偶氮染料
偶氮染料 性質(zhì)
偶氮染料是所有分子中含有偶氮基(-N=N-)染料的總稱,自1859 年J.P.格里斯制得第一個偶氮染料后,得到迅速發(fā)展,是品種最多的、應(yīng)用最廣的一類合成染料,這類染料占合成染料的70%以上。根據(jù)含有偶氮基的數(shù)目可分為單偶氮染料、雙偶氮染料和多偶氮染料。①單偶氮染料,例如酸性大紅G。 ②雙偶氮染料。例如直接大紅4B。③多偶氮染料,例如直接黑BN。偶氮基越多,顏色越深。根據(jù)應(yīng)用性質(zhì)可分為酸性染料、直接染料、媒介染料、冰染染料、分散染料、活性染料、溶劑染料、偶氮顏料等。根據(jù)溶解度可分為可溶性偶氮染料和不溶性偶氮染料。①可溶性偶氮染料。指一般能溶解在水中的染料。②不溶性偶氮染料。包括冰染料和其他不溶于水的偶氮染料。
偶氮染料用于各類纖維的染色和印花,并用于皮革、紙張、肥皂、蠟燭、木材、麥稈、羽毛等的染色以及油漆、油墨、塑料、橡膠、食品等的著色。制造偶氮染料的方法,主要包括重氮化和偶合兩個步驟。
以上信息由Chemicalbook的彤彤編輯整理。偶氮分散染料是指分子中具有偶氮基、疏水性較強(qiáng)的非離子型染料,很難溶于水,在通常情況下,需加入分散劑,使其達(dá)到高分散狀態(tài)而提高染色,因而取名分散染料。從結(jié)構(gòu)上講,偶氮分散染料除具有偶氮基外,不含有磺酸基、羧基等水溶性基,但可以含有如氨基、羥基、羥烷胺基。偶氮分散染料的偶氮基有單偶氮基和雙偶氮基。分散染料是與醋酸纖維素同時出現(xiàn)的(1921年)。1923年 G.H.Ellis將在水中不溶或難溶的色素在磺化蓖麻油的存在下,用膠體磨將其制成膏狀,而用于醋酸纖維染色獲得成功。此后,隨著染料結(jié)構(gòu)及分散化技術(shù)的發(fā)展而得到發(fā)展。
分散染料主要用于滌綸及其混紡的染色,也用于醋酸纖維、錦綸和腈綸的染色。偶氮系染料與蒽醌系染料相比,一般說其日曬牢度和勻染性較差;但染色力大,色相豐滿,生產(chǎn)容易和涂布面積大。因為在偶氮染料中沒有磺酸基、羧基等水溶性基因,故生成的偶氮染料也幾乎不溶于水。所以,勿需進(jìn)行像其他水溶性染料那樣的鹽析、酸析等操作,制得的結(jié)晶,也不含無機(jī)鹽等雜質(zhì),不需精制工序,可以制得色相廣泛的染料。利用偶合反應(yīng)而制得的偶氮色素,加入陰離子或非離子類的分散劑、膠體保護(hù)劑等進(jìn)行微粒子化處理(分散化),可以在廣泛范圍內(nèi)使用,或制成片劑在市場出售。制備偶氮染料有兩個關(guān)鍵過程,其一是重氮化,即將芳香族伯胺在酸性條件下與亞硝酸鹽反應(yīng)而制得重氮化合物;其二是偶合反應(yīng),即將制得的重氮化合物與其他芳香族胺類、酚類、萘酚類或鄰氮茂類進(jìn)行偶合,生成偶氮鍵。
將芳香族伯胺在酸性條件下與亞硝酸鹽反應(yīng),制成重氮化合物,然后與別的芳香族胺類化合物、酚類化合物及含活潑亞甲基的吡唑酮、雙乙烯酮類化合物在酸性或堿性條件下偶合從而生成偶氮化合物。用芳香族伯胺作偶合組分時,如將制得的單偶氮化合物進(jìn)一步重氮化,再與第三組分偶合,可以制得雙偶氮型化合物。如果生成的單偶氮化合物中含有水溶性的磺酸基、羧酸基等陰離子基團(tuán),則它們往往可以用作酸性染料,在酸性浴中對含有多肽鍵的纖維如絲綢、羊毛、尼龍等進(jìn)行染色。如在雙偶氮化合物中含有此類基團(tuán),則它們往往可以用作直接染料,在水浴中對棉、麻等纖維素纖維進(jìn)行染色。在酸性染料中再引入活性基團(tuán),它們就成為活性染料,在水浴中主要對纖維素纖維染色。如果在偶氮化合物中不含有上述水溶性基團(tuán),整個分子處于電中性狀態(tài),則它們往往可以用作分散染料,借助于分散劑的作用在高溫高壓的條件下或是在200℃左右的溫度下對聚酯纖維進(jìn)行染色。如果將雜環(huán)類偶氮染料中迫位上的氨基季銨化,就生成陽離子染料,可在水浴中對腈綸纖維染色。德國政府第一次明確地規(guī)定在紡織品服裝、鞋類及部分服飾品和日用消費品上,禁止使用某些在一定的條件下會裂解并能釋放出對人體和動物致癌物質(zhì)的20種含致癌芳香胺的偶氮染料((1) 對人體有致癌性的芳香胺:4-氨基聯(lián)苯、聯(lián)苯胺、4-氯-鄰甲基苯胺、2-柰胺;(2)對動物有致癌性,對人體可能有致癌性的芳香胺:鄰氨基偶氮甲苯、4-二氨基苯甲醚、對氯苯胺、鄰甲苯胺、2,4-二甲基苯胺等。),禁用的方式包括禁止生產(chǎn)、進(jìn)口和銷售。
美國各界對禁用部分偶氮染料存在兩種不同的看法,一種認(rèn)為目前尚無直接的證據(jù)證明部分染料與人體長期接觸存在致癌的危險,因此暫不贊成立法,而另一種看法認(rèn)為既然部分偶氮染料會分解釋放出致癌的芳香胺,就應(yīng)禁用。目前的現(xiàn)實是,雖然美國尚未立法,但現(xiàn)在進(jìn)入美國市場的紡織品服裝,一般都被要求提供相應(yīng)的檢測報告或擔(dān)保證明,而且在檢測技術(shù)和染料代用方面的研究,美國各界都給予了充分的關(guān)注。 此外,印度和加拿大也都部分采取了相應(yīng)的措施,開始禁止生產(chǎn)、進(jìn)口和使用禁用的偶氮染料。
根據(jù)對目前世界各國發(fā)展現(xiàn)狀的分析,可以預(yù)見:在歐共體和北歐國家,全面禁用涉嫌染料已為期不遠(yuǎn);在美國和日本等紡織品進(jìn)口大國,雖然暫時還沒有立法,但實際上,禁用已經(jīng)在國際間的雙邊貿(mào)易中全面展開;世界上一些大的紡織品服裝買家或經(jīng)銷商已經(jīng)把禁用偶氮染料的檢測作為下單的基本條件。因此,禁用涉嫌偶氮染料現(xiàn)已經(jīng)成為一種全球性的安全行動。
我國最新頒布的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB18401—2003《國家紡織品基本安全技術(shù)規(guī)范》及推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18885—2002《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》,對禁用偶氮染料也作了明確規(guī)定:紡織品中禁止使用23種能夠分解出禁用芳香胺(表6-19,表6-20)的偶氮染料,最高檢出限量為20mg/kg。
偶氮染料用于各類纖維的染色和印花,并用于皮革、紙張、肥皂、蠟燭、木材、麥稈、羽毛等的染色以及油漆、油墨、塑料、橡膠、食品等的著色。制造偶氮染料的方法,主要包括重氮化和偶合兩個步驟。
以上信息由Chemicalbook的彤彤編輯整理。偶氮分散染料是指分子中具有偶氮基、疏水性較強(qiáng)的非離子型染料,很難溶于水,在通常情況下,需加入分散劑,使其達(dá)到高分散狀態(tài)而提高染色,因而取名分散染料。從結(jié)構(gòu)上講,偶氮分散染料除具有偶氮基外,不含有磺酸基、羧基等水溶性基,但可以含有如氨基、羥基、羥烷胺基。偶氮分散染料的偶氮基有單偶氮基和雙偶氮基。分散染料是與醋酸纖維素同時出現(xiàn)的(1921年)。1923年 G.H.Ellis將在水中不溶或難溶的色素在磺化蓖麻油的存在下,用膠體磨將其制成膏狀,而用于醋酸纖維染色獲得成功。此后,隨著染料結(jié)構(gòu)及分散化技術(shù)的發(fā)展而得到發(fā)展。
分散染料主要用于滌綸及其混紡的染色,也用于醋酸纖維、錦綸和腈綸的染色。偶氮系染料與蒽醌系染料相比,一般說其日曬牢度和勻染性較差;但染色力大,色相豐滿,生產(chǎn)容易和涂布面積大。因為在偶氮染料中沒有磺酸基、羧基等水溶性基因,故生成的偶氮染料也幾乎不溶于水。所以,勿需進(jìn)行像其他水溶性染料那樣的鹽析、酸析等操作,制得的結(jié)晶,也不含無機(jī)鹽等雜質(zhì),不需精制工序,可以制得色相廣泛的染料。利用偶合反應(yīng)而制得的偶氮色素,加入陰離子或非離子類的分散劑、膠體保護(hù)劑等進(jìn)行微粒子化處理(分散化),可以在廣泛范圍內(nèi)使用,或制成片劑在市場出售。制備偶氮染料有兩個關(guān)鍵過程,其一是重氮化,即將芳香族伯胺在酸性條件下與亞硝酸鹽反應(yīng)而制得重氮化合物;其二是偶合反應(yīng),即將制得的重氮化合物與其他芳香族胺類、酚類、萘酚類或鄰氮茂類進(jìn)行偶合,生成偶氮鍵。
將芳香族伯胺在酸性條件下與亞硝酸鹽反應(yīng),制成重氮化合物,然后與別的芳香族胺類化合物、酚類化合物及含活潑亞甲基的吡唑酮、雙乙烯酮類化合物在酸性或堿性條件下偶合從而生成偶氮化合物。用芳香族伯胺作偶合組分時,如將制得的單偶氮化合物進(jìn)一步重氮化,再與第三組分偶合,可以制得雙偶氮型化合物。如果生成的單偶氮化合物中含有水溶性的磺酸基、羧酸基等陰離子基團(tuán),則它們往往可以用作酸性染料,在酸性浴中對含有多肽鍵的纖維如絲綢、羊毛、尼龍等進(jìn)行染色。如在雙偶氮化合物中含有此類基團(tuán),則它們往往可以用作直接染料,在水浴中對棉、麻等纖維素纖維進(jìn)行染色。在酸性染料中再引入活性基團(tuán),它們就成為活性染料,在水浴中主要對纖維素纖維染色。如果在偶氮化合物中不含有上述水溶性基團(tuán),整個分子處于電中性狀態(tài),則它們往往可以用作分散染料,借助于分散劑的作用在高溫高壓的條件下或是在200℃左右的溫度下對聚酯纖維進(jìn)行染色。如果將雜環(huán)類偶氮染料中迫位上的氨基季銨化,就生成陽離子染料,可在水浴中對腈綸纖維染色。德國政府第一次明確地規(guī)定在紡織品服裝、鞋類及部分服飾品和日用消費品上,禁止使用某些在一定的條件下會裂解并能釋放出對人體和動物致癌物質(zhì)的20種含致癌芳香胺的偶氮染料((1) 對人體有致癌性的芳香胺:4-氨基聯(lián)苯、聯(lián)苯胺、4-氯-鄰甲基苯胺、2-柰胺;(2)對動物有致癌性,對人體可能有致癌性的芳香胺:鄰氨基偶氮甲苯、4-二氨基苯甲醚、對氯苯胺、鄰甲苯胺、2,4-二甲基苯胺等。),禁用的方式包括禁止生產(chǎn)、進(jìn)口和銷售。
美國各界對禁用部分偶氮染料存在兩種不同的看法,一種認(rèn)為目前尚無直接的證據(jù)證明部分染料與人體長期接觸存在致癌的危險,因此暫不贊成立法,而另一種看法認(rèn)為既然部分偶氮染料會分解釋放出致癌的芳香胺,就應(yīng)禁用。目前的現(xiàn)實是,雖然美國尚未立法,但現(xiàn)在進(jìn)入美國市場的紡織品服裝,一般都被要求提供相應(yīng)的檢測報告或擔(dān)保證明,而且在檢測技術(shù)和染料代用方面的研究,美國各界都給予了充分的關(guān)注。 此外,印度和加拿大也都部分采取了相應(yīng)的措施,開始禁止生產(chǎn)、進(jìn)口和使用禁用的偶氮染料。
根據(jù)對目前世界各國發(fā)展現(xiàn)狀的分析,可以預(yù)見:在歐共體和北歐國家,全面禁用涉嫌染料已為期不遠(yuǎn);在美國和日本等紡織品進(jìn)口大國,雖然暫時還沒有立法,但實際上,禁用已經(jīng)在國際間的雙邊貿(mào)易中全面展開;世界上一些大的紡織品服裝買家或經(jīng)銷商已經(jīng)把禁用偶氮染料的檢測作為下單的基本條件。因此,禁用涉嫌偶氮染料現(xiàn)已經(jīng)成為一種全球性的安全行動。
我國最新頒布的強(qiáng)制性國家標(biāo)準(zhǔn)GB18401—2003《國家紡織品基本安全技術(shù)規(guī)范》及推薦性國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18885—2002《生態(tài)紡織品技術(shù)要求》,對禁用偶氮染料也作了明確規(guī)定:紡織品中禁止使用23種能夠分解出禁用芳香胺(表6-19,表6-20)的偶氮染料,最高檢出限量為20mg/kg。
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