染料综述

染剂概述
徐文惠
(安徽工程大学 2120480106
摘要:本文主要介绍了染颜料工业的现状和形势,染料的基本概念、作用、分类、生产工艺,还综述了市场创新及科研动态、国内外染料工业发展新动向以及应对染料行业新变化的措施,最后对染料工业进行了展望,并提出绿染料的开发和应用
关键字:染料;市场创新;科研动态;绿染料
Review on Dyes
                        Xu Wenhui
(Anhui Polyteachnic University)
Substract: This paper mainly introduces the status and situation of dyes and Pigments ind
ustry , and the basic conceptioneffectproduction Process of dyestuff. Besides, some market innovationdevelopment of its production and scientific research are also presented. At last, the development of dyestuff industry is forecasted.
Key words: dyestuff; market innovation; scientific research; green dyestuff 
1染颜料工业的现状和形势[1]
近年来,我国染料工业迅猛发展,形成了一个从原料、中间体、助剂到成品配套、种类基本齐全的独立行业。目前,我国能生产硫化染料、直接染料、酸性染料、碱性染料、冰染染料、还原染料、活性染料、分散染料、中性染料、阳离子染料及其他11个大类的染料,品种近400种。染料、助剂行业是染整工业发展的基础与染整产品的质量有密切的关系是染整生产必须的二大原材料行业目前世界纺织纤维年产量在4500-4700万以上染料年耗用量约65-69t,而染料年产量已超过90万,大大超过了纺织染料的年耗用量,染料供大于求的形势依然存在。目前亚洲国家生产的纺织染料产量已达45-48万超过年产量的1/2。其中,我国、印度和韩国的染料增长速度最快,如浙江龙盛集团公司和台湾省的永光化学股份有限公司等已发展为世界级的染料制造公司。
[2]2010年我国染料的产量达到75.6t,我国已成为全球染料生产、消费和贸易第一大国。2010年是“十一五”收官之年,我国的染料行业有很多新的变化。2011年是“十二五”开局之年,染料行业依然保持着良好的增长势头。颜料是一类具有装饰和保护双重作用的有物质, 通常是以细微粒子的分散形式应用于涂料、油墨、塑料、橡胶、纺织品、纸张、建材和搪瓷等制品中。颜料按分子结构和组成, 可分为无机颜料、有机颜料和金属颜料等类型。
进入21世纪后,人民物质和文化生活的提高,要求染料工业提供品种繁多彩鲜艳的染料;塑料、涂料、文教用品、建材等工业的发展,对高级有机颜料的需要量大大增加,我国有机颜料、染料开发和生产进入一个新时期。2001年全国染料产量33.74t,有机颜料产量7.46t2003天敏高清播放器年中国分散染料产量创25电影侠女十三妹t2004年全国染料产量59.83t,同比增长10.4%;有机颜料产量14.36t,同比增长13.3%2005年全国染料产量64.09t,同比增长7.12%;有机颜料产量15.66t,同比增长9.08%。尤其是“十一五”期间,2006年、2007年、2008年、2009年、2010年我国染料的产量分别是69.9t75.4t67.8t71.9t75.6t,平均增长率1.98%,有机颜料的产量分别是18.3t20.0t18.5t18.2t22.4t,平均增长率5.18%。“十一五”期间,我国染料行业产量保持在68万~76t左右,占世界染料总产量的70%左右。
近几年,中国民营染料生产企业迅速崛起,大大促进了国内染料生产企业的改革和发展,国内染料工业呈现出全新的产业格局与强劲的增长势头,整体处于完全竞争的态势,国际竞争力不断增强。同时,国内染料工业产业集中度不断提高,目前国内最常用的分散染料领域,基本形成了大型染料生产企业垄断市场的竞争格局。
    全球颜料消费总量中, 67%用于油墨, 16%用于涂料, 10%用于塑料, 其他用途占7%。在颜料市场中, 有机颜料的应用面不断拓宽, 而有些颜料( 如含铅、铬等金属元素的无机颜料) 受越来越严格的环保法规的限制, 正在萎缩并逐渐被淘汰。颜料的消费量与经济发达程度密切相关, 北美地区的消费量占全球的33%, 欧洲占33%, 日本占14%, 南美占7%, 世界其他地区占13%。对于涂料工业而言, 全球每年消费的颜料总值中, 有机颜料占60%, 其余基本为无机颜料。预计全球涂料工业对颜料的消费量在未来几年内将以2%~3%的年增长速度与GDP同步上升。
2染料
1.1 染料的概念[3]
染料是指能以分子状态或分散状态在水溶液或其他介质中使纤维和其他物质获得鲜明而坚牢泽的有机化合物。但并非所有的有有机化合物都能作为染料, 染料必须对被染物质具有一定的亲和力和染牢度。染牢度是表示被染物在其后加工处理或使用过程中, 染料能经受外界各种因素作用而保持其原来泽的能力。根据外界作用因素性质不同, 就有相应的各种牢度,如日晒、耐皂洗、耐水洗、摩擦、耐升华、耐酸碱等牢度, 染牢度是染质量的一个重要指标。染料同时还要满足应用方面提出的要求: 颜鲜艳, 使用方便, 成本低廉, 无毒等。染料大多可以溶解在水中,有些染料在水中的溶解度较小,但是在染条件下通过染助剂的作用可以获得足够的溶解性,从而使染料仍以分子状态与纤维发生物理的或化学的结合而染在纤维上。同时也可以用于塑料、橡胶、油墨、皮革、食品、造纸等方面。近年来,染料的光、电、磁等特性及生物活性逐渐被人们所认识,所以燃料的应用开始向信息技术、生物技术、医疗技术等现代高科技领域渗透,这些应用于高科技领域里的染料被称为功能性染料。东吴农村商业银行
与此不同, 颜料是不溶性有物质的小颗粒, 颜料不像染料那样被基质所吸附, 它常常是分散悬浮于具有黏合能力的分子材料中, 依靠黏合剂的作用, 机械地附着在物体上而着的。有些物质由于使用方法不同, 有时在一个场合下可作染料, 但在另一个场合下却可作颜料。
1.2_染料的作用
(1)染:染料由外部进入到被染物的内部,从而使被染物获得颜,如各种纤维、皮革、织物等的染;
(2)着:在物体最后形成固体形态之前,将染料分散在组成物之中, 成型后便得到有颜的物体,如塑料、橡胶及合成纤维的原浆着;
(3)涂:借助于涂料的作用, 使染料附着于物体的表面,从而使物体表面着,如涂料、印花油漆等。
1.3 染料的分类
    染料的分类有两种方法,第一种方法以发团学说为基础,依化学结构归纳成若干类,简称化学分类,适用于染料的试制、生产和染料化学的研究,第二种方法以染料的应用对象和染性能为基础归纳为若千类,简称为应用分类,运用于染料应用、染学的研究和商业部门。后者为目前常用的分类法。按应用分类主要有以下十几类:
1.直接染料(直接耐晒染料、直接铜盐和直接重氮染料)
    在染料分子中至少含有八个直线型共扼双键长链,连同芳核在内的整个分子处于一个平面,对纤维素纤维具有较强的亲和力,在含有食盐或芒硝的中性或弱碱性染浴中,不需加任何媒染剂,能在(或接近)煮沸的情况下直接染,此种染料称之为直接染料。一般将耐晒牢度在级以上的直接染料称之为直接耐晒染料;要以铜盐作后处理的直接染料称之为直接铜盐染料;需要作重氮化显后处理的直接染料称之为直接重氮染料。
2.硫化染料(硫化还原染料)
    硫化染料是有机化合物(主要是芳香族化合物)和硫或多硫化钠共热发生硫化作用的产物。应用时需用硫化碱还原变为可溶性隐体后染上纤维,再经氧化后恢复原来不溶状态而固着于被染物上。硫化还原染料又称“海昌”染料,是比较高级的硫化染料,其分子结构与一般硫化染料相似,但所含硫键较为坚牢和稳定,各项牢度尤其是耐氯漂牢度较普通硫化染料为好,在应用时要在保险粉的碱性液中进行。
3.还原染料(可溶性还原染料)
    还原染料是不溶于水的有物质,染时需用保险粉在碱性溶液中还原成可溶性的还原
体(即称隐体)钠盐,被纤维吸收,再经空气或氧化剂氧化成原来不溶性染料而固着在纤维上。由于这种染料在应用过程中要经过还原的手续,故称还原染料。习惯上又叫做士林染料。可溶性还原染料是将还原染料的还原体进行醋化制成硫酸醋的钾盐或钠盐从而溶于水,不但简化了染工艺而且提高了匀染性。
4.酸性染料(弱酸性、酸性媒介和酸性络合染料)
  酸性染料分子中大多数含有磺酸基,极少数含有竣基,它们的钠盐很易溶于水。由于它们在发展的初期,都需要在酸性介质中染,故称之为酸性染料。后来逐渐发展,一些品种也可以在中性甚至于极少数品种还可在弱碱性介质中染。根据染时用酸的强弱,又可分为强酸性染料和弱酸性染料。前者匀染性能比较好,但耐洗牢度较差,后者耐洗牢度比较好,但匀染性能较差。故强酸性染料又称匀染性染料,弱酸性染料又称耐缩绒染料。酸性媒介染料是介于酸性染料与媒介染料之间的一种染料。 酸性媒介染料是介于酸性染料与媒介染料之间的一种染料。媒介染料又称媒染染料,本身对纤维素纤维和蛋白质纤维都没有亲和力,不能进行染,一定要将纤维先媒染而后染,染料的结构中含有诸如羚基、氨基等能与金属原子赘合的基团,生成淀后固着子纤维上。酸性媒介染料的结构中含有磺酸
基或按基,具有酸性染料的性质而在偶氮基的邻位上又含有经基,染后又可与金属原子在纤维上鳌合,其有媒介染料的性质,故称酸性媒介染料。酸性络合染料是在应用之前,预先与能形成络合物的金属离子化合,在分子结构中只含有一个或两个磺酸基或磺酸钠基。一般来说,这种染料是由一分子的偶氮染料与一分子的金属原子络合而成。内功经
5.幸福的小河中性染料
    是由双分子可同金属络合的单偶氮染料与一个金属原子络合而成,又称金属络合染料。在染料分子中含有亲水性基团,可在弱酸性或中性浴中进行染,以避免强酸对纤维的损伤,从而定名为中性染料。
6.活性染料
    活性染料分子中含有能与纤维分子中的轻基、氨基等发生反应的基团,在染时和纤维生成共价键,结合成为“染料一纤维”一个整体。与纤维发生反应的基团称为活性反应基团。这类染料是由两个主要部分组成,一个是母体染料,另一个是活性基团,母体染料则是发部分。
7.冰染染料
冰染染料又称纳夫妥染料,染时将纤维分别通过偶合组份和重氮盐溶液,在纤维上完成偶合反应从而生成不溶性的单偶氮染料,故又称为不溶性偶氮染料。由于这种染料应用时往往要用冰在低温下进行,故称之为冰染染料。冰染染料是由酚和基两部分组成,染时要分两步进行。为了简化应用手续,经不同的加工,又可制得盐、快素、快胺素和快磺素。
8.碱性染料
碱性染料是有机素盐基与酸结成的盐,故又称盐基染料。
9.分散染料
  分散染料是指染料分子中不含有离子化基团,而要用分散剂使其成为低水溶性和胶体分散液,以适合于憎水性纤维的染。
10.阳离子染料
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阳离子染料是在原有的一般碱性染料基础上不断研究而发展起来的一类染料,在溶液中能电离出带阳离子的有基团和阴离子,带阳电荷的基团与发团以一定的形式相连结,阴离子赋于染料以一定的溶解度且对染性能很少有何影响。
11.氧化染料
为一般芳香胺和双胺等的盐,被纤维等被染物吸收,再经氧化而发从而达到染的目的。
12.食用合成染料
食用合成染料是将某些染料经过细致的重结晶精制而成。这类染料的毒性应该极微或者没有毒性而且在生理化学过程中也必须不生成任何毒物产物。
13._酞青素染料
酞青素染料本身无,借助于助剂溶解后,在纤维上高温下与重金属盐络合而形成分子量较大的金属络合物,呈现出鲜艳的泽并具有优良的牢度性能。
14.暂溶性染料

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