合成染料概述

合成染料概述第一页，共二十二页，2022年，8月28日主要内容合成染料的概述一.染料概述二.世界染料生产发展简史三.中国染料生产发展简史四.合成染料的应用及危害：2023/3/142第二页，共二十二页，2022年，8月28日一、染料概述

染料：采取适当方法使被着色物质获得鲜明而坚牢的颜色的一类有机化合物。

▪被着色的物质可以是各种纤维或纺织品，也可以是皮革、纸张、木材、食品、药品、化妆品、感光材料等。

▪染料还可被加工成有机颜料或溶剂色料，广泛用于油墨、涂料、塑料、橡胶、树脂等的着色。2023/3/143第三页，共二十二页，2022年，8月28日

目前，世界各国生产的染料品种多达5000余种，年产量已接近100万吨。我国是染料生产和出口大国，生产品种超过1200种，经常生产的有11大类700多个品种，年产量在60多万吨，其中2/3参与国际贸易，并可满足国内90％的市场需求。染料是一种色素，它以绚丽的色彩装扮着周围的大千世界，它伴随着人类的物质文明和精神文明的进步而不断发展。人类几千年的文明史，在染料的陪衬、包装下才显得更加美丽、多姿，染料的生产更新和合理应用，使得人们的衣着服饰和生活环境更加赏心悦目、丰富和谐。2023/3/144第四页，共二十二页，2022年，8月28日

根据生产原料的不同，染料有天然染料和合成染料之分。

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。

现在使用的染料多为合成染料，虽然仅有150年的历史，但发展速度惊人。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。

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。2023/3/145第五页，共二十二页，2022年，8月28日

▪现代染料工业也会对周围环境造成一定的污染和损害，特别是含铜、铬、镍的金属络合染料，更容易造成环境污染和水系污染，因此，2002年欧盟已经提出禁止使用铬媒染料和限制使用含铜、铬、镍的金属络合染料。

▪有些染料对人身健康有一定伤害，1994年，德国首先禁止生产和使用含有22种致癌芳香胺的118种染料，目前公认的禁用染料已达146个。

▪近年来各染料生产大国均在大力研究和开发染料的清洁生产工艺和各种环保型染料产品。2023/3/146第六页，共二十二页，2022年，8月28日2、世界染料发展简史

▪公元前715年，在古罗马已形成了羊毛的染色工艺。

▪公元前331年，在波斯首都苏萨的皇室宝库中，发现了已经有190年历史的古老的紫色长袍。

▪公元前327年，亚历山大大帝提到在印度有“非常漂亮的印染棉布”。

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公元2世纪和3世纪，在罗马人的坟墓中发现了用茜草和靛蓝染色的织物。

2023/3/147第七页，共二十二页，2022年，8月28日

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古代生产加工出来的染料，都来自于天然的植物、动物和矿物体。

例如：从靛蓝中提取蓝色的“瓮染料”，从菘蓝中提取蓝色染料，从红花草的花朵中提取红色染料，从苔藓中制备紫色染料，从木犀草中提取黄色染料，从美洲黑栎树皮中提取黄色染料，从地衣中提取地衣紫，从苏木精的浸出物中制取黑色媒染染料，从贝紫螺中提取昂贵的“帝王紫”，从胭脂虫的雌体中提取红色染料，从矿石中提取氧化铁红颜料等。2023/3/148第八页，共二十二页，2022年，8月28日天然染料------从植物和动物中提取红花紫草柞树

栀子蓝草

茜草2023/3/149第九页，共二十二页，2022年，8月28日

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由于制取工艺比较复杂，有些天然染料价格十分昂贵，其身价往往超出黄金珠宝。例如：在公元400年左右，罗马人喜欢帝王紫，由于原料稀缺，一磅用贝紫螺染过的布，其价值约相当于现在的2万美元；公元18世纪，英国染坊得到一个合同，专门使用胭脂虫红为白金汉宫守卫的外套染色，这个合同的有效期一直持续到20世纪。有些天然染料染出的颜色被赋予高贵身份的象征，在公元4世纪晚期，拜占庭的皇帝狄奥多西一世曾发布了一道法令，除了皇室之外任何人禁止使用帝王紫，否则会被处死。2023/3/1410第十页，共二十二页，2022年，8月28日

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1857年，英国人Perkin将第一个合成染料苯胺紫投入工业化生产，开始了合成染料生产发展历史，从此一个新的产业在世界上迅速崛起。

▪在之后的十几年间，VerguinLauthBaubignyCaro

DobnerFisher等人又陆续发明了碱性染料品红、甲基紫、甲基绿、甲基蓝等，并投入商品生产。早期的合成染料产品以碱性染料为多，主要用于棉织物染色。

▪1873年，法国的Groissant和Bretonniere合成出第一个棕色的硫化染料，1893年发明了硫化黑，之后硫化染料的品种逐渐增加。

▪1878年，BiebrichScarlet发明了红色的酸性染料，其纯度和亮度好于天然染料胭脂红。2023/3/1411第十一页，共二十二页，2022年，8月28日

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1880年，英格兰的Thomas和Holiday合成了第一个不溶性偶氮染料，这就是后来的冰染料，其染色牢度很高。

▪1880年，德国化学家Bayer合成了第一个还原染料靛蓝，1901年，发明了第一个蒽醌型还原染料，从此各种还原染料不断问世，成为染棉的优质染料。

▪1884年，Bottiger合成出第一个直接染料刚果红，此后各种直接染料大量出现，由于它们染法简便，很长一段时期成为染棉的主要染料。2023/3/1412第十二页，共二十二页，2022年，8月28日

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1915年，发明了金属铬媒染料，1951年，汽巴公司推出1︰2型金属络合染料（中性染料），用于羊毛等蛋白质纤维的染色。

▪1921年，Bader和Sunder发明了可溶性还原染料、即Indigosol

染料，可直接用于棉织物染色。

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1934年，英国化学开发出第一个铜酞菁染料，由于它能染得鲜艳的蓝、绿色而受到重视。

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第一次世界大战后，为适应醋酯纤维染色生产出了分散染料，1947年涤纶大规模投产，使分散染料发展迅猛，目前已成为最大品种之一。2023/3/1413第十三页，共二十二页，2022年，8月28日

▪与天然染料相比，合成染料具有品种多、色谱齐全、染色工艺方便、染色牢度较高、价格较低、染料的分子结构便于人为设计、染料的产品质量便于统一控制管理等许多优点，因此合成染料在短短的150年时间里，已经取得了突飞猛进的发展，基本上取代了天然染料的使用，成为印染厂实际应用的主要着色产品。2023/3/1414第十四页，共二十二页，2022年，8月28日3、中国染料发展简史•

中国是最早应用染料的文明古国之一，从古代仰韶文化遗址中就已发现了早在公元前5000年至公元前3000多年的丝绸织物。

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公元前2600年，中国已经有了关于染料使用的文字记载，比其他国家的相关记载早出一千多年。

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公元前11世纪的商朝，中国染料和染丝技术已相当成熟。至周代，已设置了染草、染人等专业机构和专业人员，分工掌管丝绸、麻织物的纺织和染制，从青海、新疆等地出土的文物中还可看到彩色的毛织品。2023/3/1415第十五页，共二十二页，2022年，8月28日

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公元前2世纪开始的“丝绸之路”，中国的纺织品远销到中亚、西亚、地中海和欧洲。

•公元前130年，植棉技术传入中国，汉武帝时代海南岛等地的种棉及纺织技术已相当发达。•1972～1974年,在湖南长沙发掘的马王堆汉墓中出土了许多绚丽多彩的丝织品，证明我国西汉时期的染色、印花技术已达到一个很高的水平。

2023/3/1416第十六页，共二十二页，2022年，8月28日•中国染料工业始于1919年，已有80多年历史。到1949年，只能生产硫化染料中的几个品种，年产量约为5000吨。

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1980年染料产量是1949年的13倍，跃居世界第4位，可生产酸性、碱性、冰染、还原、活性、中性、分散、阳离子等11大类的500多个品种。

•1994年中国染料产量达到17.9万吨，是1949年的35.86倍，已跃居世界首位，成为染料生产大国。

2023/3/1417第十七页，共二十二页，2022年，8月28日四、合成染料的应用及危害1、合成染料的应用合成染料除用于纺织品印染外，还广泛应用于造纸、塑料、皮革、橡胶、涂料、油墨、化妆品、感光材料等领域。合成染料与天然染料相比具有色泽鲜艳、耐洗、耐晒、能大量生产的优点，故目前仍以使用此种染料为主。2、合成染料的危害生产过程中的危害：目前,已了解的染料多属低毒和微毒,少数为中等毒性和高毒。2023/3/1418第十八页，共二十二页，2022年，8月28日

由于其原料、中间体和成品几乎都是芳香族硝基和氨基化合物及其衍生物,所以,染料的生产过程中具有芳香族硝基和氨基化合物的危害性。其主要职业危害如下。（1）火灾和爆炸。火灾和爆炸是染料工业的主要危害。原料苯、萘、甲苯、蒽等和中间体均是易燃易爆物质。尤其是硝化过程中的副反应物容易焦化,热分解,自燃点降低,在摩擦、撞击和高温无水时,极易引起燃烧和爆炸。（2）中毒。在活性基三聚氯氰的生成反应中产生的氯化氰和氰化氢可引起氰化物中毒;生产硫化染料时,有硫化氢气体逸出,硫化氢既是刺激性气体,窒息性气体,也是一种强烈的神经毒物。长期吸入苯类蒸气,对血液和神经系统都有损害等等。2023/3/1419第十九页，共二十二页，2022年，8月28日（3）致癌危害。1895年,德国医生Rehn报道,在品红制造工厂内发现有人患膀胱癌。现在已认识到,联苯胺和乙萘胺是对人类的强致癌物。1967年,英国致癌物管理条例禁止制造和使用联苯胺、乙萘胺、42氨基联苯、双氯联苯胺、邻联甲苯胺和联大回香胺。随后,美国、原苏联、德国等也指出一些染料的致癌性。（4）过敏性反应。煤焦油、粗蒽、苯胺、硝基苯、对硝基氯化苯、二硝基氯化苯、硫酸二甲酯等,对人体都有不同程度的致敏性,可使皮肤红肿,产生水泡和过敏性皮炎。（5）化学灼伤。硫酸、硝酸、盐酸、烧碱和纯碱是染料工业大量使用的原料,在生产操作过程中,经常发生灼伤事故。2023/3/1420第二十页，共二十二页，202