染料概述及分类介绍

（一）染料概述

染料是指能使纤维染色的有色有机化合物，但并非所有的有色有机化合物都可作为染料。染料对所染的纤维要有亲和力，并且有一定的染色牢度。有些有色物质不溶于水，对纤维没有亲和力，不能进入到纤维内部，但能靠黏着剂的作用机械地黏着于织物上，这种有色物质称为颜料。颜料和分散剂、吸湿剂、水等进行研磨制得涂料，涂料可用于染色，但更多的是用于印花。有些染料在应用时还不能称为染料，但可在染色过程中在纤维中偶合而生成色淀，如不溶性偶氮染料。

染料可用于棉、毛、丝、麻及化学纤维等的染色，但不同的纤维所用的染料也有所不同。纺织纤维的染色，主要用水作为染色介质，所用的染料大都能溶于水，或通过一定的化学处理转变为可溶于水的衍生物，或通过分散剂的分散作用制成稳定的悬浮液，然后进行染色。

很早以前，人们是用从植物和动物体中提取的天然染料进行染色的。用于染色的天然染料多数是媒染染料，这类染料不能直接上染纤维，染色时必须先用金属氧化物如铝、铁、锡等的氧化物浸渍处理纤维，然后才能对纤维染色。这些金属氧化物称为媒染剂。用不同的媒染剂处理，染色产品的颜色不同，如从茜草中提取的茜素，用氧化铝作媒染剂，可使纺织物染得红色；用氧化铁作媒染剂，可染得紫色与黑色；用氧化铝和氧化铁混合媒染剂能得到各种棕色。由于天然染料的染色过程复杂、颜色鲜艳度差以及染色牢度差等原因，已很少用于纺织品的染色。合成染料具有价格便宜、色谱齐全、染色方便等优点，目前的染色绝大多数采用合成染料。随着人们的自我保护意识和环境保护意识的增强，合成染料中许多对人体或环境有害的染料被禁止使用。

（二）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，称为应用分类；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。

染料按照应用分类法来分，用于纺织品染色的染料主要有以下几类：直接染料、活性染料、还原染料、可溶性还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料、酸性染料、酸性媒染染料、酸性含媒染料、阳离子染料、分散染料等。

各类纤维各有其特性，应采用相应的染料进行染色。纤维素纤维可用直接染料、活性染料、还原染料、可溶性还原染料、硫化染料、不溶性偶氮染料等进行染色；蛋白质纤维（羊毛、蚕丝）和锦纶可用酸性染料、酸性媒染染料、酸性含媒染料等染色；腈纶可用阳离子染料染色；涤纶主要用分散染料染色。但一种染料除了主要用于一类纤维的染色外，有时也可用于其他纤维的染色，如直接染料也可用于蚕丝的染色，活性染料也可用于羊毛、蚕丝和锦纶的染色，分散染料也可用于锦纶、腈纶的染色。

（三）染料的命名

染料的品种很多，每个染料根据其化学结构都有一个化学名称。但大多数染料都是结构复杂的有机化合物，如按照其结构命名，则名称十分复杂，同时也不能反映出染料的颜色和应用性能，而且商品染料并不是纯物质，还含有同分异构体、填充剂、盐类、分散剂等，有些染料的结构尚未公布，无法用化学名称进行命名。国产的商品染料采用三段命名法命名：第一段为冠首，表示染料的应用类别；第二段为色称，表示染料染色后呈现的色泽的名称；第三段为字尾，用数字、字母表示染料的色光、染色性能、状态、用途、纯度等。

如酸性红3B，“酸性”是冠首，表示酸性染料；“红”是色称，说明染料在纤维上染色后所呈现的色泽是红色的；“3B”是字尾，“B”说明染料的色光是蓝的，“3B”比“B”更蓝，这是个蓝光较大的红色染料。

在染料的名称中往往有百分数，如50%、100%、200%，它表示染料的强度或力份。商品染料并不是纯染料，还含有填充剂、盐、分散剂等。染料强度是一个比较值，不是染料含量的绝对值，它是将染料标准品的力份定为100%，其他染料的浓度与之相比，所得染料相对浓度的大小。在相同染色条件下，染相同浓淡程度的色泽时，若所需要的染料量为标准品染料用量的0.5倍，则染料的力份为200%；若所需要的染料量为标准品染料用量的2倍，则染料的力份为50%。

（四）染色牢度

染色产品的色泽应鲜艳、均匀，同时必须具有良好的染色牢度。染色牢度是指染色产品在使用过程中或染色以后的加工过程中，在各种外界因素的作用下，能保持其原来色泽的能力（或不褪色的能力）。保持原来色泽的能力低，即容易褪色，则染色牢度低，反之，称为染色牢度高。染色牢度是衡量染色产品质量的重要指标之一。染色牢度的种类很多，随染色产品的用途和后续加工工艺而定，主要有耐晒牢度、耐气候牢度、耐洗牢度、耐汗渍牢度、耐摩擦牢度、耐升华牢度、耐熨烫牢度、耐漂牢度、耐酸牢度、耐碱牢度等，此外，根据产品的特殊用途，还有耐海水牢度、耐烟熏牢度等。

染料在某一纤维上的染色牢度，在很大程度上决定于它的化学结构。此外，染料在纤维上的状态（如染料的分散或聚集程度，染料在纤维上的结晶形态等）、染料与纤维的结合情况、染色方法和工艺条件等对染色牢度都有很大的影响。染色后充分洗除浮色或进行固色处理，对提高染色牢度有利。同一染料在不同纤维上的染色牢度不同，这主要是由于染料在不同纤维上所处的物理状态以及染料与纤维的结合牢度不同。如还原染料在纤维素纤维上的日晒牢度很好，但在锦纶上很差。染色牢度的高低还与被染物的色泽浓淡有关，例如，浓色产品的耐日晒牢度比淡色的高，而摩擦牢度的情况则与此相反。在评价染料的染色牢度性能时，应将染料在纺织品上染成规定色泽的浓度，然后才能进行比较。主要颜色各有一个规定的所谓标准浓度参比标样，这个浓度写作“1/1”染色浓度。一般染料染色样卡中所载的染色牢度都注有“1/1”“1/3”等染色浓度。“1/3”的浓度为1/1标准浓度的1/3。

染色牢度的评价，一般是模拟服用、加工、环境等实际情况，制定了相应的染色牢度测试方法和染色牢度标准。由于实际情况很复杂，这些试验方法只是一种近似的模拟。根据试验前后试样颜色的变化情况，与标准样卡或蓝色标样进行比较，得到染色牢度的等级。染色牢度一般分为五级，如皂洗、摩擦、汗渍等牢度，一级最差，五级最好；日晒牢度、气候牢度分为八级，一级最差，八级最好。

染色产品的用途不同，对染色牢度的要求不同。具有全面染色牢度的染料往往价格较高或染色方法复杂，应针对染色产品的不同牢度要求，选择既实用又经济的染料。例如，作为内衣的织物与日光接触的机会很少，洗涤的机会很多，因此它的耐洗牢度必须很好，而日晒牢度的要求并不高；夏季服装面料则应具有较高的耐晒、耐洗和耐汗渍牢度。

（五）天然染料(www.xing528.com)

在19世纪中叶以前，纺织纤维染色所用的染料都来源于自然界，称为天然染料。天然染料是从植物、动物及矿物中提取的，根据来源的不同，天然染料可分为植物染料、动物染料和矿物染料三类。植物染料是从植物的叶、花、果实及根茎中提取得到的，大多数天然染料属于植物染料，如从红花草的花中可提取红色染料；从茜草根中可提取茜素，这种染料在中东称为土耳其红。动物染料是从某些昆虫和贝类的躯体中提取的，如从胭脂虫的雌体中可提取红色染料。某些无机盐在纤维上可形成无机颜料而使纤维染色，称为矿物染料。天然染料中黄色、红色和棕色的品种较多，蓝色、绿色和黑色品种较少。

天然染料根据化学结构的不同，可分为靛类、蒽醌类、黄酮类、多元酚类、α—萘醌类、二氢吡喃类、花色素、类胡萝卜素等。靛类天然染料为蓝色和紫色，如靛蓝、菘蓝、泰尔红紫等。天然染料中大多数红色染料属于蒽醌类，包括茜草、紫胶、胭脂虫粉、胭脂红等。天然染料中的黄色染料主要是黄酮类，如黄木樨草、洋葱等。多元酚类天然染料为褐色、灰色和黑色，如河子、石榴等。α—萘醌类天然染料有指甲红花、核桃醌等。二氢吡喃类天然染料中的苏木染料和巴西红木染料是历史上重要的丝绸、羊毛和棉染色用黑色天然染料。花色素包括C.I.天然橙5和C.I.天然蓝3。类胡萝卜素类染料为橙色，如胭脂树橙和藏红花。

天然染料中大部分染料对纤维没有亲和力或直接性，需要和媒染剂一起使用才能固着在纤维上，属于媒染染料，如茜草、苏木、胭脂红等。常用的媒染剂为金属氧化物或金属盐，如铝、铁的氧化物等。茜素在用铝盐处理过的棉纤维上可染得红色，而采用氧化铁作为媒染剂时，可染得紫色与黑色。从苏木中提取的苏木精用氧化铬作为媒染剂，可染得黑色，称为苏木黑。

天然染料中也有部分染料对纤维具有直接性，无须媒染处理，可直接对纤维进行染色，如靛蓝、姜黄、海石蕊等。

由于多数天然染料对纺织纤维没有亲和力或直接性，需要和媒染剂一起使用才能固着在纤维上，同时由于天然染料的耐光牢度和耐水洗牢度较差，色泽鲜艳度不及合成染料，因此合成染料出现后，天然染料在纺织纤维上的应用越来越少。但由于合成染料在生产和使用过程中会污染环境，某些合成染料甚至对人体具有过敏性和致癌性，而天然染料与生态环境的相容性好，可生物降解，毒性较低，无过敏性和致癌性，而且生产原料可以再生，因此天然染料现在又重新引起人们的重视。

（六）禁用染料

在染料品种中，某些染料或染料的分解产物含有对人体具有致癌性、过敏性、致畸性等危害性作用的物质，属于禁用染料。

致癌染料是指未经还原等化学变化即能诱发人体癌变的染料，其中C.I.碱性红9早在一百多年前就已被证实与男性膀胱癌的发生有关。目前已知的致癌染料有12种，如C.I.酸性红26、C.I.酸性红114、C.I.直接蓝6、C.I.直接棕95、C.I.碱性黄2、C.I.分散蓝1等，致癌染料在纺织品上应绝对禁用。

有些偶氮染料本身并无致癌性，但染料被人体吸收后，人体内的还原性酶会引起染料的还原分解，其分解产物中含有对人体具有致癌作用的芳香胺。如C.I.直接蓝15的还原分解反应为：

反应产物3，3′-二甲氧基联苯胺具有致癌性。

还有一些染料从化学结构上看不存在致癌的芳香胺，但由于在染料的合成过程中，中间体及副产物的分离、去除不彻底，使染料中含有致癌芳香胺物质，这类染料也属禁用染料。

1994年德国政府首次以立法的形式，禁止使用可以通过一个或多个偶氮基分解而形成MAK（Ⅲ）A1及A2组芳胺类的偶氮染料，其中MAK（Ⅲ）A1组为对人体有致癌性的物质；MAK（Ⅲ）A2组为对动物有致癌性，对人体有致癌危险性的物质。在A1组中包括4种芳胺：4-氨基联苯、联苯胺、4-氯-2-甲基苯胺和2-萘胺。在A2组中包括16种芳胺，如：2-氨基-4-硝基甲苯、2，4-二氨基苯甲醚、4，4′-二氨基二苯甲烷等。

除上述20种芳香胺外，欧共体还将对氨基偶氮苯和邻氨基苯甲醚两种芳香胺作为可疑致癌物。

目前的禁用染料主要是含有上述22种致癌芳香胺或在还原条件下可分解放出致癌芳香胺的偶氮染料。德国首批禁用的染料有118种，它们都是以有毒芳香胺作为重氮组分的偶氮染料，这类染料经还原分解后仍能得到原来的芳香胺。含致癌芳香胺的禁用染料多数为直接染料，如在德国禁用的染料中，直接染料有77种，酸性染料有26种，分散染料有6种。

禁用染料除致癌染料以及分解放出致癌芳香胺的染料外，还包括使人体过敏的致敏染料。Oeko-Tex Standard100将19种分散染料定为致敏染料，应避免使用。

自从德国颁布禁用染料法令后，世界上许多国家也纷纷开始禁止使用含有致癌芳胺的染料。目前禁用染料已成为国际纺织品与服装贸易中最重要的检测项目之一，也是生态纺织品最基本的质量指标之一。