染料按化学结构分类

染料按化学结构分类
摘要：染料是指在一定介质中，能使纤维或其他物质牢固着色的化合物。

主要用于染纺织纤维，也可用于皮革、纸张、高分子材料，甚至食物的着色。

染料的性能除了应具有鲜艳的颜色、较高的着色力以外，还必须具有一些其他的特性，如耐洗牢度、日晒牢度、耐热牢度、耐酸碱等使用和加工处理过程中的染色牢度。

这些性能不仅决定于染料的化学结构，而且决定于染料的其他因素，如物理状态等。

关键字：染料；化学结构；分类
1 前言
染料是使纤维或其它基质染成鲜明而坚牢色泽的有机化合物，作为染料除了具有鲜明的色泽外，还需能溶于水或借助于化学方法使之溶于水及制成分散液。

在染色时使染液而上染纤维，上染后具有一定的坚牢度，即在后加工或服用过程中保持不褪色。

有一部分有色物质（包括有机物和无机物）不溶于水和一般有机溶剂，但也能够上染纤维，他们往往借助于某些高分子物（粘合剂）将悬浮状态的颜料细小颗粒粘在纤维表面，这种有色物质称为颜料，颜料主要用于油漆、油墨、橡胶、塑料以及合成纤维原液着色。

利用在纤维上经化学反应合成颜料的方法也可进行染色。

2 染料的分类
染料按其化学结构，根据其共轭体系的结构分类可以分为：
2.1 偶氮染料（－N=N－）
偶氮（azo-metal Complex）为有机染料，它由Verbatim（万胜）和MITSUBISHI （三菱化工）研制。

噻唑杂环的偶氮染料的光吸收峰值靠近长波区域(>600nm)。

上图表示一种的偶氮染料[4氯-5(丙二氰叉基)甲基噻唑-4’N,N-二乙基胺基偶氮染料]的结构式。

该染料熔化温度为160℃，分解温度为290℃，能溶合于硝酸纤维素(NC)中。

染料在二氯甲烷中的吸收光谱中，吸收峰值位置为640nm，它与红光半导体激光器的波长(630~650nm)是相匹配的。

用He-Ne激光器作光源，初步
的动态读写性能显示当写入功率达14mW时，载噪比大于45dB(测试条件为：转速444r/min，载波频率500Hz，激光脉冲宽度80ns)。

2.2 蒽醌染料（A/Q）
主要有萘醌染料和蒽醌染料及其它们的衍生物，萘醌染料和蒽醌染料的一般结构式上图所示。

萘醌、蒽醌醌分子是一个强的电子受体，通过在分子内引入适当的给体和强的受体，将使它具有分子内电荷转移化合物的性质，吸收从可见区移到红外区，克分子消光系数增大，对商用半导体激光器的辐射有较强的吸收。

这类染料中研究得比较多的是1,4-萘醌型和9,10-蒽醌型染料，这类化合物不易溶解也不带电荷，一般以真空镀膜的方法来制备光盘的记录层，生产成本高。

但其优点是不用溶剂，因而盘基不受任何侵蚀，整个光盘的性质可得到改善。

2.3 靛系染料（indigoid dyes）
如靛蓝，硫靛。

还原染料的一类，分子中具有左侧所示特殊发色团的染料，发色团中—C=C—上并有亚氨基=NH或硫原—S—。

如果全是亚氨基则称靛蓝染料。

如果全是硫原子，或一个亚氨基和一个硫原子，则称硫靛染料。

颜色有橙、红、紫、蓝、棕、黑等。

不溶于水。

被还原成隐色体后才能溶于水中进行染色。

染色性能和牢度与蒽醌型还原染料相近。

用于天然纤维和人造纤维的染色和印花。

2.4 硫化染料
又称含硫染料，具有复杂的含硫结构，是有机物经硫或多硫化物的硫化作用而形成的结构复杂的一类含硫染料。

硫化染料使用时要用硫化钠或保险粉还原成为水溶性隐色体，再由被染物吸收后经氧化或其他作用变回原来的不溶有色物，以使染料固着于被染物上。

主要用于棉、麻纤维的染色，适合于纤维素纤维织品，色泽灰暗，主要有藏青、黑色和棕色，耐光、耐水洗牢度极好，耐氯漂牢度差，长期存放织物会破坏纤维。

2.5 酞箐染料（phthalo cyanine dyes）
它是指具有酞菁结构的一类染料。

一般是含有铜或铬、锌、镍、锰等金属原
子的有机络合物，但也有不含金属原子的。

多数酞菁染料是由颜料酞菁进一步加工而成。

例如：铜酞菁经磺化、中和可得直接耐晒翠蓝GL，铜酞菁经氯磺化再与对（β-羟乙基砜基）苯胺缩合可制得活性翠蓝KN-G。

酞菁染料的特点具有鲜艳的色泽，出众的日晒牢度，优良的皂洗牢度，主要用于棉、麻、粘胶及蚕丝等织物的染色和印花。

染色主要是通过使用酞菁中间体在织物上缩合而成，但染色方法和工艺实在是太过复杂，故而目前较少使用，倒是在CD光盘上酞菁颜料应用较多。

4 总结
近年来，随着纺织印染、油墨、油漆、塑料以及其他高分子等相关行业的快速增长，大大促进了染料工业的发展。

如今，我国不仅是世界第一染料生产大国，而且是世界第一染料出口大国，已经成为世界染料生产、贸易的中心。

综观我国染料现状，具有产量连年保持高速增长、出口不断增加等等诸多特点，我们从中可以略见染料工业发展的趋势。

但是随着人类跨入新千年，染料工业同其他化工行业一样也同时面临着机遇和挑战，必须加快发展步伐才能抓住机遇、迎接挑战。

总之，我国染料工业要关注国内外环境的变化，及时调整自己的生产经营战略，才能在国内外市场占有一席之地。

参考文献：
［2］李军.近红外吸收菁染料光氧化反应机理及光稳定性能的研究，中国科学院感光化学研究所博士学位论文，1997年7月
［3］李军，赵江，陈萍等.近红外吸收菁染料光氧化机理研究，感光科学与光化学，1996，14(4)：314～319
［4］李军，陈萍，赵江等.近红外吸收菁染料分子链结构对其光氧化稳定性能的影响，感光科学与光化学，1997，15(4)：343～352
［5］曾万学，陈萍，盛丽琴等.单重态氧淬灭剂对长链菁染料的光稳定作用，中国科学，1995，25(6)：579～584
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