第1版前言
自1856年英国W.H.Perkin 发明苯胺紫以来,染料的合成及其应用性能的研究随着现代有机化学、胶体化学、物理化学和量子化学等学科的发展历经150多年。合成染料现已能满足各类天然纤维和合成纤维的印染要求,染料研究的重点已从新染料的研发向生态友好合成技术、功能染料和染料商品化加工技术方向转移。
我国是纺织品和纺织化学品的生产大国,染整加工在提升纺织品的品质,增加其附加值和市场竞争力等方面发挥着重要作用。“染料化学”课程是轻化专业的专业基础课程。从20世纪80年代起,国内轻化工程专业的染料化学教材主要采用由东华大学王菊生教授主编的《染整工艺原理》第三册,内容包括染料化学及染色原理和工艺的有关内容。2002年,受教育部轻工与食品学科教学指导委员会轻化工程专业教学指导分委员会的推荐,作者负责主编了《染料化学》教材并于2004年7月由中国纺织出版社正式出版。教材较好地体现了轻化专业“染料化学”课程的教学要求,为国内众多相关院校选用。2006年,由教育部轻工与食品学科教学指导委员会轻化工程专业教学指导分委员会推荐,《染料化学》列为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
在《染料化学》教材的编写过程中,作者力求保持《染料化学》教材固有的教学体系和基础理论,充分反映轻化专业多学科交叉的特点和显著的行业应用特性以及节能减排生态染整的时代要求。教材编写遵循“基础、创新和发展”的主导思想,注重当今新知识、新概念和新方法、新技术的引入,并提出作者或他人的创新性观点,建议今后进一步发展的方向。在有限的教学时间里,使学生对“染料化学”课程的精粹和当前发展有一个简明扼要的认识,对染料化学的研究方法和研究方向有所了解,以拓宽学生的知识面。
作者根据轻化专业人才培养的目标,对专业所需知识点进行了进一步的梳理,在反映专业发展前沿的同时增加了实用性的教学内容,加强了与后续专业课程间的衔接;教材编写注重理论联系实际,把对学生应用能力的培养融汇于教材之中,并贯穿始终。
在教材内容的安排上,第一章“染料概述”中,以适当的篇幅介绍了功能染料及其在纺织染整加工中的应用。为保持教材的系统性和完整性,精简后续各章染料合成的教学内容,保留了第二章“中间体及重要的单元反应”。第二章除了简明扼要地介绍染料中间体合成中主要采用的亲电取代、亲核置换和成环缩合等反应机理及其在染料中间体合成中的作用外,还详细介绍了磺化、硝化、卤化、氨化、羟基化、还原、氧化、烷基化、考尔培(Kolbe)、弗-克(Friedel-Crafts)等反应在中间体合成中的反应机理、合成方法以及引入这些取代基的目的。重点阐述了重氮化和偶合反应的机理及其影响反应的各种因素,给出了各类芳胺的重氮化方法,以方便学生自学不溶性偶氮染料等章节。在第三章“染料的颜色和结构”中,阐述了染料对光的吸收和吸收光谱曲线、吸收光谱曲线的量子概念以及染料颜色与分子结构的关系和外界条件的影响,对分子轨道等量子化学理论仅作一般介绍。在新增的第四章“染料的光化学反应及光致变色色素”中,结合编者近年来的科研工作,较系统地描述了染料的各种光化学反应及其影响染料光褪色的因素;同时,根据功能色素在纺织印染行业应用发展的需要,介绍了各类光致变色色素。结合生态纺织品发展的需要,增编了第十四章“天然染料”。按照染料的应用分类,在随后的各类染料章节中,叙述了各类染料,包括颜料和荧光增白剂的基本结构特性、分类和应用范畴。在这些章节中,除了一般介绍各类染料的主要合成途径外,还着重阐述了染料的化学结构与其应用性能和颜色坚牢度的关系、染料应用中所涉及的化学反应及其影响因素,包括重氮和偶合反应(不溶性偶氮染料)、氧化和还原反应(还原染料)、亲核取代和亲核加成反应(活性染料)。因此,教材的教学重点应放在染料应用性能的概述及其在应用过程中所涉及的化学反应,以增强教材的实际参考价值。作者还增加了相关领域的最新综述性阅读材料,在体现严谨求实的科学态度的同时,注重引导学生扩展对专业文献的阅读量。
为了方便教学,在第五章至第八章分别阐述了用于纤维素纤维染色的直接染料、不溶性偶氮染料、还原染料和硫化染料;第九章和第十章阐述了用于蛋白质纤维染色的酸性染料和酸性媒染与酸性含媒染料;而活性染料的教学内容放在第十一章,主要基于如下考虑:活性染料的母体染料主要选自酸性染料,便于阐述活性染料母体结构与应用性能的关系;有利于阐述活性染料对纤维素纤维和蛋白质纤维这两类纤维的染色机理;有利于简化活性染料合成的教学。
本书第十五章和第十六章由华东理工大学沈永嘉教授编写;第六章和第十三章主要参考西安工程大学李质和教授编写的内容,由南通大学王春梅副教授作补充修订。其余各章由东华大学何瑾馨教授编写并负责全书的统稿和修订工作。东华大学青年教师俞丹、刘栋良以及研究生薛旭婷、庄德华、李玲等参加了部分章节的编写和资料收集工作。
由于本教材的内容涉及面较广,且限于编者的水平,谬误之处在所难免,敬请读者批评指正。
编者
2008年10月于东华大学松江校区