染料和颜料ppt

染料与颜料介绍
• 染料与颜料概述 • 染料种类与特性 • 颜料种类与特性 • 染料与颜料的应用 • 染料与颜料的发展趋势 • 案例分析
01
染料与颜料概述
定义与分类
定义
染料和颜料都是用于着色的物质，但它们在应用和性质上有一些不同。染料主 要用于染色，可溶于水或其他溶剂，而颜料则主要用于绘画和其他艺术形式， 不溶于水或溶剂。
直接染料
总结词
直接染料是一种不需借助其他助剂， 可直接在纤维上染色的染料。
详细描述
直接染料的分子结构简单，色谱较为 齐全，颜色鲜艳且价格相对较低。直 接染料主要用于棉、麻、粘胶等纤维 的染色，但耐洗耐晒性能较差。
分散染料
总结词
分散染料是一种不溶于水的染料，主要用于聚酯纤维等合成纤维的染色。
详细描述
安全性
该品牌颜料无毒无害，符 合安全标准，不会对人体 和环境造成危害。
某品牌染料在纺织品中的市场表现
市场表现
该品牌染料在纺织品市场中占据了较大的份额，以其优良的染色 性能和环保性获得了消费者的青睐。
应用领域
广泛应用于棉、麻、丝等天然纤维以及合成纤维的染色。
未来发展
随着消费者对环保和健康的关注度不断提高，该品牌染料的市场 前景广阔。
油漆涂料
颜色配制
颜料在油漆涂料中主要用于配制 各种颜色，以满足建筑、工业和
家居装饰等领域的涂装需求。
功能性涂料
随着技术的进步，颜料在功能性涂 料领域的应用越来越广泛，如防腐、 防锈、耐候等特殊功能的涂料。
环保涂料
为了降低环境污染，环保型颜料和 涂料逐渐受到青睐，其低挥发性有 机化合物（VOC）含量和环保性能 成为市场趋势。
03
颜料种类与特性

第二节 染料的分光光度法定量分析
一、商品染料 商品染料往往掺和各种添加剂如盐、糖、糊精、 尿素、硼酸、分散剂、润湿剂等。当用商品染料研究 染色过程如染色机理时，一般可直接用商品染料做标 准曲线，不必用纯染料，这样比较方便，也不影响效 果。然而在许多科学研究工作中，常常要求测定染料 的绝对含量。未知浓度的染料溶液或染色过程中柒料 溶液的染料含量要与标准溶液进行分光对比才能确定： 或者事先用其它物理方法和化学方法对纯染料进行定 量分析并标定出一条工作曲线，然后用光谱法测定并 与该绝对定量的工作曲线比较求出染料的绝对含量。 制备染料溶液时，取样要有代表性。结果的好坏也取 决于取样。膏状染料要很好搅拌后取样，对一些吸水 的染料应当注意样品中含水量问题。
第二节 染料的分光光度法定量分析
四、纤维中染料的测定 在高分子物质上象薄膜或纺织纤维上的染料含量可以用(a) 溶解法：把高分子物质和染料用溶剂一起溶解； (b)萃取法； 用溶剂把染料萃取下来，而不溶解高分子。然后用分光光度法 测定，活性染料的着色物一般要用溶解法测定。 1.溶解法测定 用溶解法测定着色物质上染料的理想溶剂应当是在溶解纤 维时不需加热，因为有些染料在热溶剂中发生分解。所用的溶 剂要尽可能既能溶解纤维，也能同时溶解染料。不溶性染料有 时也以分散在溶解纤维的溶剂中进行测定，溶剂应当是无色 的．并能构成稳定的染料溶液，即同染料不反应、不吸水、低 挥发性、无毒、无腐蚀和不着火等。然而全部满足这些条件是 很因难的，因为多数溶剂都有毒。溶解度参数可以作为选择溶 解纤维溶剂的参考。溶解度参数定义为内聚能密度的平方根。 如果溶剂的极性和纤维相类似，溶剂就能溶解具有同样溶解度 参数的纤维。常用的能溶解染色纤维的溶剂见表2.1。
二、染浴中的染料 测定染浴中的水溶性染料时，吸收光谱一般不会随时 间而改变。然而当染浴中有水不溶性染料或水不溶性染色 添加剂时，常常会有聚集现象发生，所以，应当加入与水 互溶的溶剂如丙酮、甲醇、吡啶或DMF以维持染浴始终是 一个均匀而稳定的溶液。 从染浴中上染于纤维的染料量，习惯上只是测定染浴 中消耗掉的染料量，然而这不是一个满意的方法，其数值 一般偏高，原因在于染料浓度的减少并不完全是染料吸着 在纤维内的函数有些染料可能沉积在纤维表面上，有些 染料在染浴中可以水解或受热分解而损失。因此单从测定 染浴中的染料含量来控制纤维上染料的含量是不合理的。 吸着在纤维上的染料一版比在染浴中更稳定，所以通过测 定纤维上染料含量的效果会更好。

第七章 染料(dye,dyestuff) 和颜料(pigment)
第一节.概述 第二节.染 料 第三节.颜 料
2013.12
第一节 概 述
一、基本概念
二、基本属性
三、分类和命名
一、基本概念
染料是能使其他物质获得鲜明而坚牢色泽 的有机化合物。主要用于染纺织品纤维， 也可用于染皮革，纸张、高分子材料或食 物等。它总是配成溶液或悬浮体应用，还 必须对被染的基质有亲和力。能被吸附或 溶解于基质中，使染色物具有均匀的颜色。
对于酸性染料其染色过程可用下式表示。
例如，酸性红BG200
其拔染良好，耐晒牢度5~6级，可用于羊毛、 真丝和锦纶的染色，也可用于真丝和羊毛的 直接印花。
② 直接染料 直接染料是能将棉、麻等纤维 素纤维在盐类电解质的存在下直接染色的 水溶性染料，凭借染料与棉纤维之间的氢 键和范德华力结合而成。其结构母体有偶 氮型、蒽醌型、酞菁型等。绝大多数为偶 氮型。
偶合反应是一个亲电子取代反应，重氮盐正 离子向偶合组分上电子云密度较高的碳原子 进攻，形成中间产物，然后迅速失去氢质子 转化为偶氮化合物。
该反应中常用的偶合组分有酚类，如苯酚、 萘酚及其衍生物。芳胺类如苯胺、萘胺及其 衍生物。另外还有活泼的亚甲基化合物和各 种氨基萘酚磺酸。
偶合反应的速度与重氮盐正离子浓度和 酚的负离子浓度（或游离芳胺浓度）成 正比：K, K' 为反应速度常数
第二节 染 料
一、偶氮染料 二、蒽醌染料 三、其他类型染料
染料工业曾经是芳香族精细化工的重要部门。主 要应用于纤维工业，在非纤维领域的应用开发也 比较活跃。随着合成纤维的发展，不同类别的染 料增长速度相差较大，从产值看，以分散染料、 活性染料、还原染料、直接染料、阳离子染料等 的产值较大，其中分散染料约占三分之一。按结 构来分类，产量最多的是偶氮染料，其次是蒽醌 染料、二苯乙烯染料、靛属染料、三苯甲烷染料 等。另外，多硫化物类硫化染料和士林类还原染 料，产量也相当大。

色泽的形容词，采用“嫩”，“艳“‘深”三个词， 词尾采用B、G、R 等字母标志色译。B为蓝，G为黄， R为红。
词尾中表示色光及性能的字母如下：B-蓝光， G-黄光 或绿光，I-还原染料坚牢度，K-冷染，L-耐光牢度较 好，M—混合，N—新型，P—适用于印花，T—深等
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2.染料的分类
(1).按染料的结构分类 •偶氮染料 •蒽醌染料 •硝基和亚硝基染料 •靛族染料 •硫化染料
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•靛族染料
O
结构特征：含有 ( C C C C) 共轭基团
O
O
C C
N H
H N C C
O
靛蓝
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• 硫化染料
结构特征：分子中含有—S—结构或多硫结构
H2N
S
OO
S
NH3
H3C
N
S
O
N
CH3
硫化蓝BN
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•芳甲烷类染料 结构特征：一个碳原子上连接几个芳基结构
CH3 H3CHN
C Cl- NH+
CH3 NHCH3
金胺G
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▪ 下面是一类以三芳甲烷为发色母体的染料，通 过磺化而获得酸性官能团。它们主要以绿、紫 色为主，色泽艳丽但耐光牢度一般。
C2H5
N
C
N+C2H5
N a 3OS
酸性绿2G
S O3-
C2H5
N
C
N+C2H5
N a 3OS
Cl 酸性绿B
S O3-
C2H5 N
N a 3OS
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•强酸性、弱酸性染料：染料分子与羊毛分子在酸 性介质中形成盐键。
•强酸性偶氮染料
•强酸性蒽醌染料

结晶紫在不同聚集态下的最大吸收波长 结晶紫单分子态：λmax = 583nm 结晶紫二聚体：λmax = 540nm
第23页，共56页。
温度的影响 The influence of temperature 染液的温度影响染液中染料的聚集度，从而 影响染料的颜色。
染液温度越高，染料聚集度越小，染料颜色越深。
共轭双键数目 共轭体系内极性集团
分子的离子化 分子的共平面性
染料内络合物
溶剂或介质 温度
染料浓度 光照
第16页，共56页。
1 、共轭双键的数目
The number of conjugated double bonds
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 。
eg：
n=1 无色
▪ 物体实际的光谱反射（投射）曲线不可能是 立项的方形波，特别是绿色、蓝色、紫色离 立项颜色相差很远，而黄、橙色可稍微接近 方形波一些。
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二、艳色
艳色：在同主波长一系列的色光中具有最大单色 光光度的颜色。
Y (λ) =PcY
Y (λ) ：样品色主波长λ的亮度；
Y：样品色的亮度；
Pc：样品色的色度纯 。
色料颗粒越细，在另一介质中分散度越好，浓度越大 ，则遮盖性越好。但是色料的细度有一限度，即当颗粒 尺寸小于可见光波长时，将发生光的衍射，使反射现象 消失而变得透明。
测量：U/V Spectrophotometer 原理：Lambert-Beer 方程
第15页，共56页。
五、影响染料颜色的因素
影响因素 = 染料结构 + 外界条件 + 光源 + 视觉
Influences = structure of dye + conditions + light source + visual

C 6 H 4 ( C O ) 2 O 4 N H 2 C O N H 2 C u 2 C l 2 钼 酸 铵 C u P C 4 C O 2 8 H 2 O C u C l 2
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4.4酞菁颜料
②熔融法：将原料与钼酸铵的混合物直接在200℃ 加热熔融，此法设备简单，生产率较低。
H 2 N C O N H 2 钼 酸 铵 H N C O N H 3
酸溶法、酸胀法 ➢ 制成稳定的β型产品 在有机溶剂存在下，加入无机盐作助磨剂进行
研磨，然后用水和稀酸洗去盐类和杂质。 ➢ CuPC进行轻微氯代 ➢ 不经颜料化直接制成颜料酞菁蓝
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4.4酞菁颜料
颜料酞菁绿：是CuPC的多氯代产物，由CuPC氯化 制成。一般产品含有14~15个氯原子。
氯原子8个以上：色调渐转绿 氯原子14~15个：酞菁绿，颜色非常鲜艳，各项牢
酞菁素艳蓝IF3G，在应用时将其溶于高沸点溶剂，再与
二价铜盐、还原剂、助剂混合，在织物上印染，经高
温烘焙，就生成CuPC
➢ M型酞菁素
CH3 N CH2CH2OH
CH2
OCO Cu
OC O
CH2
N
CH3 CH2CH2OH
CH3 N CH2CH2OH
CH2 Ni O C O
OCO
CH2
N
CH3 CH2CH2OH
➢ 合成纤维的原浆着色常用的方法： ①先加颜料再聚合：加颜料→缩合聚合→熔融抽丝 ②先聚合后加颜料：聚合→加色母粒→混合熔融抽丝 色母粒：颜料分散在能和抽丝高聚物混溶的树脂载体
中做成颜料含量较高的粒状或片状着色剂。
3
4.1概述
4、涂料印花：将颗粒极细的颜料混入合成树脂 做成的粘合剂中，用此浆对织物进行印花，经 烘焙干燥后，粘合剂便形成一层很薄的色膜， 将颜料牢固的粘在纤维表面，从而达到印花的 目的。

④可溶性还原染料
分散染料 涤用染料
⑤硫化染料
阳离子染料 腈用染料
⑥不溶性偶氮染料
这一分类方法有利于掌握染料的应用特点，适用染料 使用者。
(续表)
三、染料的命名
方法： 三段命名法 = 冠称 +色称 +尾注
1、冠称 即染料应用类别的名称。故又称属称或属名。 （1）普通属名 即共用的类别名称。 如直接、活性、酸性染料等
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。
（3）表示染料的物理状态
pdr pf s.f. gr paste liq. p.f.f.d p.f.f.p
染料产生颜色是跟染料分子轨道中电子的跃迁有关; 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/
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。
电子跃迁
n σ* n ∏*
电磁波谱图：
太阳光色散
光的互补
互补色光
两种特定波长的光按一定强度比例混合，能成为白光。
各种波长的光的光谱色及其补色
光的波长（nm ） 380～435 435～480 480～490 490～500 500～560 560～580 580～595 595～605 605～780
如：翠蓝 色调（λmax）500 nm

第六章 染料与颜料
明度
明度是人眼镜对物体颜色明亮程度的感 觉，即是对物体反射光强度的感觉，用于 描述颜色的鲜艳度或灰暗度。 明度与光源的亮度有关，光源愈亮，颜 色的明度也愈高。 明度可以用物体表面对光的反射率来表 示
第六章 染料与颜料
纯度
纯度，亦称饱和度，指颜色的纯洁性。 纯度取决于物体表面对光的反射选择性 程度。若物体对某一很窄波段的光有很高 的反射率，而对其余的反射率很低，表明 该物体对光的反射选择性很高，颜色的纯 度高。单色的可见纯度最高，而中性色 （摆、灰、黑）的纯度最低。 纯度课用颜色中彩色成分和消色成分 的比例来表示。
国外染料冠称基本相同，色称和词尾有些不同，也常因厂商不同而异
6.2颜色与染料染色
• 6.2.1光与颜色 • 6.2.2染料的发色集团 • 6.2.3染料染色
第六章 染料与颜料
6.2.1光与颜色
颜色的形成原理 物质的颜色是由于物体对白光各个成份 进行选择性的吸收及反射的结果，无光就 没有颜色。白光是红、橙、黄、绿、青、 蓝、紫等各种色光按一定比例混合而成的 混合光，当白光照到物体上时，物体要吸 收一部分光，反射一部分光。被吸收的光 以热的形式弥散到周围环境，反射的光就 是人们观察到的颜色。
酸性和碱性染料的特点及染色原理
（1）在酸性或碱性介质中使用 （2）酸性和碱性染料与纤维之间靠离子键的结合而 染色 酸性染料分子中含有磺酸基或羧酸基，在水 中形成阴离子；染料-SO3Na染料-SO3+Na 在酸性染浴中，羊毛、皮革、丝绸等蛋白质 天然纤维中的伯胺基会形成正离子，与染料中的 负离子产生离子键将结合而染色： 染料-SO3+H3N-蛋白纤维-COOH染料-SO3H3N蛋白纤维诶COOH
第六章 染料与颜料