精细化学品化学染料和颜料53页PPT

竞争格局
染料与颜料市场集中度较高，少数大型企业占据主导地位，但中小 企业也在不断成长。
发展趋势预测
环保要求趋严
01
随着全球环保意识的提高，各国政府对染料与颜料生产过程中
的环保要求将更加严格，推动企业加大环保投入。
绿色染料与颜料的需求增长
02
消费者对健康和环保的关注度不断提高，将推动绿色染料与颜
料的需求增长。
总结词
酸性染料是一种在酸性介质中能与纤维反应生成共价键的 染料。
总结词
酸性染料具有色泽鲜艳、色谱齐全、染色方法简便等优点 。
详细描述
酸性染料通常含有磺酸基或羧酸基等酸性基团，具有较好 的水溶性和染色性能，主要用于羊毛、丝和锦纶等蛋白质 纤维和聚酰胺纤维的染色。
详细描述
在染色过程中，酸性染料可在酸性或中性介质中与纤维反 应生成共价键，使染料和纤维形成牢固的结合，不易脱落 。
染料与颜料的应用领域
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
纺织印染
纺织印染是染料与颜料应用的重 要领域之一，通过染色和印花技 术，使纺织品具有丰富多彩的外
观和优良的品质。
染料与颜料在纺织印染中发挥着 关键作用，能够赋予纺织品各种 颜色和图案，提高其美观度和附
加值。
详细描述
直接染料可用于棉、麻、丝等天然纤维的 染色，染色后颜色鲜艳、耐洗和耐摩擦性 能一般。
03
颜料的种类与特性
BIG DATA EMPOWERS TO CREATE A NEW
ERA
无机颜料
01
02
03
天然矿物颜料
直接从矿物中提取，如群青、 赭石等。
合成无机颜料
通过化学合成获得，如钛白、 锌白等。

4.2光和色 染料的颜色和染料分子本身结构有关，也和照射在染料上的光线性质省关，
因此要正确了解颜色与染料结构之间的关系，首先要了解光的物理性质。 4.2.1光的性质
可见光、γ线、紫外线、红外线、x线等都是波长不同的电磁被。在整个电
磁辐射波谱中只有很窄的一部分射线照射到眼睛中才能引起视觉。可见 光范围的界限大约为400一760纳米
2·3.2近代发色理论
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→n* 跃迁的结 果。
有机染料和颜料都应该满足如下要求：
能使基质着色； 色泽鲜艳； 牢度优良； 使用方便； 具有无毒性。
（1） 发色团学说
德国人维特（O.N.Witt）的发色团和助色团学说认为：有机化合
不同的颜色。在共轭双键体系中，随着共轭双键数目 的增加，使HOMO和LUMO间的能级差减小，ΔE减 小，则λ红移，产生深色效应。
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。
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、感光材料等方面。
7.1.3 染料的分类和命名
7.1.3.1 染料的分类
染料的分类方法有两种：其一是按照染料的应用方法;
二是根据染料的化学结构。
1)按染料的应用分类
根据染料应用对象、应用方法及应用性能可将染料分为

• 第三段是尾称(字尾)，以英文字母结合阿拉伯数 字补充说明染料的色光、形态、强度、特殊性能 及用途等。
中国染料命名用词
1 冠称 2 色称 3 色光 4 色光品质 5 性质与用途
活性艳红X-3B 活性黑KN-B 分散深蓝H2-GL
各国染料冠称基本上相同，色称和词尾有些不同， 也常因厂商不同而异。中国根据需要，拟采取统一的命 名法。
3. 阳离子染料 分子结构中具有季铵盐阳离子基团，是聚丙 烯腈纤维的专用染料
4. 活性染料 染料分子中含有能与纤维分子中羟基、氨基等 发生反应的基团，在染色时和纤维形成共价键结合，用于 棉、麻、毛等纤维素纤维的染色和印花。
5. 直接染料 是一类可溶于水的阴离子染料。染料分子对纤 维素纤维具有较强的亲和力，它们不必通过其它媒介物质 （媒染剂）而直接对纤维素纤维（棉、麻、粘胶纤维等） 染色，它们也用于蚕丝、羊毛、纸张和皮革的染色。
已发展成为一个独立的精细化工行业。
二、概念
染料：是能使其它物质获得鲜明、均匀、坚牢色泽 的有色有机化合物。
染料可溶于水或有机溶剂，有的可在染色时转变成可溶状态。 有机染料主要应用于各种纤维的染色和印花，如棉、麻、毛、 丝、毛皮和皮革以及合成纤维如涤纶、尼纶、腈纶、维纶、 粘胶等。此外，也广泛应用于塑料、橡胶制品、油墨、墨水、 印刷、纸张、食品、医药等方面。
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

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二.染料的命名与分类
1.染料的命名:
冠称 + 色称 + 词尾
说明：冠称表示染料的应用类别和性质，又称 属名； 色称表示染料的基本颜色； 词尾也称尾注，用于补充说明染料的性能或色 光和用途，常用字母表示。 例：酸性媒染蓝黑B
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色称采用三十个色泽名称：嫩黄、黄、深黄、橙、大 红、红、桃红、玫瑰、品红、红紫、枣红、紫、翠蓝、 湖蓝、艳蓝、深蓝、艳绿、绿、深绿、黄棕、红棕、 棕、深棕、橄榄、橄榄绿、草绿、灰、黑。
颜色视觉有三个基本特征：色调、纯度和亮度。
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3.光谱色的范围及其补色
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4.染色：就是使染料通过化学或物理化学方式结合 在织物纤维上，使织物具有一定色泽的全部加工过 程。
纤维织物的染色过程，基本上要经过表面吸附、 内部扩散、染料固着三个阶段。 5.对纺织纤维织物了解
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16
6.染料的发色机理
1
中国古代色彩技术
2
中国传统染料植物种类繁多
栀子
茜草
蓝草
红花
紫草
柞树
3
青出于蓝胜于蓝
蓝草→浸泡→水解→吲哚酚→吲哚酮→缩合 →蓝淀→酒糟→氢化酶→还原→吲哚酚→石 灰（提供碱性）→靛白隐色盐→靛蓝
4
除了利用植物的天然色泽，还能通过复 染、套染、媒染得到各种色彩变化
▪ 复染
▪ 套染
▪ 媒染
媒染剂
▪ 以红、紫色为主，为一类有待开发的酸性染料。
O
NC3H
HN
酸 性 红 3B C3H
ONH C3H
+
ON
SO 3-
H3C
酸性
COOH
Na3SO
▪ 此外，还有硝基类染料，因性能欠佳，仅存个别 品种。如酸性橙E。

碱性较强的一元胺与二元胺环上有供电子基团使胺基电子云密度增加与氢离子结合力增加碱性增强如苯胺甲苯胺二甲苯胺甲氧基苯胺甲萘胺等由于碱性较强与无编辑ppt24机酸生成的铵盐较难水解重氮化时用酸量不宜过多否则会使溶液中游离胺浓度减小而影响反应速度
7 染料与颜料
7.1 概述 7.1.1 染料与颜料的概念 1）染料：能以分子状态或分散状态使纤维或其它 物质获得鲜明和牢固色泽的有色物质称为染料。 染料是可溶于水或有机溶剂的化合物。主要应用于 各种纤维的染色和印花。如棉、麻、毛、丝、毛皮 和皮革以及合成纤维如涤纶、尼纶、腈纶、维纶、 等。此外，也广泛应用于塑料、橡胶制品、油墨 印刷、纸张、食品、医药等方面。品种达9000种。
7.1.4 染料的颜色
1）光与色的关系
7.1.4 染料的颜色
1）光与色的关系 人眼能感觉到的光称为可见光，其波长范围 400~760nm。当一束白光（复合光，可见光）照射 到某物体时，若光全部透过，则我们看见的该物体 是无色的；若光全部被反射，则该物体是白色的； 若光全部被吸收，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时，则反射的是其余各 波段的光，则物体呈现的是反射光的颜色。我们称 反射光为吸收光的补色光。吸收光与反射光可互称 为补色光。
H3C O NH CH3 O NH H3C H3C O NH CH3 O NH 蓝色 H3C CH3 CH3
绿色
3）染料的分子结构与颜色的关系
（4）形成金属络合物对颜色的影响：金属离子引 入染料分子时，金属离子一方面以共价键与染料分 子结合，又与具有未共用电子对的原子形成配位键 从而影响共轭体系电子云的分布，使染料分子π 电 子离域，选择吸收移向长波，使颜色加深。同一染 料与不同金属离子生成的络合物具有不同的颜色。

I0
• 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

• 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。
黄色酸性染料
a
Foil 16
•靛族染料
结构特征：含有
O ( C C C C)
共轭基团
O
O
C C
N H
H N C C
O
靛蓝
a
Foil 17
• 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
a
Foil 18
•芳甲烷类染料 结构特征：一个碳原子上连接几个芳基结构
能量，包括电子能量(Ｅe)、振动能量(Ｅv)和转动能量(Ｅr)。
它们的变化都是量子化的、阶梯式的、不连续的。这种能 量的高低叫能级。通常分子总处在最低能量状态，这种能 量状态叫基态。分子吸收一定波长的光后，激发至较高的 能态，叫激发态。激发态与基态的能级差为ΔE，与吸收光 的波长之间的关系为：
E h h C
N N 黄 色
N H 2 O 2 N
O HO H NN
H 3 C N
N a O 3 S 红 色
H 3 C S O 3 N a
a
N N 红 色
N H 2
O HO H NN
N a O 3 S
S O 3 N a