《染料化學》

《染料化學》

《染料化學》是由程萬里寫的輕化工程專業(紡織化學和染整工程方向)學生的基礎課教材,也可供輕化工程、精細化工、紡織工程等與染料。於2010.2.1在中國紡織出版社出版。

基本信息

內容簡介

《染料化學》以染料的套用分類為線索,併兼顧染料的結構分類,著重闡述了染料化學結構與其顏色、染色性能和染色牢度等性能的關係,同時也介紹了各種類型染料及其重要中間體的合成方法。對於染料在實際套用中應掌握的基本知識,如染料的分類方法、染料的命名以及染色牢度的概念等,《染料化學》也做了較系統的敘述,以利於讀者對染料有較全面的了解。

圖書前言

“染料化學”是精細化工和輕化工程專業的專業基礎課程。兩者的區別在於前者側重於染料的合成,而後者側重於染料的結構和性能的關係。在以往國內外的教材中以前者為主。20世紀80年代,蘇州大學(原蘇州絲綢工學院)錢國坻教授編寫了以染料性能為主,染料合成為輔的染料化學教材。該教材適合輕化工程專業(當時為染整工程專業)本科學生,被很多紡織院校有關專業選用。本教材是作者結合二十多年的教學實踐,並融入染料行業的最新發展,對上述教材進行了全面調整和改寫,以適應當前輕化工程專業本科教學的需要。本教材主要以套用類型作為各種染料講解的線索。為了使染科結構分類的內容比較系統,也為了集中介紹染料的結構與顏色以及化學特性的關係,在染料套用分類的各章之前,加了“染料結構類型”一章,對此做了詳細的介紹。

本教材在涉及一些染料的套用類型之前,先簡要並系統地講解了有關染色性能的纖維分子結構特點,以及對相應染料分子結構的要求。這對於學生理解各種套用分類染料的分子結構特點是非常必要的。

本教材首先介紹了酸性染料和金屬絡合染料,這兩種染料主要用於蛋白質纖維以及結構類似的聚醯胺纖維的染色,很少用於其他纖維材料的染色。在講解這兩種染料的同時,介紹蛋白質纖維的結構和所用染料的結構要求,學生將很容易理解直接染料和活性染料等用於纖維素纖維的染料,也能適合蛋白質纖維染色的道理。因此,本教材套用分類的講解順序為:蛋白質纖維用染料(酸性染料和金屬絡合染料),纖維素纖維用染料,最後是合成纖維用染料。這樣的順序符合染料的實際狀況,邏輯性較強,利於學生理解。

染料的發色理論是本課程的難點。由於課時和教材篇幅限制,本教材沒有分別介紹分子軌道理論和價鍵理論。在解釋染料發色理論時,也是根據需要隨機選取。如果學生這方面的基礎較差,在教學時教師可以進行適當補充。若課時較緊,也可以只介紹發色理論的結論而把理論解釋略去。

精彩書摘

鹼性強的芳伯胺在酸中的溶解度較高,在酸的濃度較低時就可溶解。而鹼性弱的芳伯胺需要在較強的酸性條件下才能溶解。

芳伯胺的電子云密度對相應重氮鹽的活潑性也有很重要的影響。重氮鹽為親電試劑,正電荷越高,活潑性越強,在重氮化的反應中,越易生成重氮氨基化合物。因此,鹼性弱的芳伯胺易生成重氮氨基化合物,需要在強酸性下才能防止;而鹼性強的芳伯胺不易生成重氮氨基化合物,在酸性較弱的情況下,也有較高的穩定性。

2.酸用量的影響從上述分析中可以看到,芳伯胺的溶解、親電試劑的生成以及防止重氮氨基化合物的形成都需要酸性條件。另外,反應生成的重氮鹽也需要在酸性條件下才能保持穩定性,因此酸在整個重氮化反應中起到非常重要的作用。

然而如果酸的濃度太高,則會引起亞硝酸的分解;芳伯胺也容易轉化為銨正離子,使得芳伯胺濃度降低,從而降低反應速率。因此,重氮化反應應根據芳伯胺鹼性的強弱來決定酸的種類和濃度。

從重氮化反應的方程式可知,胺酸比應為1:2。但在實際工藝中酸一般需要過量。對於不帶取代基或帶供電子基的芳伯胺,酸的過量要低一些,胺酸比採用1:2.2~1:2.5,鹽酸的濃度也較低,一般為2mol/L。帶有吸電子基的芳伯胺,則需要較高的酸的比例和濃度。例如對硝基苯胺,胺酸比為1:3.6,採用鹽酸的濃度為6mol/L。如果芳伯胺帶有多個吸電子基,例如2,4一二硝基苯胺,則要採用冷濃硫酸作酸劑,以亞硝基正離子為親電試劑。

3.亞硝酸鈉用量的影響根據反應式,亞硝酸鈉的用量與芳伯胺的比例為1:1。但由於亞硝酸不穩定,有部分要分解,所以實際用量為胺的1.05~1.1倍。

圖書目錄

第一章染料概述
第一節構成染料的條件與染料的含義
一、構成染料的條件
二、染料和顏料
三、染料的發展歷史
第二節染料的分類
一、染料的結構分類
二、染料的套用分類
第三節染料的命名
一、屬名(冠稱)
二、色稱(色相)
三、符號(章節附注)
四、《染料索引》簡介
第四節染色牢度
一、各種染色牢度
二、影響染色牢度的因素

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