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偶氮染料是什么

嘉峪检测网        2015-10-20 08:26

偶氮染料是什么

偶氮是染料中形成基础颜色的物质,如果摈弃了偶氮结构,那么大部分染料基础颜色将无法生成。且偶氮染料制作工艺简单、色谱齐全、色光良好、牢度较高、几乎能染所有的纤维。因此,它被广泛的用于各种纤维、皮革制品的染色和印花,以及纸张、肥皂、蜡烛、木材、麦秆、羽毛等的染色,以及油漆、油墨、塑料、橡胶、食品等的着色。

1859年J.P.格里发现了第一个重氮化合物,并制备了第一个偶氮染料:苯胺黄。

在所有的染料分子结构中,凡是含有偶氮基(—N=N—)染料都称为偶氮染料。其通式为:R-N=N-R’。常通过重氮化及偶合反应制得。

据统计,目前市场上70%左右[1-2]的合成染料是以偶氮化学为基础的。

 

 

偶氮染料的典型结构

 

偶氮染料,偶氮

 

偶氮染料包括酸性、碱性、直接、媒染、冰染分散、活性染料,以及有机颜料等。

按分子中所含偶氮基数目可分为:

  • 单偶氮Ar-N=N-Ar-OH(NH2)

  • 双偶氮Ar1-N=N-Ar2-N=N-Ar3

  • 三偶氮Ar1-N=N-Ar2-N=N-Ar3-N=N-Ar4

  • 多偶氮染料

其中Ar为芳基,随着偶氮基数目的增加,染料的颜色加深。

 

 

由于合成方法简单,结构多变,因而是染料中品种最多的一类,约占合成染料品种的50%以上,在应用上包括酸性、冰染、直接、活性、阳离子等染料类型。广泛用于化学纤维、皮革、纸张、肥皂、蜡烛、木材、麦秆、羽毛等染色以及油漆、油墨、塑料、橡胶、食品、化妆品等的着色。

2、偶氮染料的风险性

目前市场上使用的偶氮染料种类达3000多种,其中大部分的偶氮染料都是安全的,但是其中有一部分可还原释放出指定的二十多种芳香胺类的偶氮染料,约有200多种,这一部分偶氮染料是被全球主要市场所禁用的。并非所有含偶氮结构的染料都具有风险,并被禁止使用。

 

被禁止使用的偶氮染料,在与人体皮肤长期接触后,与人体正常代谢过程中释放的物质(如汗液)混合,会发生还原反应,导致偶氮链断裂,形成致癌芳香胺类化合物。此类致癌物质经过活化作用,可以改变人体DNA结构,最终引起 人体病变和诱发癌症。

偶氮染料,偶氮

 

全球主要市场针对偶氮染料的管控

1994年7月15日德国政府颁布禁用部分染料法令;

1996年8月,荷兰政府颁布禁用部分偶氮染料法令;

2002年9月11日欧盟委员会发出第六十一号令,禁止使用在还原条件下分解会产生22种致癌芳香胺的偶氮染料,并规定2003年9月11日之后,在欧盟15个成员国市场上销售的欧盟自产或从第三国进口的有关产品中,所含会分解产生22种致癌芳香胺的偶氮染料含量不得超过30×10-6的限量。2003年1月6日,欧盟委员会进一步发出2003年第三号令,规定在欧盟的纺织品、服装和皮革制品市场上禁止使用和销售含铬偶氮染料,并将于2004年6月30日生效。

中国国家质检总局于于2002年拟草了GB 18401《国家纺织品基本安全技术规范》的国家标准,并与2005年正式实施。以及后续的GB 20400《皮革和毛皮 有害物质限量》等针对不同种类产品的国家强制性标准。这些强制性标准中都对可分解致癌芳香胺类偶氮染料进行了严格限制。

 

3、偶氮染料替代

自致癌性染料的禁用条例颁布后,国内外很多企业都致力于致癌芳香胺和禁用偶氮染料的代用研究和产业化工作。主要可以概括为两个途径:用其他类型的染料替代联苯胺染料,以及选用非联苯胺为母体的二氨基化合物。

 

 

1)用非联苯胺型的二氨基化合物取代联苯胺及其衍生中间体:

(1)二氨基苯甲酰替苯胺及其磺酸衍生物

(2)4,4’-二氨基苯磺酰苯胺及其衍生物

如C.I.酸性黑210、C.I.酸性黑234等,适用于丝绸、锦纶、皮革的染色;对纤维素的染色也具有直接性,可用于染棉、黏胶等的染色。

(3)二氨基二苯乙烯及其磺酸衍生物

如直接绿GN、直接红棕RN、直接耐晒橙GGL等,这些是一类性能较好的环保型直接染料。

(4)二氨基二苯脲及其磺酸衍生物

如C.I.直接红75等,适用于羊毛、聚酰胺纤维和皮革等的染色。

(5)二氨基二苯胺及其磺酸衍生物

如C.I.直接黑22,、C.I.直接蓝175等,适用于皮革、纸张的染色。

(6)氨芳基杂环化合物

(7)氨基杂环化合物

(8)二氨基萘

(9)二氨基二苯甲酰基脂肪烃二胺

 

2)用其他类型染料取代联苯胺型偶氮染料:

 

(1)直接耐晒染料及直接铜盐染料[26-27]

如C.I.直接黄86、C.I.直接红89、直接耐晒天蓝G等,此类染料不需要重金属络合,是很好的环保型染料。

(2)活性染料

主要为双活性基染料,已经有黄、黑、绿、红、蓝等各种颜色的品种,属于棉用染料,牢度好,色谱齐全。

(3)可反应性染料

(4)硫化染料和液状硫化染料

 

 

 

 

 

 

 

 

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来源:CTI