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嘉峪检测网 2018-11-26 10:31
染料的概念
染料是指能够是纤维材料获得色泽的有色有机化合物，但并非所有的有色有机化合物都可以作为染料。作为染料一般要具备四个条件。
1、色度
即必须能染得一定浓度的颜色（有一定的染色提升率）
2、上色的能力
也就是与纺织材料有一定的结合力，即亲和力或直接性。
3、溶解性
即可以直接溶解在水中或借化学作用溶解在水中。
4、染色牢度
即在纺织材料上染上的颜色需有一定的耐久性，不容易褪色或变色。
有些有色物质不溶于水，对纤维没有亲和力，不能计入纤维内部，但能靠粘合剂的作用机械地固着在织物上，这种物质成为颜料。颜料和分散剂、吸湿剂、水等进行研磨，可制得涂料，涂料也可用于染色，但没有在印花上的应用普遍。
染料的发展与分类
1857年，英国的伯琴（W.H.Perkin）将其发明的苯胺紫染料投入工业化，这是第一个人工合成染料。
染料生产一般以1857年作为分界线：1857年之前为天然染料的提取加工阶段；1857年之后为合成染料的生产加工阶段。
据《染料索引》记载，全世界合成染料已达7000多种（包括有机颜料），经常生产的有2000多种。合成染料虽然仅有160年的历史，但发展速度惊人。
染料的分类
染料的分类方法有两种，一种是根据染料的性能和应用方法进行分类，成为应用分类；另一种是根据染料的化学结构或其特性基团进行分类，称为化学分类。
1按化学结构分类
分为：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、硝基和亚硝基染料，此外还有其他结构类型的染料，如甲川和多甲川类染料、二苯乙烯类染料以及各种杂环类染料等。
2按应用分类
分为：直接染料、酸性染料、阳离子染料、活性染料、不溶性偶氮染料、分散染料、还原染料、硫化染料、缩聚染料、荧光增白剂，此外，还有用于纺织品的氧化染料（如苯胺黑）、溶剂染料、丙纶染料以及用于食品的食用色素等。
染料的命名
染料的种类繁多，为了适用生产和应用的要求，正确的反应染料的颜色和应用性能，必需给予染料专用的命名。
现根据我国原化学工业部从1965年1月起试行的《染料产品名词命名草案》，将我国染料的命名法——三段命名法介绍如下，染料名称由三部分组成，即“冠称”、“色称”和“字尾”。
冠称部分——表示染料的应用类别，在国际上染料的商品名称或应用类别表示染料的冠称，在国内则使用染料的应用分类或性质作为冠称。
中国的染料冠称有31种如酸性、酸性络合、酸性媒介、中性、直接、直接耐晒、直接混纺、碱性、阳离子、活性、还原、可溶性还原、硫化、硫化还原、分散、色酚、色基、色盐、缩聚、快色素等。
颜色部分——标明染料上到纤维上的颜色，国内外基本相同。
色称采用二十九色泽名称：嫩黄、黄、金黄、深黄、橙、大红、红、桃红、玫瑰红、品红、红紫、枣红、紫、翠兰、蓝、湖蓝、艳蓝、深蓝、绿、艳绿、深绿、黄棕、红棕、棕、深棕、橄榄绿、草绿、灰、黑。
色泽的形容词，采用“嫩”、“艳”、“深”三个字。
字尾——即是以一定的符号和数字来说明色光、形态、特殊性能和其它染色性能。
常用的符号及其意义列举
①表示染料色光或颜色的品质
A 染料的习惯名称代号，如湖蓝A，酸性大红A。
B 表示带蓝光或青光
G 表示带黄光或绿光
R 表示带红光
F 表示色光纯正
D 表示深色或色光较暗
…………
②表示性质和用途
AS 不溶性偶氮染料色酚系列名称，如AS-D，等
B 双均三嗪染料，如Megafix 金黄BES等
C 表示耐氯漂，如还原蓝BC，棉用；不溶性偶氮染料的盐酸盐,如黄色基GC.
D 适用于染色、耐高温的混纺直接染料，如直接混纺黄D-RL；高温型分散染料，如Dispersol橙D-G，可以印花还原染料，如还原棕RRD。
…………
表示染料力份的字尾
在染料尾注中还常表示染料力份，如100%、200%等。所谓染料的力份是指染料厂家以某一质量分数作为染料力份标准（力份视为100%），其他与之相比而确定的相对浓度。例如50％就是说某染料的力份是标准染料的一半。不同厂家力份标准不一样，无可比性。染料厂常在染料中加入填充料如促染剂、扩散剂、助溶剂等助剂，使用时应注意。
举例说明
活性艳红M-8B 150%，“活性”为冠称，表示活性染料；“艳红”为色称，表示染料在纺织材料上染色后所呈现的颜色是鲜艳的红色；“M-8B 150%”是字尾，其中“M”指M型活性染料，“B”指染料的色光偏蓝，“8B”指比“B”蓝很多，说明这个是蓝光很重的红色染料，“150%”表示染料的强度或力份。
纺织偶氮染料检测方法
偶氮是国际环保要求的必检项目之一，但并非所有偶氮染料都受禁止，受禁的只是经还原会释出法例指定的24种芳香胺类的偶氮染料，约有130种。这些受禁偶氮染料染色的服装或其他消费品与人体皮肤长期接触后，会与代谢过程中释放的成分混合并产生还原反应形成致癌的芳香胺化合物，这种化合物会被人体吸收，经过一系列活化作用使人体细胞的DNA发生结构与功能的变化，成为人体病变的诱因。
检验方法一般有以下三种：薄层色谱法（TLC），气相色谱及质谱联用法（GC-MSD）及高效液相色谱法（HPLC）。标准规定被检产品中不得含有23种偶氮染料中间体，若检出其中一种即为不合格产品，其限量为30ppm。
1.测试方法
以橙色锦纶面料试样为试验对象进行检测定性和定量分析。
2.主要仪器
CP224S电子天平；HD500恒温水浴振荡器；美国organomation氮吹仪；瑞士BUCHI旋转蒸发仪；TGL-16B离心机；安捷伦7890A-5975C气质联用仪。
3.主要试剂和消耗品
叔丁基甲醚（TEDIA HPLC）；乙腈（TEDIA HPLC）；连二亚硫酸钠（国药 AR）；偶氮混标（北京振翔 100ppm）；硅藻土柱子（Agela）；巴氏吸管；1.5mL离心管。
4.测试原理
纺织品在柠檬酸盐缓冲溶液介质中用连二亚硫酸钠溶液还原分解，用叔丁基甲醚通过硅藻土柱提取溶液中的芳香胺，浓缩后用乙腈定容，最后用GC-MS分析样品。
由于检出苯胺，新取样品在碱性介质中用连二亚硫酸钠还原，用叔丁基甲醚提取可能分解出的4-氨基偶氮苯，用GC-MS进行定性分析。
5.测试具体过程
5.1取样，取代表性试样，剪成5mm×5mm 的小片，混合。从混合试样中称取1.00g样品，精确到0.01g，放入定制的反应器中。
5.2还原，向反应器中加入已预热至（70±2）℃的柠檬酸盐缓冲溶液17mL，密闭，振摇后置于（70±2）℃恒温水浴振荡器保温30min，然后打开反应器，加入新鲜配制的200mg/L浓度的连二亚硫酸钠溶液3mL，并立即密闭振摇后再于（70±2）℃恒温水浴振荡器保温30min，取出后2min内冷却到室温。
5.3萃取，冷却后迅速用玻璃棒将反应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脱，收集叔丁基甲醚提取液于圆底烧瓶中。
5.4浓缩，将收集到提取液的圆底烧瓶置于旋转蒸发仪上，于40-50℃温度，400-500mbar压力下浓缩至1mL左右，再用氮吹仪吹至近干，后用1mL乙腈定容。超声溶解后，用巴氏吸管移至1.5mL离心管内，于9000转/分离心3min。
旋转蒸发
氮吹
离心
5.5进样，用安捷伦7890A-5975C气质联用仪上机分析，进样量1μL。
5.6初步结果，结果分析中，有苯胺和联苯胺检出，需按GB/T 23344-2009进行4-氨基偶氮苯检测。
5.7 4-AAB检测过程：从混合试样中再称取1.00g样品，精确到0.01g，放入定制的反应器中，向反应器中加入9.0mL氢氧化钠溶液，密闭振摇后加入1.0mL连二亚硫酸钠溶液，再次密闭振摇后置于（40±2）℃的恒温水浴振荡器保温30min，取出后1min内冷却到室温。向反应器依次加入10mL叔丁基甲醚和7g氯化钠，用力振摇后在水浴振荡器（常温）中振摇45min。静置分层后取上层有机相过0.45μm膜后进GC-MS分析。
5.8最终结果：未知样品含联苯胺75mg/kg，无4-AAB。
6.注意事项：
6.1在做样品前（或者说单位在准备开展偶氮项目前），需要有方法开发记录，换句话说，需要用标样做加标回收等项目，确保方法可行。
6.2采用不同硅藻土柱，对回收率影响很大，最好再换硅藻土柱和使用不同批次硅藻土柱前都做下回收率。
6.3反应器的密闭性对回收率影响也较大，确保反应器密闭性强。
6.4浓缩过程中，旋转蒸发一定要剩1mL左右，切不可蒸干；氮吹仪需要用缓慢氮气吹至近干，不可全干，否则也回收率有较大影响。
6.5确保连二亚硫酸钠有效性，其对结果影响很大。简单判断有效性，一种方法是能把非分散染料样品还原褪色。还有一种方法是配置新鲜是为无色透明溶液，一接触空气马上变黄。
6.6从冷却到过柱时间要短，时间较长也会对回收率有影响。特别是做4-氨基偶氮苯的时候。
6.7缓冲溶液需按要求，pH要在6.0左右，其pH对回收率也有影响。
6.8做4-氨基偶氮苯的时，加入连二亚硫酸钠溶液浓度和体积需准确，其对回收率影响较大。
注：此次测试使用了外标法，出结果一般还需用液相确认，液相或内标法定量。
提问：
（1）pH=6.0的柠檬酸盐缓冲溶液怎么配制？
（2）操作步骤5.2中3mL保险粉溶液用什么工具加入？
（3）操作步骤5.3中是否需要用玻璃棒挤压样品使还原后的混合溶液尽量脱离纺织品残渣流出？
（4）操作步骤5.4中1mL乙腈怎么定容？定容后还离心干吗？
(1)按标准配置：12.526g柠檬酸和6.320g氢氧化钠溶于1000mL水（不过我用分析纯的柠檬酸和氢氧化钠配置，一般配出来pH在5.5左右，所以氢氧化钠一般都要多加点，正采购优级纯的，下次按标准配置看看是不是6.0左右）
（2）用移液枪或移液管都可以
（3）是的，按国标需要如此。（bs en 14362-1:2012是连同样品一起倒入硅藻土柱上方）
（4）移液管移取1mL乙腈至圆底烧瓶中，稍微超声帮助溶解下即可。由于溶解后有时有沉淀，所以离心下（也可以过膜）。
来源：AnyTesting
