bài giảng hóa học phẩm nhuộm tổng hợp và kỹ thuật nhuộm in

HÓA H C PH M NHU M Ọ Ẩ Ộ HÓA H C PH M NHU M Ọ Ẩ Ộ T NG H P & K THU T Ổ Ợ Ỹ Ậ T NG H P & K THU T Ổ Ợ Ỹ Ậ NHU M IN Ộ NHU M IN Ộ CHEMISTRY OF SYNTHETIC CHEMISTRY OF SYNTHETIC DYES- DYEING & PRINTING DYES- DYEING & PRINTING TECHNOLOGY TECHNOLOGY THUỐC NHUỘM VẬT LIỆU DỆT ( VẢI, SI,….) NHUỘM HOẶC IN SƠ ĐỒ CẤU TRÚC CỦA CÔNG TY DỆT CÔNG TY DỆT N.M SI N.M DỆT N.M NHUỘM & HOÀN TẤT N.M MAY & THỜI TRANG HÓA HỌC THUỐC NHUỘM  Thuốc nhuộm là những hợp chất hữu cơ có màu ( gốc thiên nhiên và tổng hợp) rất đa dạng về màu sắc và chủng loạò, chúng có khả năng nhuộm màu, nghóa là bắt màu hay gắn màu trực tiếp cho các vật liệu khác.  Thuốc nhuộm chủ yếu dùng để nhuộm vật liệu dệt từ xơ thiên nhiên ( bông , lanh, gai, len, tơ tằm…), xơ nhân tạo (xơ visco, axetat,…) và xơ tổng hợp (polyamit, polyester, polyvinylic….) HÓA HỌC THUỐC NHUỘM  Ngoài ra thuốc nhuộm còn được dùng để nhuộm cao su, chất dẻo, chất béo , sáp, xà phòng, để chế tạo mực in trong công nghiệp in, chế tạo văn phòng phẩm, vật liệu làm ảnh màu…  Thuốc nhuộm được chia làm hai nhóm lớn:  Phẩm màu hay phẩm nhuộm (dye) tan trong môi trường sử dụng.  Bột màu hay pigment không tan trong môi trường sử dụng, phân tán dưới dạng bột mòn trong môi trường sử dụng. CÁC THUY T MÀU Ế CÁC THUY T MÀU Ế L L ΧΗ Σ ΠΗℑΤ ΤΡΙ Ν ΠΗ Μ ΜℵΥ Ị Ử Ể Ẩ ΧΗ Σ ΠΗℑΤ ΤΡΙ Ν ΠΗ Μ ΜℵΥ Ị Ử Ể Ẩ Τ ΝΓ Η ΠỔ Ợ Τ ΝΓ Η ΠỔ Ợ THUYẾT MANG MÀU THUYẾT MANG MÀU THUY THUY Τ Ι Ν ΤẾ Đ Ệ Ử Τ Ι Ν ΤẾ Đ Ệ Ử L CH S PHÁT TRI N Ị Ử Ể L CH S PHÁT TRI N Ị Ử Ể PH M MÀU T NG H P Ẩ Ổ Ợ PH M MÀU T NG H P Ẩ Ổ Ợ Thời kỳ trước năm 1865 Sự phát triển hóa học thuốc nhuộm từ năm 1865 đến hiện nay. TH I KỲ TR C NĂM 1865Ờ ƯỚ TH I KỲ TR C NĂM 1865Ờ ƯỚ  Từ thời tiền sử con người đã biết nhuộm lông Từ thời tiền sử con người đã biết nhuộm lông thú, vật liệu dệt và các vật dụng khác với các thú, vật liệu dệt và các vật dụng khác với các chất màu tự nhiên chất màu tự nhiên có nguồn gốc chủ yếu từ thực có nguồn gốc chủ yếu từ thực vật và động vật. Các chử tượng hình của người vật và động vật. Các chử tượng hình của người Ai Cập cổ đại được viết bằng mực từ các dòch Ai Cập cổ đại được viết bằng mực từ các dòch trích của các phẩm màu tự nhiên. Các hình vẽ trích của các phẩm màu tự nhiên. Các hình vẽ trên vách đá được vẽ bằng pigment vô cơ. trên vách đá được vẽ bằng pigment vô cơ.  Trước nữa đầu thế kỷ 19, hầu hết tất cả các chất Trước nữa đầu thế kỷ 19, hầu hết tất cả các chất màu có nguồn gốc từ động vật, thực vật hoặc màu có nguồn gốc từ động vật, thực vật hoặc khoáng chất và thường được khai thác, sản xuất khoáng chất và thường được khai thác, sản xuất và chuyên chở từ các nơi xa có và chuyên chở từ các nơi xa có tính bất ổn đònh tính bất ổn đònh phụ thuộc vào tính bất thường của tự nhiên. phụ thuộc vào tính bất thường của tự nhiên. TH I KỲ TR C NĂM 1865Ờ ƯỚ TH I KỲ TR C NĂM 1865Ờ ƯỚ  Từ khi có cuộc cách mạng công nghiệp xảy ra ở Từ khi có cuộc cách mạng công nghiệp xảy ra ở châu u đặc biệt là công nghiệp dệt phát triển châu u đặc biệt là công nghiệp dệt phát triển chín muồi khảng năm chín muồi khảng năm 1850 1850 , các chất màu tổng , các chất màu tổng hợp có chất lượng đáng tin cậy đã được sản xuất hợp có chất lượng đáng tin cậy đã được sản xuất thay thế dần các phẩm màu tự nhiên. thay thế dần các phẩm màu tự nhiên.  Việc tổng hợp hai hai loại phẩm tự nhiên là Việc tổng hợp hai hai loại phẩm tự nhiên là phẩm màu thiên thảo (madder) và indigo phẩm màu thiên thảo (madder) và indigo đánh đánh dấu những bước quan trọng trong lòch sử phẩm dấu những bước quan trọng trong lòch sử phẩm màu tổng hợp. màu tổng hợp. TH I KỲ TR C NĂM 1865Ờ ƯỚ TH I KỲ TR C NĂM 1865Ờ ƯỚ  Phẩm màu thiên thảo ( madder) được khai thác Phẩm màu thiên thảo ( madder) được khai thác từ rễ cây từ rễ cây Rubia tinctorum Rubia tinctorum có thành phần chất có thành phần chất màu chính là alizarin màu chính là alizarin (1,2 (1,2 dihydroxyanthraquinon). dihydroxyanthraquinon). Các xơ cellulose được Các xơ cellulose được nhuộm với chất màu này bằng quy trình nhuộm nhuộm với chất màu này bằng quy trình nhuộm cầm màu với phèn tạo thành phức kim loại màu cầm màu với phèn tạo thành phức kim loại màu đỏ (còn gọi là màu đỏ Thổ Nhó Kỳ)ø không tan đỏ (còn gọi là màu đỏ Thổ Nhó Kỳ)ø không tan trên xơ sợi. Quy trình nhuộm này phức tạp, mất trên xơ sợi. Quy trình nhuộm này phức tạp, mất nhiều thời gian ( hơn một tháng) và bất lợi về nhiều thời gian ( hơn một tháng) và bất lợi về kinh tế nên có nhiều hạn chế mặc dù sản phẩm kinh tế nên có nhiều hạn chế mặc dù sản phẩm có độ bền màu cao. có độ bền màu cao. [...]... của phẩm màu anthraquinon và tổng hợp được các phẩm màu anthraquinon khác qua quá trình brom hóa và kiềm chảy Cùng thới gian này Perkin và Caro cũng tổng hợp đước alizarin bằng quá trình sulfo hóa và kiềm chảy Đến măm 1873 công ty Perkin and Sons ( Anh) đã sản xuất lượng lớn chất màu này và đạt đến 435 Tấn/năm THỜI KỲ SAU NĂM 1865  Năm 1866 Martius và Griess tổng hợp đước Aniline Yellow ( 4-aminoazpbenzen)... nhuộm mới Các nhà nghiên cứu và sản xuất thuốc nhuộm tập trung vào hợp lý hóa và tối ưu hóa quy trình sản xuất với chi phí thấp và sản xuất sạch ít ô nhiểm môi trường và sinh thái  Hầu hết các hướng phát triển mới hiện nay trong hóa học thuốc nhuộm và công nghệ nhuộm được tập trung vào các ngành công nghệ cao như dược phẩm, chẩn đoán bệnh, laser và điện quang học cũng như viecä nhuộm màu cho các đối tượng... để nhuộm xơ cotton và len theo phương pháp nhuộm hoàn nguyên THỜI KỲ TRƯỚC NĂM 1865  Trước khi tổng hợp được phẩm màu indigo và thiên thảo, năm 1771 P Woulfe đã tìm ra acid picric được xem là chất màu tổng hợp đầu tiên Phẩm màu acid này được sử dụng để nhuộm xơ tơ tằm có màu vàng ánh xanh ( vàng chanh)  Năm 1826 Uverdorben chưng cất indigo thu được anilin là chất trung gian quan trọng để tổng hợp. .. azo hóa và ghép đôi anilin với chính nó, sau đó thực hiện phản ứng sắp xếp lại (rearrangement) với xúc tác acid  Năm 1870 Kekule tổng hợp và thiết lập được cấu trúc của thuốc nhuộm hydroxyazo  Năm 1875 Caro điều chế đước phẩm nhuộm baz azo Chrysoidine, và sau đó một năm Roussin tổng hợp các thuốc nhuộm acid azo đầu tiên Orange I và Orange II dùng cho len Từ đó danh sách phẩm màu azo ngày càng tăng và. .. diazoni và acid salicylic và nhuộm len đã xử lý với crom bằng phẩm này đạt được độ bền giặt cao Đây là những bước khởi đầu cho phẩm nhuộm azo phức kim loại và dẩn đến nhiều sự phát triển quan trọng sau  Năm 1897 công ty Đức BASF đã thành công trong việc sản xuất indigo tổng hợp và một số chất màu indigo tự nhiên  Năm 1901 Bohn tại BASF đã tổng hợp được màu xanh indantthron họ quinoid từ aminoantraquinon... tổng hợp thuốc nhuộm THỜI KỲ TRƯỚC NĂM 1865  Năm 1825 Faraday phát hiện ra benzen và đến măm 1845 Zini và Hofmann tìm ra qui trình nitro hóa và khử hóa để tổng hợp anilin  Năm 1840 Mansfield tìm ra được nhựa than đá là nguồn nguyên liệu phong phú để thu được benzen  Năm 1856 Perkin (Anh) tổng hợp được thuốc nhuộm Anilin Purple ( tên khác là Mauvein hoặc Mauve) bằng phản ứng oxi hóa anilin bằng dichromat... cứu thuốc nhuộm đa chức năng như thuốc nhuộm phân tán – hoạt tính để nhuộm các xơ pha nhiều thành phần và sản xuất các loại thuốc nhuộm dễ phân hủy môi trường SỰ PHÁT TRIỂN CỦA LÝ   THUYẾT MÀU SẮC Hóa học thuốc nhuộm và hóa học hữu cơ có liên quan mật thiết với nhau trong thế kỷ 19 Sự phát triển của hóa học thuốc nhuộm thúc đẩy sự phát triển hóa học cấu trúc của các chất hữu cơ Các nhà khoa học luôn... đến khi Griess chứng minh được phản ứng ghép đôi azo giữa muối diazoni và amine Griess phát minh ra phản ứng diazo hóa năm 1858 dẫn đến việc tổng hợp lớp phẩm màu quan trọng nhất sử dụng hiện nay là phẩm màu azo  Đến giữa thập niên 1860, các nhà hóa học đònh hướng nghiên cứu về cấu trúc của thuốc nhuộm và hệ thống hóa các nghiên cứu Năm 1865, các viện nghiên cứu và công nghiệp phẩm màu ở Đức phát triển... mạnh là đầu tàu phát triển cho các nền công nghiệp và viện nghiên cứu phẩm màu cho các nước khác ở châu u như Anh và Pháp THỜI KỲ SAU NĂM 1865  Sự phát triển của hóa học hữu cơ nhất là về cấu tạo đã thúc đẩy cho sự phát triển của hóa học thuốc nhuộm đánh dấu bằng phát minh công thức của benzen Grade và Liebeman đã tổng hợp được alizarin sau 37 năm phẩm nhuộm này được cô lập từ cây thiên thảo bằng phương... dương từ bromamin và arylamin  Trong những năm Thế Chiến thứ nhất (1914-1918) sự phát triển của hóa nhọc thuốc nhuộm chậm lại tuy nhiên cũng có phát hiện quan trọng là tổng hợp được thuốc nhuộm Neolan – thuốc nhuộm phức crom của phẩm nhuộm cầm màu azo của Hiệp hội công nghiệp hóa chất ( Society of Chemical Industry ( Bastle) năm 1915 THỜI KỲ SAU NĂM 1865  Sau chiến tranh năm 1920 thuốc nhuộm hoàn nguyên . benzen và đến măm phát hiện ra benzen và đến măm 1845 1845 Zini và Hofmann Zini và Hofmann tìm ra qui trình nitro hóa và khử hóa để tìm ra qui trình nitro hóa và khử hóa để tổng hợp anilin. tổng hợp phẩm màu và đã trình tổng hợp phẩm màu và đã sulfo hóa sulfo hóa các dẫn xuất N- các dẫn xuất N- phenyl của Magenta tạo ra các phẩm màu có độ tan phenyl của Magenta tạo ra các phẩm. tạo cơ bản của phẩm màu Thiết lập được công thức cấu tạo cơ bản của phẩm màu anthraquinon anthraquinon và tổng hợp được các phẩm màu và tổng hợp được các phẩm màu anthraquinon khác qua quá