出版日期：2019-01

作者：张俊、董川  著

版次：第1版 第1 次印刷

开本：16开

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本书详细概述了隐色体染料的基本性质和种类，重点讨论了两大类隐色体染料苯酞染料和荧烷染料的显色机理、显色影响因素及相应的光谱性质，重点研究了两大类染料的功能化应用，如热敏染料微胶囊化研究、隐色染料书写材料、隐色染料可擦墨水、隐色染料油墨。

董川课题组多年来潜心研究变色材料的工业化应用，在环保可擦拭墨水和水性油墨等方面取得了丰硕的成果。获奖情况如下： 2005年, “新型光敏水解褪色材料的研究及应用”获国家技术发明二奖， 获太原市 “科技创新杰出贡献奖”； 2004年,“新型光敏水解褪色材料及应用” 获第五届国际发明者协会金奖；  2002年,“新型环保教具的研究”获第二届全国youxiu环境科技实业家奖； 2001年,“光敏水解材料的制备及应用”获国家挑战杯发明二等奖； “分子发射光谱在生物分析和药物分析中的应用”山西省科技进步应用一 等奖；“催化水解材料在教育领域中的应用” 获省科技进步理论二等奖。

内容简介：

隐色染料是一种重要的功能材料，其重要特征是染料颜色的变化，发色/褪色可以通过多种条件实现，广泛应用于如成像、显影、存储技术以及分析和生物科学等领域。本书用紫外、荧光等多种方法系统地研究了隐色染料的显色反应，对隐色染料在热敏染料微胶囊、书写印刷、教学教具等领域的应用进行了深入探索。选用热敏染料制备微胶囊，利用隐色染料制备可褪色书写墨水、可脱色水性油墨。

    本书可以为隐色染料深入研究提供了基础，并为普通读者提供一些隐色体染料的相关知识，主要是关于光谱性质和一些其在书写印刷方面的应用。

作者简介：

张俊，山西大学环境科学研究所，副教授，主要从事环保材料研究。1992-1996年，山西大学环科系本科毕业；2002-2005年，2008-2012年，分别在山西大学化学化工学院分析化学专业获得硕士、博士学位。2005年至今在山西大学环境科学研究所工作。担任《CHEMCOMM》、《J PHYS CHEM》、《INORG CHEM FRONT》等期刊审稿人。

董川，山西大学环境科学研究所，所长，教授  研究方向室温磷光在生命和药物分析中的应用； 化学发光的理论研究及其应用；等。  2005年“新型光敏水解褪色材料的研究及应用”获国家技术发明二等奖；2004年“新型光敏水解褪色材料及应用” 获第五届国际发明者协会金奖；2001年,“光敏水解材料的制备及应用”获国家挑战杯发明二等奖；出版专著有《笔墨材料化学》等。

读者对象：

本书可供纺织印染业，油墨印刷制版及包装行业从事与合成染料技术有关的科研人员和设计人员参考，也可供化学化工、环境科学、高分子化学等专业在校师生作为教学参考书使用。

前言：

近年来，随着染料行业的发展，很多功能性染料、环保染料进入人们的视野，对具有各种特殊功能染料的需求日益增多。而另一方面，染料的用途也不仅仅局限于纺织物的染色和印花，它在涂料、塑料、食品、光电通信等方面的应用也日益增多。在这些功能应用中，荧光、红外吸收和伪装、光敏、热敏等类型的功能染料的研究较为热点，使得功能染料广泛地应用于信息、电子、生物、医药和军事等领域。

隐色染料不仅广泛用于压/热敏纸的制造，而且正成为生物医药科学、分析化学等领域中最常用的荧光染料。通过光、电、磁、热、化学、生化等作用使染料具有的特定功能是染料功能化研究的重点。目前，隐色染料的研究已成为功能染料领域的学术前沿和重大需求，隐色染料的功能化对我国工业现代化的发展起着越来越重要的作用。

但在众多的应用领域中，具有环保降解功能的染料下游产业比较鲜见。开发染料在环保降解功能方面的应用，对于染料的应用多元化及可循环使用方面都具有重要意义。将隐色染料应用于印刷业，具有时效性的印刷品可采用化学降解方法使印刷品上的色迹褪去，褪色后的纸浆可继续用于造纸和印刷，大大减少了树木的砍伐，促进了森林的保护。并且具有此种功能的染料本身成本较低，如将其应用于书写液，将会带来非常大的环保效益和经济效益。

本书系统研究了隐色染料的显色反应及分子结构变化机理，拓宽了传统显色剂的选择范围；研究了热敏变色染料微胶囊化；将筛选出的隐色染料用于配制教学白板笔墨水，拓展了隐色染料的应用领域；将合成的隐色染料应用于水性油墨，制备可在简单条件下褪色的水性油墨，提出了废纸脱墨的新思路。总之，希望本书的出版能为支撑我国染料行业创新发展、把我国建成染料学术强国和工业强国做出贡献。

本书分成7章。第1章概述了功能染料、隐色染料概念分类及特点。第2章研究了一类重要的苯酞类隐色染料的显色反应，包括其显色强度、影响因素等。第3章对使用最广泛的荧烷染料的显色反应和光谱性质进行了研究，用紫外和荧光技术表征了荧烷染料的显色。第4章研究了苯酞染料微胶囊化，获得了一种具有温度指示功能的退热贴。第5章研究了隐色染料应用于印章印油和固体书写笔。第6章和第7章分别研究了用隐色染料研制的可褪色易擦除的书写墨水和环保型水性油墨。

隐色染料的功能化是一个较新的课题，研究涉及的领域广泛。本书只能着重阐述有限的几类隐色染料的功能化探索，遗漏与不妥之处在所难免，恳请读者批评指正。

感谢课题组全体教师和研究生多年来在隐色染料的研究方面做出的坚持不懈的努力，感谢国家自然科学基金委员会和山西省自然科学基金委员会等单位对我们开展隐色染料研究工作给予的支持和帮助。

张俊　董川

2018年10月于山西大学

目录：

"第1章 绪论 / 1

1.1　功能性染料 / 1

1.2　隐色染料 / 2

1.3　物质的颜色 / 4

1.3.1　有机化合物颜色产生的机理 / 5

1.3.2　影响有机化合物颜色的因素 / 6

1.4　苯酞染料 / 7

1.5　荧烷染料 / 12

1.5.1　荧烷染料的研究进展 / 14

1.5.2　荧烷染料的应用 / 15

参考文献 / 17 

第2章 苯酚染料的显色反应 / 22

2.1　CK-16的显色反应 / 22

2.1.1　不同显色剂对CK-16的显色效果比较 / 23

2.1.2　CK-16与酸的显色反应 / 24

2.1.3　CK-16与金属离子的显色反应 / 27

2.1.4　CK-16显色反应的影响因素 / 30

2.1.5　小结 / 34

2.2　酚酞的显色反应 / 35

参考文献 / 38

第3章 荧烷染料的显色反应 / 41

3.1　荧烷染料概述 / 41

3.2　荧烷紫CK-7的显色反应 / 42

3.2.1　不同显色剂对CK-7的显色效果比较 / 43

3.2.2　CK-7与酸的显色反应 / 44

3.2.3　CK-7与金属离子的显色反应 / 44

3.2.4　表面活性剂对CK-7显色的影响 / 46

3.2.5　色料的性能研究 / 47

3.2.6　小结 / 48

3.3　荧烷绿CK-5的显色反应 / 48

3.3.1　酸的选择 / 49

3.3.2　CK-5显色的影响因素 / 50

3.3.3　小结 / 50

3.4　荧烷黑ODB-1的光谱性质 / 50

3.4.1　浓度对ODB-1光谱特性的影响 / 51

3.4.2　酸度对ODB-1光谱特性的影响 / 52

3.4.3　溶剂对ODB-1光谱性质的影响 / 54

3.4.4　小结 / 55

3.5　荧烷黑Black-15的显色反应 / 55

3.5.1　盐酸与Black-15的显色反应 / 56

3.5.2　水杨酸与Black-15的显色反应 / 61

3.5.3　小结 / 64

3.6　荧烷黑ODB-2的显色反应 / 64

3.6.1　ODB-2的合成 / 65

3.6.2　金属离子与ODB-2的吸收光谱 / 66

3.6.3　荧烷染料酸致变色结构鉴定 / 71

3.6.4　小结 / 73

参考文献 / 73

第4章 热敏染料微胶囊化研究 / 78

4.1　热敏染料微胶囊 / 78

4.1.1　热敏变色染料 / 78

4.1.2　微胶囊技术 / 82

4.1.3　热敏染料微胶囊在医药方面的应用 / 87

4.2　热敏染料CK-16复配物的制备 / 87

4.2.1　溶剂成分比例的确定 / 88

4.2.2　显色剂对染料熔点及变色性能的影响 / 90

4.2.3　溶剂对染料熔点及变色性能的影响 / 92

4.2.4　小结 / 94

4.3　CK-16微胶囊的变色性能 / 94

4.3.1　微胶囊的制备与表征 / 94

4.3.2　微胶囊制备条件优化 / 96

4.3.3　热稳定性能分析 / 98

4.3.4　小结 / 98

4.4　热敏染料微胶囊的性能 / 99

4.4.1　水凝胶的制备及测试 / 100

4.4.2　热学性质分析 / 100

4.4.3　流变性能分析 / 100

4.4.4　红外光谱分析 / 102

4.4.5　退热贴颜色随温度的变化 / 102

4.4.6　小结 / 103

参考文献 / 103

第5章 隐色染料书写材料 / 111

5.1  CK-16和CK-7制备印章印油 / 111

5.1.1　印油中各成分的选择 / 112

5.1.2　儿童环保印油的制备流程 / 114

5.1.3　印油黏度的测定 / 114

5.1.4　印油成品及褪色效果示意图 / 115

5.1.5　小结 / 115

5.2　荧烷绿CK-5固体书写笔 / 115

5.2.1　工艺流程 / 116

5.2.2　CK-5显色效果及温度的选择 / 117

5.2.3　水杨酸、双酚A、AlCl3的褪色效果比较 / 118

5.2.4　SDS的影响 / 119

5.2.5　甘油的影响 / 119

5.2.6　乳化蜡与滑石粉的配比影响 / 120

5.2.7　CK-5的影响 / 121

5.2.8　加热时间的影响 / 122

5.2.9　加入物料顺序的影响 / 123

5.2.10　滑石粉对熔点的影响 / 124

5.2.11　小结 / 124

5.3　酚酞固体书写笔 / 124

5.3.1　氢氧化钠的影响 / 125

5.3.2　羧甲基纤维素钠的影响 / 126

5.3.3　五水偏硅酸钠的影响 / 127

5.3.4　滑石粉的影响 / 127

5.3.5　加热时间的影响 / 128

5.3.6　保存时间的影响 / 129

5.3.7　小结 / 130

参考文献 / 130

第6章 隐色染料可擦墨水 / 132

6.1　可擦墨水 / 132

6.2　CK-16和CK-7制备白板笔墨水 / 134

6.2.1　色料的选择与制备 / 135

6.2.2　白板笔墨水配方的确定 / 136

6.2.3　小结 / 137

6.3　隐色染料白板笔墨水 / 138

6.3.1　染料及酸的筛选 / 138

6.3.2　溶解度 / 139

6.3.3　溶剂的选择/ 139

6.3.4　酸的定量 / 140

6.3.5　助剂的添加 / 141

6.3.6　墨水的性能测试与表征 / 142

6.3.7　可擦笔实验 / 143

6.3.8　擦剂的配方实验 / 144

6.3.9　小结 / 145

参考文献 / 145

第7章 隐色染料油墨 / 148

7.1　环保油墨 / 148

7.1.1　水性油墨 / 149

7.1.2　光化学诱导水解褪色油墨 / 150

7.1.3　可逆变色油墨 / 150

7.2　色料的选择 / 151

7.2.1　隐色染料的吸收系数 / 151

7.2.2　水性油墨的细度性能测定及应用 / 152

7.3　水性油墨的制备及性能测试 / 154

7.3.1　底料的制备 / 154

7.3.2　油墨的制备 / 154

7.3.3　水性油墨的褪色性能测试 / 155

7.4　结论 / 155

参考文献 / 156