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染料には何種類あるのでしょうか?

Jun 22, 2024 伝言を残す

化学構造による分類

アゾ染料、アントラキノン染料、芳香族メタン染料、インジゴ染料、硫黄染料、フタロシアニン染料、ニトロおよびニトロソ染料、さらにメチンおよびポリメチン染料、スチルベン染料、およびさまざまな複素環式染料などの他の構造タイプの染料に分類されます。

 

アプリケーションパフォーマンスによる分類

直接染料、酸性染料、カチオン染料、反応性染料、不溶性アゾ染料、分散染料、建染染料、硫化染料、縮合染料、蛍光増白剤に分けられ、さらに繊維用の酸化染料(アニリンブラックなど)、溶剤染料、ポリプロピレン染料、食品用の食品色素などがあります。

 

各種染料の紹介

 

染料名 構造特性と特徴 染色オブジェクトとメソッド
直接染料 直接染料は水溶性アニオン染料の一種です。ほとんどの染料分子にはスルホン酸基が含まれていますが、カルボキシル基を含むものもあります。染料分子は、ファンデルワールス力と水素結合によってセルロース分子に結合しています。 直接染料は主にセルロース繊維の染色に使用されますが、絹、紙、皮革の染色にも使用できます。染色中、染料は染料溶液中の繊維を直接染色し、ファンデルワールス力と水素結合によって繊維に吸着されます。
酸性染料 酸性染料は水溶性アニオン染料の一種です。染料分子にはスルホン酸やカルボキシル基などの酸性基が含まれており、通常はナトリウム塩の形で存在します。酸性染料浴中では、タンパク質繊維分子のアミノ基とイオン結合するため、酸性染料と呼ばれます。 一般的には、シルク、ウール、ポリアミド繊維、皮革の染色に使用されます。酸性染料は、自身の親和性によって繊維を染色し、イオン結合によって繊維と結合します。酸性媒染染料は、酸性染料と同様の染色条件を備えていますが、優れた洗濯耐性を得るには、特定の金属塩の作用によって繊維上にキレートを形成する必要があります。酸性媒染染料には、分子内にキレート化された金属イオンを持つ酸性染料もあり、加水分解の傾向が低く、色堅牢度が優れています。
カチオン染料 カチオン染料は水に溶け、カチオン状態にあります。初期の染料分子はアミノ基などの塩基性基を持ち、酸塩の形で存在することがよくあります。 主にポリアクリロニトリル繊維の染色に使用され、染色中に塩結合の形でシルクなどのタンパク質繊維分子内のカルボキシルアニオンと結合することができます。
反応染料 反応染料は反応染料とも呼ばれます。このタイプの染料は分子構造に活性基を含んでおり、染色時に繊維分子内のヒドロキシル基やアミノ基と共有結合して、繊維をしっかりと染色することができます。 反応染料は主にセルロース繊維織物の染色やプリントに使用され、ウールやナイロン繊維の染色にも使用できます。染料は自身の親和性によって繊維を染色し、その後アルカリ剤の作用によって共有結合によって繊維にしっかりと結合します。
不溶性アゾ染料 染色工程では、ジアゾ成分(発色団)とカップリング成分(発色団)が繊維上で直接反応し、不溶性のカラーレーキを形成します。これを不溶性アゾ染料といいます。 このタイプの染料は主にセルロース繊維の染色と印刷に使用されます。色ベースは最初にジアゾ化され、次に親和性を介して発色団で下塗りされた繊維布地に染色され、その後結合して不溶性のカラーレーキを形成し、布地にしっかりと存在します。
分散染料 分散染料は、構造が単純で、水溶性が極めて低く、主に染色浴中に分散した微粒子の形で存在する非イオン性染料の一種です。分散染料の化学構造は主にアゾとアントラキノンですが、複素環式分散染料もあります。 分散染料は主にポリエステル繊維の染色やプリントに使用され、アセテート繊維やポリアミド繊維の染色にも使用できます。染色の際には、分散剤の助けを借りて染料を染料溶液に均一に分散させ、その後、さまざまな合成繊維を染色する必要があります。
還元染料 還元染料は主に多環芳香族化合物であり、その分子構造にはスルホン酸基やカルボン酸基などの水溶性基が含まれていません。その基本的な特徴は、分子の共役二重結合系に2つ以上のカルボニル基が含まれているため、カルボニル基は保険粉末の作用によりヒドロキシル基に還元され、アルカリ水溶液に可溶性のロイコナトリウム塩になります。 還元染料は主にセルロース繊維の染色に使用され、染色の際には還元剤(Na2S2O4、亜ジチオン酸ナトリウムなど、通称保険粉)を含むアルカリ溶液中で水溶性ロイコナトリウム塩に還元し、その後繊維に染色し、その後酸化されて不溶性染料となり繊維に定着します。
硫黄染料 硫化染料は水に不溶性の染料の一種で、一般的には芳香族アミンまたはフェノール化合物を硫黄または多硫化ナトリウムと混合し、加熱して作られます。このプロセスは硫化と呼ばれます。 硫化染料は主にセルロース繊維の染色に使用されます。染色中、硫化アルカリ溶液中で溶解可能な状態に還元されます。繊維を染色した後、酸化され、不溶性の状態で繊維に固定されます。
縮合染料 縮合染料は、染色中または染色後に染料分子同士または繊維以外の化合物と共有結合を形成し、分子サイズを大きくすることができる染料の一種です。縮合染料分子にはチオ硫酸基(-SSO3Na)が含まれており、硫化ナトリウム、ポリ硫化ナトリウムなどの作用により、チオ硫酸基から亜硫酸塩を除去し、染料分子間に-SS-結合を形成できるため、2つ以上の染料分子が結合して不溶性状態になり、繊維に固定されます。 縮合染料は水溶性染料で、繊維上の水溶性基を除去し、分子間縮合反応を起こし、比較的分子量の大きい不溶性染料となり、繊維上に固定されます。現在、このタイプの染料は主にセルロース繊維の染色と印刷に使用されていますが、ビニロンの染色にも使用できます。
蛍光増白剤 蛍光増白剤は無色染料の一種とみなすことができます。繊維や紙などの基材に染色した後、紫外線を吸収して青色光を発し、布地の過剰な黄色光の反射による黄色みを打ち消し、視覚的に白くまばゆい効果を生み出します。 さまざまなタイプの蛍光増白剤は、さまざまな繊維の漂白処理に使用できます。蛍光増白剤は布地に直接処理され、独自の親和性または架橋剤によって繊維に固定されます。