第一章染料的基础知识
来源:未知    点击:   发布时间:2020-11-06 02:45

  染料是指一类能溶于水,对纤维有亲和力的有色物。 染料必须具备的三个基本条件:

  1992年颁布,1997年、1999年修定,2002年新版。该标准对纺织品上的有害物含量作出了明确规定。

  该标准强调致癌染料、强致癌性芳香胺染料、致敏染料禁止在下列四类纺织品中使用。

  染料分子结构中都含有偶氮基(-N=N-),联接芳环而成共轭体系(发色体系)。

  1、品种最多,产量最大,色谱最全,占染料的总数60%以上,包括直接、活性、分散、酸性、阳离子染料等。

  2、按所含“-N=N-”的数目,可分为单、双、多(三个以上)偶氮染料,其中单、双偶氮类居多。

  结构类型较多,分子结构较复杂,数量上仅次于偶氮染料,约占染料总量的20%~30%,价格较高。

  酞氰染料品种不多,多为色泽鲜艳的翠蓝和绿色等,日晒牢度特别优良,可达八级。

  酞氰染料的结构是由4个1,3-二亚氨基二氢异吲哚单体缩合而成的环状化合物,简写PC。

  硫化染料的分子具有较复杂的含硫结构,因为其制造是由芳胺或酚类加硫磺或多硫化钠经熔融硫化而成,其结构目前仍未确定。

  染料的主要品种是阳离子染料和分散染料,例:阳离子艳红5GN和分散坚牢黄。

  染料分子中含有三芳甲烷结构(三个芳基连结在一个碳原子上),包括碱性和阳离子染料的红、紫、蓝等。如碱性蓝G。

  为区分色彩上的差异,可在色词前加上适当的修饰词,如,老、嫩、深、浅、亮、暗、艳等。

  染料生产厂家以某一质量分数作为力份标准(力份视为100%),与其相比而确定的相对浓度。染料力份是一个相对值,不是染料含量的绝对值,它是将标准染料的力份定为100%,与标准染料在相同条件下染色,若染得色泽深浅相同时所需要的染料量为标准染料量的0.5倍,则力份为200%,若是2倍,则力份是50%。

  所以工厂对每批商品染料要加以检验,标定力份,如:50%、100%、200%等。

  染料的颜色是染料对光的作用在人们视觉上的反映。光是一种电磁波,不同的光具有特定的波长和频率。

  物体对光(可见光)非选择性吸收,呈现为消色;物体对光(可见光)选择性吸收,呈现为彩色。

  除上述数值外,还可以采用标准色图比色法来命名,如孟塞尔法、奥斯瓦德法等。

  1868年提出了将色素的颜色和化学结构联系起来,认为颜色和不饱和性有关;

  1876年提出发色团学说,认为有色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

  1888年有人提出醌构理论,即有色有机化合物分子中含有邻醌基或对醌基形成的结构 。

  染料分子中均含有发色团(或发色体)和与其相联的助色团,其中发色团为不饱和共轭体系;助色团为极性基团。

  染料分子受到光照后,分子中的电子吸收光能,就能从“基态”跃迁 “激发态”;

  电子激发态与电子基态间的能量差称为电子跃迁能;△E=E1-E0=hc/λ

  当入射光的光子能量正好等于电子跃迁能时,这一光子的能量就能被电子吸收,完成电子的跃迁。

  染料分子基态到激发态的能级差(5.2×10-19-2.5×10-19j)与可见光波长(380~780nm)相对应,所以染料可以吸收可见光的光子能量进行跃迁。染料对可见光进行选择性吸收,使染料呈现了颜色。

  染料溶液对光的吸性程度与光的性质、染液的浓度 和光透过染液液层的厚度有关。

  当我们用不同波长的光照射染料稀溶液(c、d等于常数),测得一系列的摩尔吸光系数ε,如用入射光波长作横坐标,ε作纵坐标,可得一吸收光谱曲线。它是染料的一种特征曲线。

  共轭双键越长,共轭体系越大,则选择吸收的光线波长也越长,产生深色效应.如:

  共轭体系的两端,若存在极性基团(强的供、吸电子基团)时,吸收光量子向长波方向移动,产生深色效应。如:

  化合物在介质的作用下发生离子化,生成电荷,使供电子基团的供电子性或吸电子基团的吸电子性加强,吸收光谱向长波方向移动,产生深色效应。如:

  当分子和所有的基团都处于同一平面和对称时,共轭效应才能得到最大的发挥;电子云在整个分子中的流动性得以增强,激化能降低,产生深色效应。如:

  5、分子内络合物的生成与金属离子形成螯合环,使得整个分子体系能量降低,引起颜色变深。如:

  染料浓度越大,染料聚集度越大,染料分子中电子的跃迁能越大,染料吸收光波的波长越短,染料颜色越浅。

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