染料分类与命名.doc

1、染料分类与命名 (一、 )染料分类 染料是使纤维染成鲜明而坚牢色泽的有机化合物。 染料的特点： 1.有颜色 2.与溶于水或水形成分散体系 3.可以上染纤维 4.有一定牢度 染料应以两大类（天然染料在过去文献中没有在染料分类中占有应有的位置，此次我大胆地将其划分为主要一类，因为天然染料目前正在悄然兴起并应用在更广泛的领域）划分：天然染料；合成染料。 天然染料分类：包括植物类染料；矿物类染料；动物类染料； 合成染料分类：为化学研究、合成及应用方便，合成染料又分为化学结构分类及应用分类。化学结构 分类： 1.偶氮结构（ N=N） 2.蒽醌（ A/Q）结构，分子中蒽醌结构： 3.靛系染料 .如靛蓝，硫

2、靛。 4.硫化染料，具有复杂的含硫结构。 5. 酞箐（ PC）结构染料，分子中含有酞箐结构。 6.多甲川染料（箐系染料），在分子共轭体系中，含有（ C C）。 7.芳甲烷染料，包括二芳甲烷和三芳甲烷染料。 8.硝基和亚硝基染料，在染料中，硝基为共轭体系关键组成部分。 9.杂环染料 ,分子中含有杂环结构。 染料应用分类： 1.直接染料 (direct dyes)，染料分子中含有磺酸基、羧酸基 等水溶性基团，可溶于水，在水中以阴离子形式存在，主要对纤维素纤维有亲和力，染料分子与纤维素分子之间以范德华力和氢键相结合，从而染着于纤维上。多数为偶氮结构。直接染料又因其结构或性能的不同，有学者将其划分为：

3、直接染料、高级直接染料、铜盐直接染料、直接重氮染料（实际上是冰染染料）或匀染性直接染料、盐效应直接染料、温度效应直接染料。 2.酸性染料（ acid dyes），是一类含磺酸基、羧酸基等极性基团的阴离子染料，通常以水溶性钠盐存在，在酸性染浴中，能与蛋白质纤维素分子中的氨基以离子键相结合而染着。结构上主要为 偶氮和蒽醌所组成，亦有部分为三芳甲烷结构。酸性染料又因应用方法或结构的不同而分为酸性染料、弱酸性染料、中性染料、媒介染料、酸性络合染料。 3金属络合染料 (pre-metallised dyes),在结构上一般为含有可与金属鳌合基团的偶氮和蒽醌的染料。目前该类染料通常被定位在水不溶性的醇、油

4、溶性染料。用途比较广泛 4.冰染染料，在染色过程中，由重氮组分和偶合组分直接在纤维上反应形成色淀而染着于织物上。由于重氮盐需在冰冷却条件下（ 0 5 ）进行，故称冰染染料。为不溶性偶氮染料 5.还原染料（ vat dyes）， 1）、不溶性还原染料：它本身不溶于水，但可在碱性条件下被还原成隐色体而上染纤维，再经氧化，在纤维上恢复成原来不溶性的染料而固着。 2）、可溶性还原染料。若将还原染料制成硫酸酯钠盐，为可溶性还原染料，在织物上染色后，再经水解、氧化除去水溶性基团，生成不溶性的还原染料从而固着在纤维上。 6.硫化染料（ suipher dyes），一类染色原理大致与还原染料相似的染料，其还原

5、机理是通过硫化碱。这类染料以黑、蓝、草绿色为多。同还原染料一样，该类染料也具有可溶性硫化染料一类，主要应用于皮革。 7.分散染料（ disperse dyes）染料分子中不含有水溶性基团，是一类水溶性很小的非离子型染料，在染色时用分散剂将染料分散成极细颗粒，在染浴中呈分散状对纤维染色。主要用于聚酯纤维的染色和印花。该类染料是目前产量和品种最多的类别之一。 8.活性染料（ rective dyes），染料分子中具有能与纤维分子中羟基，氨基发生共价键合反应的活性基团。因该类染料引入的活性基团或个数不同而形成很多小类，其每类又有其各自的特点。是目前使用最普遍、品种最多的染料之一。 9.碱性染料（ b

6、asic dyes），又称盐基染料。主要用于纤 维素纤维染色。该类染料用途比较广泛，但因其牢度较差而限制了该类染料的应用。 10阳离子染料（ cationic dyes），该类染料早期为新合成的腈纶纤维染色由碱性染料中派生而出。因其结构中含有阳离子而命名。主要应用于腈纶纤维印染。最初以色泽鲜艳而著名。 11.缩聚染料（ ploycondsation dyes），这类染料可溶于水，染色时在纤维上脱去水溶性基团而发生分子间缩聚反应，成为分子量较大的不溶性染料固着在纤维上。 除以上各类外，还有氧化染料（如：苯胺黑）、颜料、丙纶染料、荧光增白剂等。 另外天 然染料将在该汇编中专篇叙述。 (二）、染料的

7、命名及其规则： 国内一直应用的命名法分三段制： 1）、冠首（染料分类）； 2）色称（表示主色其前缀可加形容词、功能词）； 3）冠尾（英文表示色光 +数字表示色光强度）； 例如：酸性 嫩 黄 2 G 冠称 形容词 色称 色光强度 冠尾 冠首为染料分类中的名称：例：酸性、弱酸性、活性、分散等。 形容词为：艳、嫩、深、坚牢、耐晒等。 色称为：常用的色彩為： 黄（ Y） Yellow、 橙（ O） Orange、 棕（ BN） Brown、红（ R） Red、桃红 Pink、玫瑰 Rose、紫 Violet、藏青（海军蓝） Navy Blue、天蓝 Sky Blue、翠兰 Turquoise、 绿（

8、G） Green、灰 Grey、 黑 Black、等。 冠尾：选用的是色称中英文的字头，称为次色或色光的偏向表示方式。例： Y 表示黄、绿光； R表示红光，其余类推。通常选用的是： G； R； B； V； F； 附：冠尾常用字母及含义 冠尾 色 光 浓度表示 用 途 其他含义 A Nylon 6 (Amilan) BBW 蓝光 Blueish Baum woll(木棉 ) C, CPCaneConc 浓度 (Concertrated)純粹 (Chemical pure) Cotton(棉 ) 冷染 D 印花 E, ExExtra Extra(粹取浓度 ) F, Fine 荧光（ fluores

9、cent） 坚牢度微 粉 G 黃光 (德 Gelblich)綠光 (Greenish) H Hue(色相 ) J 黃光 (法 Jaun) K 老品种沿用 冷染法 L 高浓度染料 高耐光 (Light) M 复合型 N 新品种 P 印花 R 紅光 (Red dish) S 标准产品 (Standard) 丝用 (Silk)丝光用 水溶性好 T 深、浓 U 交织用 (Union) V 紫光 (Violet) W 羊毛用 (Wool) X 老品种沿用 例：直接耐晒荧光嫩黄 7GFF 直接 耐晒荧光 嫩 黄 7 G FF 染料类别 功能词 形容词 色称 色光数量级 色光 荧光强 实际上目前的商品命名除

10、大部分按此规则实行外，由于国外商 品的进入及国内厂家、经销商处于品牌或商品销售垄断考虑，人为的打破此规则，造成了很多的不便利处。 国外主要以厂家或品牌作为冠首如：卡普伦艳红 10B；兰纳洒脱藏青 R；该类命名对不熟悉染料的人来说很难知道其染料类别，但熟悉后也无所谓。 国内则比较混乱，有些是莫名其妙，不知其所云何物。如我今日所见一例：产品大目录标明为酸性染料，产品名为：含金三原黄 2R；如果不知其为酸性染料根本不知为何物。另有：酸性黄 AGG2RN，既然绿光很强又红光很强，岂不变成黑光，谁会要一只黑光的黄。 现在也有另一种命名： 例： - 染料类别 形容词 色称 厂名或地域 色光 这种现象可能会

11、普及，是厂家注重品牌的一点好现象，无可厚非。我觉得应该提倡，但最好统一化。 注意： 另外，应该提醒读者的是：国内染料分类基本上是以 国际染料索引号 （即 C.I.NO:索引号）排列。该索引囊括了国内外所有已生产的染料品种，是最大的染料数据库。国内经销商往往感到查找一只和进口产品类同的国产染料非常困难。实际上并不难。查找一只染料需要具备几个条件，如： 1）、生产国别、公司； 2）、染料类型； 3）产品名称； 4）、染料索引号；其中 最关键的就是最后一点，如果知道了该染料索引号，一切问题迎刃而解。因为国内大部分厂家都把染料索引号标在该厂色卡或产品目录上。而查找国内已进口的染料品种，则上述前 3 点

12、为最重要，因为进口染料的目录及色卡上基本上没有标明索引号。但知道前 3点，按图索骥应无大问题。 附录： 为方便读者特附上 纤维分类 及各类纤维 织物染料使用表 。下文为转摘： 1天然纤维 天然纤维是自然界存在的、可以直接获得的纤维。天然纤维又可分为植物纤维、动物纤维和矿物纤维三种。 1）植物纤维 植物纤维又称天然纤维素纤维，是由植物上种 籽、果实、茎、叶等处获得的纤维。它包括种子纤维、韧皮纤维和叶纤维等。 种子纤维：如棉、木棉等； 韧皮纤维：如苎麻、亚麻、黄麻、槿麻、罗布麻等； 叶纤维：如剑麻、蕉麻等。 2）动物纤维 动物纤维又称天然蛋白质纤维，是由动物的毛发或昆虫的腺分泌物中取得的纤维。它包

13、括毛发类和腺分泌物类。 毛发类：指羊毛、山羊绒、驼毛、兔毛、牦牛绒等； 腺分泌物类：指桑蚕丝、柞蚕丝、蓖麻蚕丝、木薯蚕丝等。 3）矿物纤维 矿物纤维又称天然无机纤维，是由矿物中提取的纤维。主要包括各类石棉。 2化学纤维 化学纤维是指由人工加工制造成的纤维状物体，化学纤维又可分为人造纤维和合成纤维两大类。 1） 人造纤维 人造纤维，也称再生纤维，是由天然聚合物或失去纺织加工价值的纤维原料制成的纤维。包括人造纤维素纤维、人造蛋白质纤维、人造无机纤维和人造有机纤维。 人造纤维素纤维：指粘胶纤维、铜氨纤维、醋酯纤维等。 人造蛋白质纤维：指大豆纤维、花生纤维等。 人造无机纤维：指玻璃纤维、金属纤维、碳纤

14、维等。 人造有机纤维：指甲壳素（蟹壳）纤维，海藻胶纤维等。 2）合成纤维 合成纤维，占化学纤维的绝大部分， 是由天然小分子化合物经人工合成有机聚合物后而制得的纤维。包括聚酯纤维、聚酰胺纤维、聚丙烯腈纤维等多种品种。 聚酯纤维：指涤纶纤维，也称作达可纶、特丽纶、帝特纶等 聚酰胺纤维：指锦纶纤维，也称为尼龙、耐纶、卡普隆等 聚丙烯腈纤维：指腈纶纤维，也称为奥纶，开司米纶、爱克斯纶等 聚乙烯醇纤维：指维纶纤维，也称作维尼纶、妙纶等 聚氯乙烯纤维：指氯纶纤维，也称作天美纶、滇纶等 聚丙烯纤维：指丙纶纤维，也称其为帕纶 聚氨基甲酸酯纤维：指氨纶纤维，也称弹性纤维、司潘德克斯纤维等 其它纤维： 包括芳纶

15、1414、氟纶、碳纤维等 表 4-2-1 纺织染料应用表 织物种类 应 用 染 料 棉 织 物 直接染料、硫化染料、还原染料、冰染染料、活性染料 毛 织 物 酸性染料、弱酸染料、酸性媒染染料、媒染染料、中性染料 蚕丝织物 酸性染料、弱酸染料、中性染料、媒染染料 锦 纶 酸性染料、中性染料、分散性染料 涤 纶 分散性染料 腈 纶 阳离子染料 维 纶 中性染料 氯 纶 直接染料、硫化染料、还原染料、分散染料 硫化染料染色还原剂 HP的生态选择 用于硫化染料染色的还原剂是非生态的，在加工废水中仍是不可生物降解的盐。为克服它们的污染问题，可应用较为生态的以化合物为基础的天然还原剂（硫化染料生态还原剂）

16、 HP。 作者将硫化染料生态还原剂 HP 之类的生态还原剂作为硫化染料还原剂的替代物，同时也可减少染色过程中的污水。文中叙述了试验用的两种织物规格、 4 种硫化染料、 3 种还原剂及其他助剂的试验情况，测试了染色牢度，比较了硫化染料采用生态还原剂与硫化钠还原剂进行染色的各项相关数据 硫化染料的生产工艺比较简单、生产设备要求不高，且原料中问体国内外基本 上均能自给，是产量大、投资少、成本低的染料品种；也是价廉、优质、使用 方便的大众化染料，因此有利于全国各地普及生产 1。硫化染料传统染色用还原剂硫化钠，还原能力强、价格低廉，但染色废水含硫量高，生物难降解 2，排放水质难达要求，为解决废水问题，工

17、厂需要投入大量资金，不仅大大增加了生产成本，而且在染色过程中容易产生有毒的硫化氢气体，当在空气中达到一定 含量时，能引起眩晕、心悸、恶心等，当吸人硫化氢时，很快失去对硫化氢气味的感觉，所以中毒的危害性也就更大，当浓度很大时，对呼吸道的粘膜和眼睛有刺激 作用。用硫化染料生态还原剂 HP 等作还原剂的替代物，既不会产生过度还原，又可避免过早氧化，产生红筋，同时还可避免产生过度还原的危险，而且能够满足有关废水中硫化物含量方面的生态要求。 由于传统硫化染料染色后，加工废水中有不可生物降解的盐。为克服污染问题，目前国内外从以下 3方面进行研究。 (1)还原剂的选择：有文献报道选择硫化染料生态还原剂 HP

18、 类的生态还原剂作为硫化染料还原剂的替代物 3-4。 (2)染料的改进：如液体硫化黑 4GEV 等环保型染料 5-6。 (3)无还原剂染 色：如采用阴极还原法 7。 本文选择硫化染料生态还原剂 HP 作为硫化染料染色用还原剂，研究了这些还原剂对硫化染料染色效果的影响，并进行染色效果对比及不同还原剂产生废水的水质对比。 1 硫化染料生态还原剂 HP 等作为硫化染料还原剂的原理 硫化染料生态还原剂 HP 的晶体是氧环式结构。在溶液中则氧环结构与开链结构同时存在，达到平衡时氧环结构为主，开链结构少量。当硫化染料生态还原剂 HP 溶液与氧化剂作用时，开链式被氧化，这就破坏了原来的平衡，于是平衡向转化成

19、开链结构的方向转移，就这样，平 衡不断移动，反应不断进行，直至硫化染料生态还原剂 HP 或者氧化试剂全部反应完为止。所以硫化染料生态还原剂 HP 溶液在反应时，表现的就像硫化染料生态还原剂 HP 分子全是开链结构一样。硫化染料生态还原剂 HP 的氧环结构有昔羟基，其溶液中有开链结构存在具有醛基，能被氧化成羧基。因此能作还原剂。 硫化染料生态还原剂 HP 等有机还原剂，是一类较温和的还原剂，它的还原作用，是由于硫化染料生态还原剂 HP 分子中的醛基 18)能在碱性条件下将硫化染料还原成隐色体被纤维素纤维吸收，经氧化处理，成为不溶性的染料显出应有的色泽而固 着在纤维上。加入烧碱为染色过程提供碱性环

20、境 _9l。有利于染料的还原和上染。 2 实验部分 2 1 实验仪器 电子分析天平 AB2INN(Mbttler-Tdedo Group)；染色刷洗牢度仪 Y571C 型；测色配色仪 (Datacolor SF-600Plus)；电热鼓风干燥箱 CS1013E。 2 2 实验材料及药品 32S X 32S 纯棉白布；硫化元青 BRRN、硫化红棕 B3(天津染料厂 )；硫化钠、苛性钠、无水碳酸钠、食盐、过硼酸钠、硫酸亚铁铵等均为市售。 2 3 测试方法 (1)皂洗牢度的测试一采用国标 GB T392083 法测定； (2)摩擦牢度的测试一采用国标 GB T392l 啊83 测定法； (3)K S

21、 值测试一采用 Datacolor SF-600P1us 测色配色仪测试； (4)CODcr 测试一采用国标 GB1 1914-89 法测定。 2 4 实验工艺流程及条件 2 4 1 硫化元青 BRRN 染色 工艺流程：配制染液一染色 (90C95 ， 2 3 染色时间 ) 续染 (90C-95C)一挤干一水洗 (50C，20 分钟，浴比 1： 15)一挤干一氧化 (空气，室温， 2O 分钟 )一水洗 (冷水，两次 )一烘干。 2 4 2 硫化红棕 B3R 染色 工艺流程：配制染液一染色 (70C80C， 2 3 染色时间 ) 续染 (70C-80C)一挤干一水洗 (40C，20 分钟，浴比

22、1： 15)一挤干一氧化 (3过硼酸钠， 50C， 20 分钟，浴比 1： 15)一水洗 (冷水，两次 )一 烘干。 3 结果与分析 3 1 硫化元青 BRRN 染色 影响硫化元青 BRRN 染色主要因素有还原剂、时间、 pH 值、促进剂，只有合理的选择各因素的使 用范围，才能使染色达到较好的效果。据资料 l1。 1 建立了四 因素三水平正交实验。 染色浓度 4，对织物重，温度 9O 95 ，纯碱 2，浴比 1： 15。 表 2、 3 结果分析，对皂洗牢度而言，因素 A 的级差值最大，说明 A 是最重要因素， B 次之， C、 D相对较小。表中结果分析， A 的 I、 值较大， B 的 I、

23、值较大， C 的 I 值最大， D 的 值最大， I、 较大，因此仅考虑皂洗牢度，最佳配方： A1 3B1 2C1D2 3。用同样方法分析各因素对织物干湿摩擦牢度、 K S 值的影响，分别得出最适宜的配方如下：干摩擦牢度： A2 3 C1 3 B2 3D1 3，湿摩擦牢度： D3 A2 3 B1 2 C1 2， K S 值： C1A1 2B12D1 2。综合上述，得出最佳配方为： A1C1B1D3，即： 硫化染料生态还原剂 HP 4 (o w f) 烧碱 5 (o w f) 食盐 20 (0 w f) 染色时间 3O 分钟 3 2 硫化红棕 B3R 染色 与硫化元青 BRRNN 同，对硫化红棕

24、 B3R 进行 L(34)正交实验，实验的因子与水平参数同前，工艺处方如下： 染色工艺处方：染料 4 (o w f) 纯碱 2 (o w f) 染色温度 70C80C 浴比 1： 15 硫化染料生态还原剂 HP 4 12 氧化工艺处方：过硼酸钠 3 (o w f) 表 4、 5 结果分析，皂洗牢度中，因素 C 的级差最大，说明是最重要的影响因素， D 次之。 A、 B 较小。表中结果分析， C 的 I、 值较大， D 的 I、 值最大， A 的 值最大， I 值较大， B 的 I 值最大， 值较大，皂洗牢度最适宜的配方： el 3D1， A- 3B1 2。用同样方法分析各因素对织物干湿摩擦牢度

25、、 K S 值的影响，分别得最 适宜的配方如下：干摩擦牢度： Cl 2 3A2 3B2 3D2 3 湿摩擦牢度： el 2 3D1 3A3B2K S 值：C2 3D2 3Al 3B1 2 综合上述，得出最佳配方为： C3D3A3B2，即： 硫化染料生态还原剂 HP 12 (o w f) 烧碱 8 (o W f) 食盐 20 (o w f) 染色时间 60 分钟 3 3 不同还原剂的染色效果对比 分别用硫化钠和硫化染料生态还原剂 HP 作为以上两种硫化染料的还原剂，在各自最佳的染色条件下对织物进行染色，结果见 表 6。 表 6 不同还原剂的染色效果对比 还原剂（指标） 皂洗牢度（级） 干摩擦牢度

26、（级） 湿摩擦牢度（级） K S （值） CODCT（ mg 1） 硫化钠 4 4 2 16.808 897 硫化元青 BRRN 生态还原剂 HP 45 45 23 17.656 761 硫化钠 23 34 23 6.107 1230 硫化红棕 B3R 生态还原剂 HP 23 4 23 6.799 1020 从表 6 可以看出，无论是硫化元青 BRRN，还是硫化红棕 B 3R，选 择硫化染料生态还原剂 HP 作为其还原剂的染色效果均好于硫化钠，而且染液废水的 CODcr 值也较小，因此硫化染料生态还原剂 HP 可作为这两种硫化染料还原剂的替代物。此外，由于硫化染料生态还原剂 HP 是废水中微生

27、物所必须的营养物质，因而含有硫化染料生态还原剂 HP 的废水易于生物降解，即该还原剂具有生态性。 4 结论 (1) 硫化染料生态还原剂 HP 作为硫化元青 BRRN 的还原剂，推荐的最佳工艺为： 硫化染料生态还原剂 HP4 (o W f) 烧碱 5 (o W f) 食盐 20 (o w f) 染色时间 30 分钟 (2) 硫化染料生态还原剂 HP 作为硫化红棕 B 3R 的还原剂，推荐的最佳工艺为： 硫化染料生态还原剂 HP 12 (o w f) 烧碱 8 (o W f) 食盐 20 (o w f) 染色时间 60 分钟 (3)无论是硫化元青 BRRN，还是硫化红棕 B3R，选择硫化染料生态还

28、原剂 HP 作为其还原剂的染色效果均好于硫化钠，而且染液废水的 CODcrt也较小，因此硫化染料生态还原剂 HP 可作为这两种硫化染料还原剂的替代物。此外，由于硫化染 料生态还原剂 HP 是废水中微生物所必须的营养物质，因而含有硫化染料生态还原剂 HP 的废水易于生物降解，即该还原剂具有生态性 水溶性硫化黑 BR C.I.可溶性硫化黑（ 53186） 指标名称 指标 S-BR(150%) 外观 黑色均匀颗粒或粉末 分光强度 ,分 150 5 强度 (为标准品 ),分 100% 色光 (与标准品 ) 近似 微 水分含量 ,% 7.0 硫化钠中不溶物含量 % 不溶于水的杂质 含量 , % 0.5 溶解度 , g/L(60 ) 6.0 用途 适用于轧染，染色时给色均匀，渗透性好，染色牢度较高，不必进行防脆处理。还可用于络鞣皮革的染色和粘纤原液着色。 贮运 染色吸湿性强，要注意保管。避免阳光直射，防止受热，受潮，应贮存于干燥通风处。搬运时轻拿轻放，切勿损坏 包装 铁桶，编织袋或纸箱包装，净重 25kg，其它包装可与用户协商确定。