染料的應(yīng)用基本途徑有哪些?，染料的發(fā)展現(xiàn)狀
chanong
染料是可以給紡織品和其他材料著色的物質(zhì)，分為兩類(lèi)：天然染料和合成染料。染料是有色物質(zhì)。然而，有色物質(zhì)不一定是染料。作為染料，它必須將特定的顏色附著在纖維上，并且不能輕易脫落或變色。它們大部分可溶于水，有的在染色過(guò)程中可轉(zhuǎn)化為可溶狀態(tài)。它們直接在纖維上染色或通過(guò)纖維與特定介質(zhì)物質(zhì)的物理和化學(xué)組合進(jìn)行染色。主要用于紡織印染。有些染料不溶于水，但溶于酒精和油，用于給油、蠟、塑料和其他材料著色。
一、有機(jī)染料的發(fā)展歷史
1856年，18歲的英國(guó)化學(xué)家珀金發(fā)現(xiàn)了第一種合成染料苯胺紫，建立了有機(jī)化學(xué)的一個(gè)新領(lǐng)域：染料化學(xué)。由于紡織工業(yè)的發(fā)展，天然染料無(wú)論是數(shù)量還是質(zhì)量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足需要，但隨著從煤焦油中發(fā)現(xiàn)有機(jī)芳香化合物，獲得了合成染料所需的各種原料。苯結(jié)構(gòu)理論模型的建立（1856年），四價(jià)碳的產(chǎn)生（1858年），苯結(jié)構(gòu)理論模型的建立（1856年），使有計(jì)劃地進(jìn)行有機(jī)合成成為可能，而這些機(jī)遇促成了現(xiàn)代染料工業(yè)的出現(xiàn)和發(fā)展。
20世紀(jì)50年代。 Patty和Stephen發(fā)現(xiàn)含有二氯均三嗪基團(tuán)的染料在堿性條件下與纖維上的羥基結(jié)合，標(biāo)志著染料紡織品著色從物理過(guò)程向化學(xué)過(guò)程的演變，開(kāi)創(chuàng)了合成和應(yīng)用的時(shí)代。活性染料。
目前，全世界生產(chǎn)的染料有7000多種，常用的有2000多種。染料不僅用于紡織品的印染，還用于油漆、塑料、造紙、皮革、光電通訊、食品等許多其他領(lǐng)域。
2、染料的分類(lèi)
天然染料可分為植物染料如茜素、靛藍(lán)等和動(dòng)物染料如胭脂紅等。合成染料，又稱(chēng)人工染料，主要由煤焦油分餾（或石油加工）經(jīng)化學(xué)加工而成，俗稱(chēng)“煤焦油染料”。其他產(chǎn)品包括水性色漿、油性色漿、水性色精油色精、陶瓷顏料、涂料顏料、紡織顏料、塑料顏料等。
染料可通過(guò)三種方式分類(lèi)：按來(lái)源（天然染料與合成染料）、按應(yīng)用性能和按化學(xué)結(jié)構(gòu)。后兩種分類(lèi)方法是常用的。
按應(yīng)用性能分類(lèi)
染?*湊掌涫褂錳氐�、使用目的、使用方法进行的窋S喑莆猛痙擲�，主要窋S噯縵隆?
直接染料
這種類(lèi)型的染料通過(guò)范德化學(xué)力和氫鍵與纖維分子結(jié)合。分子中大部分含有磺酸基和羧基，易溶于水。在水中以陰離子形式存在，可直接對(duì)纖維進(jìn)行染色。主要用于纖維素纖維的染色，也可用于絲綢、紙張、皮革的染色。因其可以直接對(duì)棉、麻、絲、毛等多種纖維進(jìn)行染色，無(wú)需依賴(lài)其他化學(xué)品而得名。染色方法簡(jiǎn)單，色譜完整，成本低。但由于水洗牢度和日光牢度較差，采用適當(dāng)?shù)暮筇幚矸椒ǹ梢蕴岣呷旧善返睦味取?
(2)酸性染料
在酸性介質(zhì)中，染料分子中所含的磺酸、羧基與蛋白質(zhì)纖維分子的氨基形成離子鍵，故稱(chēng)為酸性染料。它常用于絲綢、羊毛、聚酰胺纖維以及皮革的染色。還有一些染色條件與酸性染料相似的染料，稱(chēng)為酸性媒染染料，它因某些金屬鹽的作用而在纖維上形成螯合物，可以獲得良好的耐洗性。
分散染料
這類(lèi)染料分子中不具有水溶性基團(tuán)，水溶性較低，因此在染色時(shí)，需要利用分散劑的作用，使染料分散，對(duì)疏水性纖維進(jìn)行染色。因此，這些被稱(chēng)為分散染料。主要用于滌綸、錦綸、醋酸纖維等各種合成纖維的染色。
活性染料
這些染料也稱(chēng)為活性染料，是20 世紀(jì)50 年代開(kāi)發(fā)的新型染料。染料分子含有能與纖維分子的羥基和氨基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的基團(tuán)。染色時(shí)與纖維分子中的羥基、氨基形成共價(jià)鍵，對(duì)纖維染色力強(qiáng)，主要用于棉、麻、合成纖維的染色和印花。蛋白質(zhì)纖維、羊毛等合成纖維的染色。
冰染
染色過(guò)程中，重氮成分與偶合成分直接在纖維上反應(yīng)，形成不溶性色淀，這種染料稱(chēng)為不溶性偶氮染料。其中，重氮成分是某些芳香族伯胺的重氮鹽，偶聯(lián)成分主要是酚類(lèi)化合物。因印染時(shí)加入冰，故又稱(chēng)冰染料。因其優(yōu)良的水洗牢度、耐光牢度、色譜均勻、色域豐富、價(jià)格低廉而廣泛用于纖維素纖維織物的印染。
陽(yáng)離子染料
這類(lèi)染料分子因溶于水呈陽(yáng)離子狀態(tài)而被稱(chēng)為陽(yáng)離子染料，主要用于聚丙烯腈纖維的染色。但早期的染料分子帶有堿性基團(tuán)，常以鹽的形式存在，易溶于水，與絲等蛋白質(zhì)纖維的分子形成鹽鍵，故又稱(chēng)鹽鍵�；A(chǔ)染料。
還原染料
有兩種類(lèi)型：不溶性和水溶性。不溶性染料在含有還原劑的堿性溶液中被還原為可溶性無(wú)色體對(duì)纖維進(jìn)行染色，染色后再次被氧化成為不溶性染料并固定在纖維上，因此可溶性染料省去了還原過(guò)程。主要用于纖維素纖維的染色和印花，也少量用于絲綢、羊毛的染色，具有優(yōu)良的牢度。
硫化染料
與還原染料一樣，這些染料也是天然不溶于水的染料。在堿性硫化物溶液中還原成可溶狀態(tài)，染色到纖維上，然后氧化成不溶性并固定在纖維上。此類(lèi)染料主要用于纖維素纖維的染色。
縮合染料
這種染料在染色時(shí)脫去纖維上的水溶性基團(tuán)，引起分子間縮聚反應(yīng)，成為固定在纖維上的分子量較大的不溶性染料，稱(chēng)為縮聚染色。它是近年來(lái)開(kāi)發(fā)的水溶性染料。主要用于纖維素纖維的染色和印花，也可用于維尼綸的染色。
熒光增白劑
當(dāng)這類(lèi)物質(zhì)染成紡織品、紙張等基材時(shí)，它會(huì)吸收紫外線并發(fā)射藍(lán)光，從而抵消織物因黃光反射過(guò)多而產(chǎn)生的黃色外觀，使其在視覺(jué)上具有吸引力，產(chǎn)生潔白、耀眼的效果。不同類(lèi)型的熒光增白劑可用于增白不同類(lèi)型的纖維。
按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類(lèi)
基于染料結(jié)合發(fā)色團(tuán)的結(jié)構(gòu)特征的分類(lèi)稱(chēng)為結(jié)構(gòu)分類(lèi)。根據(jù)染料結(jié)合體系的特點(diǎn)，主要類(lèi)別有偶氮、酞菁、蒽醌、花青、靛藍(lán)、芳基甲烷、硝基和亞硝基染料等，又可分為幾個(gè)小類(lèi)。
偶氮染料是含有偶氮基團(tuán)(-N=N-)的染料。
蒽醌染?*ㄝ禎途哂諧硨?xiě)蛩E返孽玖稀?
芳香族甲烷染料根據(jù)一個(gè)碳原子上連接的芳香環(huán)的數(shù)量分為二芳基甲烷和三芳基甲烷兩種類(lèi)型。
靛藍(lán)染料是含有靛藍(lán)和硫靛結(jié)構(gòu)的染料。
硫化染料是某些芳香胺、酚類(lèi)等有機(jī)溶劑與硫磺或硫化鈉加熱生成的染料，必須用硫化鈉溶液染色。
酞菁染料是含有酞菁金屬絡(luò)合物結(jié)構(gòu)的染料。
硝基和亞硝基染料含有硝基（-NO2）的染料稱(chēng)為硝基染料，含有亞硝基（-NO）的染料稱(chēng)為亞硝基染料。
事實(shí)上，目前有些染料很難根據(jù)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行分類(lèi)，上述兩種分類(lèi)方法都需要進(jìn)一步改進(jìn)。
3. 染料命名
染料通常是分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜的有機(jī)芳香族化合物，按照有機(jī)化合物的系統(tǒng)命名法命名的比較復(fù)雜，而且市售的染料還含有異構(gòu)體和其他添加劑，同時(shí)學(xué)名無(wú)法體現(xiàn)其顏色和色彩。根據(jù)應(yīng)用的性能，必須指定專(zhuān)用的染料名稱(chēng)。
我國(guó)對(duì)染料的命名采用三部分命名法：標(biāo)題、色名、尾注。如果看染料的名稱(chēng)，就可以大致知道它屬于哪種染料，以及它的顏色和光澤。
標(biāo)題
冠名是根據(jù)染料的使用對(duì)象、染色方法和性能來(lái)確定的，在日本有31個(gè)冠名，包括直接、直接耐光、直接銅鹽、直接重復(fù)、酸性、弱酸性、酸性絡(luò)合物、有酸性介質(zhì)、中性、陽(yáng)離子、活性物質(zhì)、羊毛活化劑、還原、可溶性還原、分散、硫化、可溶性硫化、色基、色酚、色鹽、魯棒顏料、氧化、縮聚、共混等。
顏色名稱(chēng)
顏色名稱(chēng)代表染料的基本顏色。我國(guó)采用了30種顏色名稱(chēng)：明黃、黃色、金黃、深黃、橙色、大紅、大紅、粉紅、玫紅、品紅、品紅、栗色、紫羅蘭、翠藍(lán)、湖藍(lán)、艷藍(lán)、深藍(lán)。綠色、亮綠、墨綠、黃棕、紅棕、棕色、深棕、橄欖綠、草綠、灰色、黑色等。
顏色名稱(chēng)可以附加適當(dāng)?shù)男稳菰~，例如“溫柔”、“明亮”和“深沉”，以前使用過(guò)的形容詞，例如“明亮”、“明亮”、“黑暗”、“舊”和“明亮”可以附加在顏色名稱(chēng)上。已取消，但因**俗仍沿用。另一方面，有時(shí)會(huì)使用“天藍(lán)”、“果綠”、“玫瑰紅”等自然色來(lái)表現(xiàn)染色。
尾注
拉丁字母或符號(hào)用于表示染料的色光、性能、狀態(tài)、濃度和適用的織物，某些染料的一般調(diào)節(jié)范圍通常用字母和數(shù)字表示。
遮陽(yáng)
B-藍(lán)光或青光；G-黃光或綠光；R-紅光
(2)遮光質(zhì)量
F-表示純色；D-表示深色或稍深色；T-表示深色
(3) 性能及用途
抗氯，棉用
I-士林還原色牢度
K——冷染（中文活性染料K表示熱染）
L-良好的耐光性或流平性
M-混合物
N-新的或標(biāo)準(zhǔn)的
P-適合印刷
X-高濃度（中國(guó)活性染料X表示冷染色）。
染料的三個(gè)部分的命名法現(xiàn)在更容易使用。例如，活性艷紅X-3B 染料為：
“活性”是標(biāo)題，“鮮紅”是顏色名稱(chēng)，X-3B是后綴，其中X代表高濃度，3B是比2B稍深的藍(lán)色。這表明該染料是一種含有藍(lán)光的高濃度鮮紅色染料。
每個(gè)國(guó)家的染料名稱(chēng)基本相同，但顏色名稱(chēng)和單詞后綴略有不同，并且往往因制造商而異。
4、色牢度
色牢度是指染色織物在使用或后續(xù)加工過(guò)程中，染料或顏料在各種外界因素的影響下保持其原有顏色狀態(tài)的能力。
色牢度是衡量染色成品質(zhì)量的重要質(zhì)量指標(biāo)之一，易褪色的牢度低，難褪色的牢度高。色牢度主要取決于其化學(xué)結(jié)構(gòu)。染料在纖維上的物理狀態(tài)、其分散程度、染料與纖維的結(jié)合、染色方法和加工條件也有主要影響。
色牢度是多方面的，但一般最重要的包括耐日曬、皂洗、汗水、耐磨、刷洗、熨燙、煙熏等。另外，纖維有不同的用途和加工工藝，要求不同的牢度水平。為了開(kāi)展產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)，有關(guān)部門(mén)結(jié)合紡織品的用途，制定了一系列色牢度測(cè)試方法和標(biāo)準(zhǔn)。
1、耐曬性
染色織物的日曬褪色是一個(gè)相對(duì)復(fù)雜的過(guò)程。在陽(yáng)光的作用下，染料吸收光能，分子進(jìn)入激發(fā)態(tài)，變得很不穩(wěn)定，容易發(fā)生某些化學(xué)反應(yīng)，染料分解而褪色，導(dǎo)致曝光后會(huì)增加染色織物的褪色。向太陽(yáng)。日曬牢度隨染料濃度而變化；低濃度染色不如高濃度染色。即使使用相同的染料，根據(jù)纖維的不同，也存在很大差異。例如，靛藍(lán)在纖維素纖維上的耐光牢度僅為3級(jí)，而在羊毛上為7-8級(jí)。耐光性還與染料聚集有關(guān)。與纖維狀況、染色工藝等因素有關(guān)。
耐光性有八個(gè)等級(jí)，1級(jí)為最低，8級(jí)為最高。
2、皂洗牢度
是指染色織物在一定條件下浸入皂液后的褪色程度，是指白色織物上原色的褪色和污點(diǎn)。原樣褪色是指印染織物皂洗前后的褪色情況。白色織物沾色是指將白色織物與染色織物縫制在一起，用肥皂涂抹后，染色織物的顏色會(huì)褪色并沾污白色織物。
皂洗牢度與染料的化學(xué)結(jié)構(gòu)、染料與纖維的結(jié)合狀態(tài)有關(guān)，還與染料濃度、染色工藝、皂洗條件等有關(guān)。
皂洗牢度分為5級(jí)和9級(jí)，1級(jí)最差，5級(jí)最好，沾污也分為5級(jí)和9級(jí)，1級(jí)最嚴(yán)重，5級(jí)沒(méi)有沾污。
3、摩擦牢度
染色織物的耐磨牢度可分為干耐磨和濕耐磨兩種。前者用于用白布擦拭織物，以查看白布上的污漬，后者用于用濕白布擦拭染色的布，以查看白布上的污漬。濕摩擦是由外部摩擦或水引起的，濕摩擦牢度一般低于干摩擦牢度。
織物的耐擦牢度主要取決于浮色量、染料與纖維的結(jié)合以及染料滲透的均勻性。如果染料與纖維以共價(jià)鍵結(jié)合，則其耐摩擦牢度會(huì)更高。染色時(shí)的染料濃度往往影響耐磨牢度，染料濃度高，容易出現(xiàn)浮色，耐磨牢度低。使用“染色灰色樣品卡”以5級(jí)和9級(jí)相對(duì)評(píng)價(jià)耐磨牢度，其中1級(jí)是最差的，5級(jí)是最好的。
為了評(píng)估染料的色牢度，在進(jìn)行比較之前必須將纖維染色在指定的顏色濃度下，因?yàn)椴煌娜玖蠞舛葴y(cè)量不同的牢度。
5.市售染料
通常合成染料的原料不直接用于染色，而是混合粉碎后加入一定量的填充劑和添加劑，如稀釋劑、潤(rùn)濕劑、分散劑、穩(wěn)定劑、助溶劑、軟水劑等。 處理。將染料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的過(guò)程稱(chēng)為染料商業(yè)化。
不同類(lèi)型的染料對(duì)外觀、細(xì)度、水分、pH、強(qiáng)度、色澤、牢度、溶解度、擴(kuò)散性能等指標(biāo)有不同的要求，并具有不同的商業(yè)化流程。
染料粒徑和均勻度對(duì)染色性能有一定影響。為了保證印染質(zhì)量，有些染料需要進(jìn)行拋光，拋光時(shí)加入分散劑和潤(rùn)濕劑，以達(dá)到一定程度的分散。
顏色也是染料的一個(gè)重要元素，在加工過(guò)程中，我們采用調(diào)配的方法，消除原料批次之間顏色和光線的差異，獲得顏色穩(wěn)定的染料。
染料的用量通常取決于其強(qiáng)度。染料的染色力強(qiáng)，染色力高，則顏色深；反之，染料的染色力低，則顏色淺。需要相對(duì)少量的強(qiáng)染料來(lái)獲得相同的顏色。
6. 染料的應(yīng)用和選擇
1、根據(jù)纖維性能選擇染料
由于每種纖維的性能不同，因此在染色時(shí)需要選擇合適的染料。例如，棉纖維染色時(shí)，分子結(jié)構(gòu)中含有許多親水羥基，因此吸濕后容易溶脹，能與活性基團(tuán)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，耐堿，因此可以直接染色、還原染色，可以進(jìn)行硫化染色。冰染料、活性染料。滌綸疏水性強(qiáng)，在高溫下對(duì)堿敏感，因此需要使用分散染料進(jìn)行染色。
2、根據(jù)染色物體的用途選擇染料
由于染色產(chǎn)品的用途不同，對(duì)染色成品的牢度要求也不同。
例如，窗簾用的織物不經(jīng)常洗滌，但經(jīng)常暴露在陽(yáng)光下，因此在染色時(shí)應(yīng)選擇耐光性高的染料。夏季穿著的內(nèi)衣和淺色織物的染色，應(yīng)選擇耐洗、耐曬、耐汗的染料，需要經(jīng)常洗滌和曬干。
3、根據(jù)染料成本選擇染料
選擇染料時(shí)，不僅需要考慮顏色和牢度，還需要考慮所用染料和助劑的成本和供應(yīng)。對(duì)于較貴的染料，應(yīng)盡量用其他達(dá)到同樣效果的染料代替，以降低生產(chǎn)成本。
4、配色時(shí)的染料選擇
當(dāng)需要配色時(shí)，選擇染料時(shí)應(yīng)注意其成分、溶解度、色牢度、上染率等性能。需要選擇性能相近的染料，越接近越好，這樣利于工藝條件的控制和染色質(zhì)量的穩(wěn)定。
5、根據(jù)染色機(jī)械性能選擇染料
由于染色機(jī)不同，染料性能和要求也不同。卷染時(shí)應(yīng)選擇直接性高的染料，跳染時(shí)應(yīng)選擇直接性低的染料。不符合條件的產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)正面深、背面淺、顏色、光澤不均勻的現(xiàn)象。