细化工试验技术 第六章 染料 一、染料及其分类 二、染料的应用 三、染料发展概况 实验四 甲基橙的制备 实验五 活性艳红X-3B的制备 实验六 染色实验
染料 一、染料及其分类 染料是一类有色的有机化合物,可溶于水或溶剂,或可 转变成溶液,或能在液体中均匀分散,能使纤维或其它物质 获得牢固而鲜明的颜色。 染料按用途可分为羊毛用染料、纤维素纤维用染料、合 成纤维用染料;按应用可分为酸性染料、碱性染料、直接染 料、媒染染料、冰染染料、还原染料、硫化染料、活性染料、 分散染料、功能性染料、阴离子染料等;按结构可分为偶氮 染料、蒽醌染料、靛族染料、二苯乙烯染料、三苯甲烷染料、 苯乙烯基染料、咕吨染料等
染料 一、染料及其分类 染料是一类有色的有机化合物，可溶于水或溶剂，或可 转变成溶液，或能在液体中均匀分散，能使纤维或其它物质 获得牢固而鲜明的颜色。 染料按用途可分为羊毛用染料、纤维素纤维用染料、合 成纤维用染料；按应用可分为酸性染料、碱性染料、直接染 料、媒染染料、冰染染料、还原染料、硫化染料、活性染料、 分散染料、功能性染料、阴离子染料等；按结构可分为偶氮 染料、蒽醌染料、靛族染料、二苯乙烯染料、三苯甲烷染料、 苯乙烯基染料、呫吨染料等
染料 酸性染料和碱性染料 酸性染料( acid dye)是在酸性介质中染色的一类染料。 大酸性染料色谱齐全,主要用于羊毛和蚕丝染色,也用于皮 革、造纸、墨水等方面着色,但对纤维素纤维着色力差。 碱性染料( basic dye)是在水溶液中能直接离解生成 阳离子或者与酸形成盐后间接生成阳离子的一类染料。碱性 染料可溶于水。使用时需先用媒染剂在纤维上打底后再染色, 颜色浓艳。但是,耐晒牢度和耐洗牢度差。主要用于棉、羊 毛和蚕丝的染色,用于纸张着色和打字色带、色淀及照相材 料的制造等
染料 1．酸性染料和碱性染料 酸性染料（acid dye）是在酸性介质中染色的一类染料。 大酸性染料色谱齐全，主要用于羊毛和蚕丝染色，也用于皮 革、造纸、墨水等方面着色，但对纤维素纤维着色力差。 碱性染料（basic dye）是在水溶液中能直接离解生成 阳离子或者与酸形成盐后间接生成阳离子的一类染料。碱性 染料可溶于水。使用时需先用媒染剂在纤维上打底后再染色， 颜色浓艳。但是，耐晒牢度和耐洗牢度差。主要用于棉、羊 毛和蚕丝的染色，用于纸张着色和打字色带、色淀及照相材 料的制造等
染料 2.直接染料 在纤维素纤维或蛋白质纤维染色时,不需媒染剂而能直接上 色的一类染料称为直接染料( direct dye)。它染色方便,色谱 齐全,价格低廉,因而广泛用于各种纤维素纤维、蛋白质纤维及 其混纺织物的染色。联苯胺直接染料是直接染料中最重要的一类。 其中直接黑38,不仅用于棉织物染色,还能用于羊毛、丝绸、皮 革等染色,染色性能均很好。 3.媒染染料 如果酸性染料不能满足耐洗牢度要求,那么在对颜色的鲜度 要求不高时,可以使用媒染染料染色。媒染染料染色的方法是将 纤维分别用钴、铬、铝等的金属化合物处理,使媒染剂固定在纤 维上,然后用可与钴、铬、铝生成螯合物的染料液体处理,使染 料与金属在纤维内形成不溶性的螯合物,从而进行染色。这类借 钴、铬、铝等的金属化合物固定在纤维上的染料,称为媒染染料, 例如媒染黑
染料 2．直接染料 在纤维素纤维或蛋白质纤维染色时，不需媒染剂而能直接上 色的一类染料称为直接染料（direct dye）。它染色方便，色谱 齐全，价格低廉，因而广泛用于各种纤维素纤维、蛋白质纤维及 其混纺织物的染色。联苯胺直接染料是直接染料中最重要的一类。 其中直接黑38，不仅用于棉织物染色，还能用于羊毛、丝绸、皮 革等染色，染色性能均很好。 3．媒染染料 如果酸性染料不能满足耐洗牢度要求，那么在对颜色的鲜度 要求不高时，可以使用媒染染料染色。媒染染料染色的方法是将 纤维分别用钴、铬、铝等的金属化合物处理，使媒染剂固定在纤 维上，然后用可与钴、铬、铝生成螯合物的染料液体处理，使染 料与金属在纤维内形成不溶性的螯合物，从而进行染色。这类借 钴、铬、铝等的金属化合物固定在纤维上的染料，称为媒染染料， 例如媒染黑
染料 4.冰染染料 冰染染料( ice dye)是使重氮组分(色基)及偶合组 分(色酚)在纤维上反应,生成不溶性的偶氮染料而染色的 类染料。因为重氮化和偶合两过程常用冰冷却,所以被称 为冰染染料。为了便于使用,色基往往被制成稳定的重氮盐, 称为色盐,溶于水后即可用作显色。 冰染染料色泽鲜艳,牢度好,适用范围广,色谱齐全和价格 低廉,广泛用于纤维素纤维、丝、毛、聚酯、尼龙和醋酸纤 维等染色。但是冰染染料应用过程较复杂,而且大部分重氮 不稳定。但是在发展了稳定重氮盐以后,这个问题得到了 部分解决
染料 4．冰染染料 冰染染料（ice dye）是使重氮组分（色基）及偶合组 分（色酚）在纤维上反应，生成不溶性的偶氮染料而染色的 一类染料。因为重氮化和偶合两过程常用冰冷却，所以被称 为冰染染料。为了便于使用，色基往往被制成稳定的重氮盐， 称为色盐，溶于水后即可用作显色。 冰染染料色泽鲜艳，牢度好，适用范围广，色谱齐全和价格 低廉，广泛用于纤维素纤维、丝、毛、聚酯、尼龙和醋酸纤 维等染色。但是冰染染料应用过程较复杂，而且大部分重氮 盐不稳定。但是在发展了稳定重氮盐以后，这个问题得到了 部分解决
染料 5.还原染料 还原染料( vat dye)是指先还原而后染色的一类染料。 般还原染料不溶于水,但在碱溶液中它们分子中的羰基还 原为隐色体的可溶性盐,被棉纤维等吸收后再经氧化,恢复 为原来的不溶性染料。稠环醌是还原染料中最重要的一类, 用于染色和印花,色泽鲜艳,且具有较全面的牢度。 6.硫化染料 硫化染料( sulfur dye)是不定型结构的化合物,确切 的发色体尚未弄清楚,用于棉织物染色已有一百多年。硫化 染料和还原染料相似,不溶于水,应用时首先必须还原成可 溶形态,还原剂是硫化钠,纤维被染色后在空气中氧化而显 色。这类染料中最重要的品种是硫化黑、硫化黑T
染料 5．还原染料 还原染料（vat dye）是指先还原而后染色的一类染料。 一般还原染料不溶于水，但在碱溶液中它们分子中的羰基还 原为隐色体的可溶性盐，被棉纤维等吸收后再经氧化，恢复 为原来的不溶性染料。稠环醌是还原染料中最重要的一类， 用于染色和印花，色泽鲜艳，且具有较全面的牢度。 6．硫化染料 硫化染料（sulfur dye）是不定型结构的化合物，确切 的发色体尚未弄清楚，用于棉织物染色已有一百多年。硫化 染料和还原染料相似，不溶于水，应用时首先必须还原成可 溶形态，还原剂是硫化钠，纤维被染色后在空气中氧化而显 色。这类染料中最重要的品种是硫化黑、硫化黑T
染料 7.活性染料 活性染料( reaction dye)是英国卜内门公司在1956年发明的,它 适用于棉和其他纤维素纤维的染色。活性染料主要用于纤维素纤维染色, 也用于羊毛、尼龙等织物染色。它具有色泽鲜艳、色谱齐全、匀染性能 和湿牢度好、工艺适应性强、使用简便、成本较低等特点。近十年在其 他染料用量相对下降的情况下,活性染料用量却呈不断增加的趋势。 8.分散染料 分散染料( disperse dye)是一类以分散体系形式进行染色的染料。 分散染料分子较小,分子结构中不含离子基团,在大量分散剂作用下能 分散成均匀而稳定的微小颗粒,容易渗透进高分子纤维中。主要用于各 种合成纤维和混纺纤维织物的染色和印花。 9.功能染料 主要有近红外吸收染料、液晶显示染料、激光染料、压热敏染料、有机 光导材料用染料、pH指示染料、光敏染料以及光变染料等
染料 7．活性染料 活性染料（reaction dye）是英国卜内门公司在1956年发明的，它 适用于棉和其他纤维素纤维的染色。活性染料主要用于纤维素纤维染色， 也用于羊毛、尼龙等织物染色。它具有色泽鲜艳、色谱齐全、匀染性能 和湿牢度好、工艺适应性强、使用简便、成本较低等特点。近十年在其 他染料用量相对下降的情况下，活性染料用量却呈不断增加的趋势。 8．分散染料 分散染料（disperse dye）是一类以分散体系形式进行染色的染料。 分散染料分子较小，分子结构中不含离子基团，在大量分散剂作用下能 分散成均匀而稳定的微小颗粒，容易渗透进高分子纤维中。主要用于各 种合成纤维和混纺纤维织物的染色和印花。 9．功能染料 主要有近红外吸收染料、液晶显示染料、激光染料、压热敏染料、有机 光导材料用染料、pH指示染料、光敏染料以及光变染料等
染料 二、染料的应用 染料主要用于纺织纤维的染色。比如,天然纤维棉、毛、 丝、麻、等;化学纤维涤伦、腈伦、锦纶、维伦、等。也广 泛用于橡胶制品、塑料制品、油脂、油墨、墨水、照相器材 印刷、造纸、医药、食品等方面也可用于皮革、纸张、高分 子材料或食物的上色。 近年来,还应用于细胞的染色、阐明蛋白质结构、探索 酶的活性能等方面 、染料发展概况
染料 二、染料的应用 染料主要用于纺织纤维的染色。比如，天然纤维棉、毛、 丝、麻、等；化学纤维涤伦、腈伦、锦纶、维伦、等。也广 泛用于橡胶制品、塑料制品、油脂、油墨、墨水、照相器材、 印刷、造纸、医药、食品等方面也可用于皮革、纸张、高分 子材料或食物的上色。 近年来，还应用于细胞的染色、阐明蛋白质结构、探索 酶的活性能等方面。 三、染料发展概况
染料 实验四甲基橙的制备 实验目标 1.理解由重氮化、偶合反应制备甲基橙的原理; 2.掌握由重氮化、偶合反应制备甲基橙的方法; 3.熟悉低温操作和重结晶的操作 、产品特性与用途 甲基橙为橙黄色鳞状晶体。英文名称: Methyl orange;化学 式:C14H14N2O3SNa;相对分子质量:327.33。它微溶于水,不溶于 乙醇,是一种酸碱指示剂。它是由对氨基苯磺酸重氮盐与M,№二 甲基苯胺在弱酸性介质中经偶合反应得到的。 偶合反应首先得到亮红色的酸性甲基橙,称为酸性黄。在碱 存在下,酸性黄可转变为橙黄色的钠盐,即甲基橙
染料 实验四 甲基橙的制备 一、实验目标 1．理解由重氮化、偶合反应制备甲基橙的原理； 2．掌握由重氮化、偶合反应制备甲基橙的方法； 3．熟悉低温操作和重结晶的操作。 二、产品特性与用途 甲基橙为橙黄色鳞状晶体。英文名称：Methyl orange；化学 式：C14H14N3 O3 SNa；相对分子质量：327.33。它微溶于水，不溶于 乙醇，是一种酸碱指示剂。它是由对氨基苯磺酸重氮盐与N，N-二 甲基苯胺在弱酸性介质中经偶合反应得到的。 偶合反应首先得到亮红色的酸性甲基橙，称为酸性黄。在碱 存在下，酸性黄可转变为橙黄色的钠盐，即甲基橙
染料 三、实验原理 重氮化反应 HN SOH+ NaoH H2N\So,Na H-OH 0~5°C 〈soNa+3HC HO S NC 2 Nac 2 H-OH 2.偶合反应 十 HO, SMC+ -NCH-) CH COOH H0,sN-N-NMCH-3A CHCO
染料 三、实验原理 1．重氮化反应 2．偶合反应 H2 N SO3 H NaOH H2 N SO3 Na H-OH H2 N SO3 Na H-Cl HO3 S N2 Cl NaCl H-OH + + + 3 0 ～ 5℃ + 2 + 2 HO3 S N2 Cl N(CH3 ) 2 CH3 COOH HO3 S N N N(CH3 ) 2 H CH3 COO + +