染料的概念

染料是指能夠是纖維材料獲得色澤的有色有機化合物，但并非所有的有色有機化合物都可以作為染料。作為染料一般要具備四個條件。

1、色度

即必須能染得一定濃度的顏色（有一定的染色提升率）

2、上色的能力

也就是與紡織材料有一定的結(jié)合力，即親和力或直接性。

3、溶解性

即可以直接溶解在水中或借化學(xué)作用溶解在水中。

4、染色牢度

即在紡織材料上染上的顏色需有一定的耐久性，不容易褪色或變色。

有些有色物質(zhì)不溶于水，對纖維沒有親和力，不能計入纖維內(nèi)部，但能靠粘合劑的作用機械地固著在織物上，這種物質(zhì)成為顏料。顏料和分散劑、吸濕劑、水等進(jìn)行研磨，可制得涂料，涂料也可用于染色，但沒有在印花上的應(yīng)用普遍。

染料的發(fā)展與分類

1857年，英國的伯琴（W.H.Perkin）將其發(fā)明的苯胺紫染料投入工業(yè)化，這是**個人工合成染料。

染料生產(chǎn)一般以1857年作為分界線：1857年之前為天然染料的提取加工階段；1857年之后為合成染料的生產(chǎn)加工階段。

據(jù)《染料索引》記載，全世界合成染料已達(dá)7000多種（包括有機顏料），經(jīng)常生產(chǎn)的有2000多種。合成染料雖然僅有160年的歷史，但發(fā)展速度驚人。

染料的分類

染料的分類方法有兩種，一種是根據(jù)染料的性能和應(yīng)用方法進(jìn)行分類，成為應(yīng)用分類；另一種是根據(jù)染料的化學(xué)結(jié)構(gòu)或其特性基團進(jìn)行分類，稱為化學(xué)分類。

1按化學(xué)結(jié)構(gòu)分類

分為：偶氮染料、蒽醌染料、芳甲烷染料、靛族染料、硫化染料、酞菁染料、硝基和亞硝基染料，此外還有其他結(jié)構(gòu)類型的染料，如甲川和多甲川類染料、二苯乙烯類染料以及各種雜環(huán)類染料等。

2按應(yīng)用分類

分為：直接染料、酸性染料、陽離子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、還原染料、硫化染料、縮聚染料、熒光增白劑，此外，還有用于紡織品的氧化染料（如苯胺黑）、溶劑染料、丙綸染料以及用于食品的食用色素等。

染料的命名

染料的種類繁多，為了適用生產(chǎn)和應(yīng)用的要求，正確的反應(yīng)染料的顏色和應(yīng)用性能，必需給予染料專用的命名。

現(xiàn)根據(jù)我國原化學(xué)工業(yè)部從1965年1月起試行的《染料產(chǎn)品名詞命名草案》，將我國染料的命名法——三段命名法介紹如下，染料名稱由三部分組成，即“冠稱”、“色稱”和“字尾”。

冠稱部分——表示染料的應(yīng)用類別，在國際上染料的商品名稱或應(yīng)用類別表示染料的冠稱，在國內(nèi)則使用染料的應(yīng)用分類或性質(zhì)作為冠稱。

中國的染料冠稱有31種如酸性、酸性絡(luò)合、酸性媒介、中性、直接、直接耐曬、直接混紡、堿性、陽離子、活性、還原、可溶性還原、硫化、硫化還原、分散、色酚、色基、色鹽、縮聚、快色素等。

顏色部分——標(biāo)明染料上到纖維上的顏色，國內(nèi)外基本相同。

色稱采用二十九色澤名稱：嫩黃、黃、金黃、深黃、橙、大紅、紅、桃紅、玫瑰紅、品紅、紅紫、棗紅、紫、翠蘭、藍(lán)、湖藍(lán)、艷藍(lán)、深藍(lán)、綠、艷綠、深綠、黃棕、紅棕、棕、深棕、橄欖綠、草綠、灰、黑。

色澤的形容詞，采用“嫩”、“艷”、“深”三個字。

字尾——即是以一定的符號和數(shù)字來說明色光、形態(tài)、特殊性能和其它染色性能。

常用的符號及其意義列舉

①表示染料色光或顏色的品質(zhì)

A染料的習(xí)慣名稱代號，如湖藍(lán)A，酸性大紅A。

B表示帶藍(lán)光或青光

G表示帶黃光或綠光

R表示帶紅光

F表示色光純正

D表示深色或色光較暗

…………

②表示性質(zhì)和用途

AS不溶性偶氮染料色酚系列名稱，如AS-D，等

B雙均三嗪染料，如Megafix金黃BES等

C表示耐氯漂，如還原藍(lán)BC，棉用；不溶性偶氮染料的鹽酸鹽,如黃色基GC.

D適用于染色、耐高溫的混紡直接染料，如直接混紡黃D-RL；高溫型分散染料，如Dispersol橙D-G，可以印花還原染料，如還原棕RRD。

…………

表示染料力份的字尾

在染料尾注中還常表示染料力份，如****、200%等。所謂染料的力份是指染料廠家以某一質(zhì)量分?jǐn)?shù)作為染料力份標(biāo)準(zhǔn)（力份視為****），其他與之相比而確定的相對濃度。例如50％就是說某染料的力份是標(biāo)準(zhǔn)染料的一半。不同廠家力份標(biāo)準(zhǔn)不一樣，無可比性。染料廠常在染料中加入填充料如促染劑、擴散劑、助溶劑等助劑，使用時應(yīng)注意。

舉例說明

活性艷紅M-8B150%，“活性”為冠稱，表示活性染料；“艷紅”為色稱，表示染料在紡織材料上染色后所呈現(xiàn)的顏色是鮮艷的紅色；“M-8B150%”是字尾，其中“M”指M型活性染料，“B”指染料的色光偏藍(lán)，“8B”指比“B”藍(lán)很多，說明這個是藍(lán)光很重的紅色染料，“150%”表示染料的強度或力份。

紡織偶氮染料檢測方法

偶氮是國際環(huán)保要求的必檢項目之一，但并非所有偶氮染料都受禁止，受禁的只是經(jīng)還原會釋出法例指定的24種芳香胺類的偶氮染料，約有130種。這些受禁偶氮染料染色的服裝或其他消費品與人體皮膚長期接觸后，會與代謝過程中釋放的成分混合并產(chǎn)生還原反應(yīng)形成致癌的芳香胺化合物，這種化合物會被人體吸收，經(jīng)過一系列活化作用使人體細(xì)胞的DNA發(fā)生結(jié)構(gòu)與功能的變化，成為人體病變的誘因。

檢驗方法一般有以下三種：薄層色譜法（TLC），氣相色譜及質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MSD）及高效液相色譜法（HPLC）。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定被檢產(chǎn)品中不得含有23種偶氮染料中間體，若檢出其中一種即為不合格產(chǎn)品，其限量為30ppm。

1.測試方法

以橙色錦綸面料試樣為試驗對象進(jìn)行檢測定性和定量分析。

2.主要儀器

CP224S電子天平；HD500恒溫水浴振蕩器；美國organomation氮吹儀；瑞士BUCHI旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；TGL-16B離心機；安捷倫7890A-5975C氣質(zhì)聯(lián)用儀。

3.主要試劑和消耗品

叔丁基甲醚（TEDIAHPLC）；乙腈（TEDIAHPLC）；連二亞硫酸鈉（國藥AR）；偶氮混標(biāo)（北京振翔100ppm）；硅藻土柱子（Agela）；巴氏吸管；1.5mL離心管。

4.測試原理

紡織品在檸檬酸鹽緩沖溶液介質(zhì)中用連二亞硫酸鈉溶液還原分解，用叔丁基甲醚通過硅藻土柱提取溶液中的芳香胺，濃縮后用乙腈定容，*后用GC-MS分析樣品。

由于檢出苯胺，新取樣品在堿性介質(zhì)中用連二亞硫酸鈉還原，用叔丁基甲醚提取可能分解出的4-氨基偶氮苯，用GC-MS進(jìn)行定性分析。

5.測試具體過程

5.1取樣，取代表性試樣，剪成5mm×5mm的小片，混合。從混合試樣中稱取1.00g樣品，精確到0.01g，放入定制的反應(yīng)器中。

5.2還原，向反應(yīng)器中加入已預(yù)熱至（70±2）℃的檸檬酸鹽緩沖溶液17mL，密閉，振搖后置于（70±2）℃恒溫水浴振蕩器保溫30min，然后打開反應(yīng)器，加入新鮮配制的200mg/L濃度的連二亞硫酸鈉溶液3mL，并立即密閉振搖后再于（70±2）℃恒溫水浴振蕩器保溫30min，取出后2min內(nèi)冷卻到室溫。

5.3萃取，冷卻后迅速用玻璃棒將反應(yīng)液全部倒入硅藻土柱中，任其吸附15min，再用4×20mL叔丁基甲醚分四次洗脫，收集叔丁基甲醚提取液于圓底燒瓶中。

5.4濃縮，將收集到提取液的圓底燒瓶置于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀上，于40-50℃溫度，400-500mbar壓力下濃縮至1mL左右，再用氮吹儀吹至近干，后用1mL乙腈定容。超聲溶解后，用巴氏吸管移至1.5mL離心管內(nèi)，于9000轉(zhuǎn)/分離心3min。

旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)

氮吹

離心

5.5進(jìn)樣，用安捷倫7890A-5975C氣質(zhì)聯(lián)用儀上機分析，進(jìn)樣量1μL。

5.6初步結(jié)果，結(jié)果分析中，有苯胺和聯(lián)苯胺檢出，需按GB/T23344-2009進(jìn)行4-氨基偶氮苯檢測。

5.74-AAB檢測過程：從混合試樣中再稱取1.00g樣品，精確到0.01g，放入定制的反應(yīng)器中，向反應(yīng)器中加入9.0mL氫氧化鈉溶液，密閉振搖后加入1.0mL連二亞硫酸鈉溶液，再次密閉振搖后置于（40±2）℃的恒溫水浴振蕩器保溫30min，取出后1min內(nèi)冷卻到室溫。向反應(yīng)器依次加入10mL叔丁基甲醚和7g氯化鈉，用力振搖后在水浴振蕩器（常溫）中振搖45min。靜置分層后取上層有機相過0.45μm膜后進(jìn)GC-MS分析。

5.8*終結(jié)果：未知樣品含聯(lián)苯胺75mg/kg，無4-AAB。

6.注意事項：

6.1在做樣品前（或者說單位在準(zhǔn)備開展偶氮項目前），需要有方法開發(fā)記錄，換句話說，需要用標(biāo)樣做加標(biāo)回收等項目，確保方法可行。

6.2采用不同硅藻土柱，對回收率影響很大，*好再換硅藻土柱和使用不同批次硅藻土柱前都做下回收率。

6.3反應(yīng)器的密閉性對回收率影響也較大，確保反應(yīng)器密閉性強。

6.4濃縮過程中，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)一定要剩1mL左右，切不可蒸干；氮吹儀需要用緩慢氮氣吹至近干，不可全干，否則也回收率有較大影響。

6.5確保連二亞硫酸鈉有效性，其對結(jié)果影響很大。簡單判斷有效性，一種方法是能把非分散染料樣品還原褪色。還有一種方法是配置新鮮是為無色透明溶液，一接觸空氣馬上變黃。

6.6從冷卻到過柱時間要短，時間較長也會對回收率有影響。特別是做4-氨基偶氮苯的時候。

6.7緩沖溶液需按要求，pH要在6.0左右，其pH對回收率也有影響。

6.8做4-氨基偶氮苯的時，加入連二亞硫酸鈉溶液濃度和體積需準(zhǔn)確，其對回收率影響較大。

注：此次測試使用了外標(biāo)法，出結(jié)果一般還需用液相確認(rèn)，液相或內(nèi)標(biāo)法定量。

提問：

（1）pH=6.0的檸檬酸鹽緩沖溶液怎么配制？

（2）操作步驟5.2中3mL保險粉溶液用什么工具加入？

（3）操作步驟5.3中是否需要用玻璃棒擠壓樣品使還原后的混合溶液盡量脫離紡織品殘渣流出？

（4）操作步驟5.4中1mL乙腈怎么定容？定容后還離心干嗎？

(1)按標(biāo)準(zhǔn)配置：12.526g檸檬酸和6.320g氫氧化鈉溶于1000mL水（不過我用分析純的檸檬酸和氫氧化鈉配置，一般配出來pH在5.5左右，所以氫氧化鈉一般都要多加點，正采購優(yōu)級純的，下次按標(biāo)準(zhǔn)配置看看是不是6.0左右）

（2）用移液槍或移液管都可以

（3）是的，按國標(biāo)需要如此。（bsen14362-1:2012是連同樣品一起倒入硅藻土柱上方）

（4）移液管移取1mL乙腈至圓底燒瓶中，稍微超聲幫助溶解下即可。由于溶解后有時有沉淀，所以離心下（也可以過膜）。