染料按其化學(xué)結(jié)構(gòu)分為哪些種類?
染料按其化學(xué)結(jié)構(gòu)分為哪些種類?
染料是指在一定介質(zhì)中,使纖維或其他物質(zhì)染出鮮艷而牢固顏色的有機(jī)化合物。作為染料,其應(yīng)用性能除了色澤鮮艷外,還要溶于水或用化學(xué)方法溶于水而制成分散體,染色時(shí),纖維用染液染色,染色后有固定牢度,即在后處理或服用過程中不褪色。有些有色物質(zhì)(包括有機(jī)和無機(jī)物)不溶于水和一般有機(jī)溶劑,然而,它們也可以對纖維進(jìn)行染色。它們常常借助一些聚合物(粘合劑)將懸浮的顏料細(xì)顆粒粘在纖維表面。這種有色物質(zhì)叫顏料,主要用于油漆、油墨、橡膠、塑料和合成纖維原液的染色。染色也可以通過化學(xué)反應(yīng)在纖維上合成顏料來進(jìn)行。根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)及其共軛體系的結(jié)構(gòu)分類,染料可分為:
一、偶氮染料
偶氮金屬絡(luò)合物是一種由萬勝和三菱公司開發(fā)的一種有機(jī)染料。噻唑雜環(huán)偶氮染料的光吸收峰接近長波區(qū)(>600nm),染料熔融溫度為160°C,分解溫度為290℃,染料可溶解于硝酸纖維素中,染料在二氯甲烷中的吸收光譜中,吸收峰位置為640nm,與紅色半導(dǎo)體激光器波長相匹配,以He-Ne激光器為光源,初步動(dòng)態(tài)讀寫性能表明,當(dāng)寫入功率達(dá)到14mW時(shí),載流子噪聲比大于45dB。
二、蒽醌染料
蒽醌染料主要的主要成分是茶醌染料和蒽醌染料及其衍生物。茶醌和蒽醌是強(qiáng)電子受體,通過在分子中引入合適的給體和強(qiáng)受體,它們將具有分子內(nèi)電荷轉(zhuǎn)移化合物的性質(zhì),吸收從可見光區(qū)轉(zhuǎn)移到紅外區(qū),每克消光系數(shù)就會(huì)增加。因此,對于商用半導(dǎo)體激光器的輻射具有很強(qiáng)的吸收。在這種染料中,萘醌和蒽醌染料研究較多,這些化合物不易溶解,不帶電。因此常用于光盤記錄層,一般采用真空鍍膜的方法制備,生產(chǎn)成本較高,但它的優(yōu)點(diǎn)是不使用溶劑,因此光盤不會(huì)受到任何侵蝕,提高整個(gè)光盤的應(yīng)用性能。
三、靛藍(lán)染料
靛藍(lán)染料屬于一種還原染料,其分子中有特定的生色團(tuán),如果發(fā)色團(tuán)都是亞胺基,就叫靛藍(lán)染料。如果都是硫原子,或者一個(gè)亞胺和一個(gè)硫原子,就叫硫靛藍(lán)染料。顏色有橙色、紅色、紫色、藍(lán)色、棕色、黑色等,不溶于水,還原成隱色后,可溶于水進(jìn)行染色。染色性能和牢度與蒽醌還原染料相近。
四、硫化染料
硫化染料又稱含硫染料,它具有復(fù)雜的含硫結(jié)構(gòu),是由硫或聚硫使有機(jī)物硫化而形成的一類結(jié)構(gòu)復(fù)雜的含硫染料。使用硫化物染料時(shí),要用硫化鈉或連二亞硫酸鈉將其還原為水溶性的白色色素,然后被染物吸收,通過氧化或其他作用變回原來不溶的有色物,使染料固定在染物上。主要用于棉、麻纖維染色,適用于纖維素纖維織物,色澤較深,以海軍藍(lán)、黑色、棕色為主,耐光、耐洗牢度優(yōu)異,但氯漂牢度差,織物長期存放會(huì)后,它的纖維會(huì)受到破壞。
五、酞菁染料
酞菁染料指具有酞菁結(jié)構(gòu)一類的染料。一般是含有銅或鉻、鋅、鎳、錳等金屬原子的有機(jī)配合物,但也有非金屬原子,大多數(shù)酞菁染料是由顏料酞菁進(jìn)一步加工而成的。如酞菁銅磺化中和得到直接耐曬綠松石藍(lán),酞菁銅氯磺化后與p-(β-)反應(yīng)后,活性綠松石藍(lán)可由羥乙基砜苯胺縮合而成,酞菁染料具有色澤鮮艷、耐光牢度突出、皂洗牢度優(yōu)異等特點(diǎn),主要用于棉、麻、粘膠、絲織品的染色印花,染色主要是通過使用縮合在織物上的酞菁中間體,但染色方法和工藝過于復(fù)雜,目前很少使用,但酞菁顏料在CD光盤上應(yīng)用較多。
近年來,隨著油墨、涂料、塑料等高分子相關(guān)行業(yè)的快速增長,極大地推動(dòng)了染料行業(yè)的發(fā)展。如今,中國不僅是世界上最大的染料生產(chǎn)國,也是世界上最大的染料出口國,已成為世界染料生產(chǎn)和貿(mào)易的中心??v觀我國染料現(xiàn)狀,染料產(chǎn)量連年高速增長、出口持續(xù)增加,從中可以看出染料行業(yè)的發(fā)展趨勢。然而,隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,染料工業(yè)和其他化學(xué)工業(yè)一樣,也面臨著機(jī)遇和挑戰(zhàn),只有加快發(fā)展步伐,才能抓住機(jī)遇,迎接挑戰(zhàn)。總之,我國染料工業(yè)應(yīng)關(guān)注國內(nèi)外環(huán)境的變化,及時(shí)調(diào)整生產(chǎn)經(jīng)營戰(zhàn)略,才能在國內(nèi)外市場占有一席之地。
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