染料化学第4章 直接染料
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染料化学课后习题答案第一章一. 何谓染料以及构成染料的条件是什么?试述染料与颜料的异同点。
答:染料是能将纤维或其他基质染成一定颜色的有色有机化合物。
成为染料需要具备以下两个条件:(1)可溶于水,或者可在染色时转变成可溶状态,对纤维有一定的亲合力。
(2)能够使纤维着色,且上染后具有一定的染色牢度。
染料与颜料的相同点:都可以用于纤维或基质的着色不同点:染料主要用于纺织物的染色和印花,它们大多可溶于水,有的可在染色时转变成可溶状态。
染料可直接或通过某些媒介物质与纤维发生物理的和化学的结合而染着在纤维上。
染料主要的应用领域是各种纺织纤维的着色,同时也广泛地应用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等工业。
颜料是不溶于水和一般有机溶剂的有机或无机有色化合物。
它们主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液的着色,也可用于纺织物的染色及印花。
颜料本身对纤维没有染着能力,使用时是通过高分子粘合剂的作用,将颜料的微小颗粒粘着在纤维的表面或内部。
二.试述染料和颜料的分类方法;写出各类纺织纤维染色适用的染料(按应用分类)。
答:染料分类:1.按化学结构分类分为:偶氮染料、蒽醌染料、芳甲烷染料、靛族染料、硫化染料、酞菁染料、硝基和亚硝基染料,此外还有其他结构类型的染料,如甲川和多甲川类染料、二苯乙烯类染料以及各种杂环类染料等。
2. 按应用性能分为:直接染料、酸性染料、阳离子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、还原染料、硫化染料、缩聚染料、荧光增白剂,此外,还有用于纺织品的氧化染料(如苯胺黑)、溶剂染料、丙纶染料以及用于食品的食用色素等。
颜料分类:颜料可根据所含的化合物的类别来分类:无机颜料可细分为氧化物、铬酸盐、硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐、氢氧化物、硫化物、金属等。
有机颜料可按化合物的化学结构分为偶氮颜料、酞菁颜料、蒽醌、靛族、喹吖啶酮等多环颜料、芳甲烷系颜料等。
从生产制造角度来分类可分为钛系颜料、铁系颜料、铬系颜料、橡胶用颜料、陶瓷及搪瓷用颜料、医药化学品用颜料、美术颜料等等。
直接染料第一节引言早期的合成染料和天然染料染色时需将棉纤维用媒染剂处理后才能上染。
1884年保蒂格(Bottiger)合成了第一只直接染料——刚果红,因其不需经过媒染处理,就能在水溶液中直接上染棉纤维,所以称为直接染料。
直接染料是含有磺酸基、羧基等水溶性基团的阴离子染料。
直接染料色谱齐全,应用方便,合成工艺简单,价格低廉。
但其色泽不够鲜艳,耐洗牢度和耐光牢度一般较差。
直接染料对纤维素纤维、蛋白质纤维具有较好的染色性,目前主要用于丝绸、毛、麻、棉、皮革、纸张等的染色。
全世界直接染料消耗量约占染料总消耗量的15%,在纤维素纤维用染料中直接染料约占25%。
第二节直接染料的类型按化学结构分类,绝大部分直接染料属于偶氮染料,且以双偶氮和多偶氮染料为主,其他结构品种很少。
直接染料按应用性能可分为直接染料、直接耐晒染料、直接铜盐染料、直接重氮染料等。
一、直接染料1 单偶氮直接染料单偶氮直接染料因分子较小,直接性和牢度较差,仅限于一些黄色、橙色、红色等品种。
2 双偶氮和多偶氮直接染料平面型和直线型的双偶氮和多偶氮染料是直接染料的主要结构类型。
随着染料分子的增长,对纤维素纤维的直接性也相应增加,耐洗和耐光牢度有所提高。
当共轭体系增长时发生深色效应,可以得到蓝、紫、黑等深色品种。
1、联苯胺偶氮直接染料联苯胺偶氮染料成本低廉,色谱齐全,染色性能好。
因此,曾经得到普遍使用,生产量曾达到直接染料总产量的一半左右,但自从20世纪60~70年代确认联苯胺有致癌性后,具有联苯胺结构的偶氮染料已先后被世界各国列入禁用染料,而研究开发用其他二胺作中间体生产的环保型染料作为联苯胺偶氮染料的代用染料。
联苯胺偶氮染料主要有联苯胺、联甲苯胺和联大茴香胺作为中间体的几种类型,分别举例如下(均已列入禁用染料):2、苯甲酰苯胺偶氮直接染料分子中的C-N键带有部分双键特性,使染料分子倾向于保持平面性,直接性较高,湿处理牢度较好。
因酰胺基对共轭体系有分隔作用,其颜色为两侧发色结构颜色的混合。