Barwniki siarczkowe to rodzaj barwników zawierających siarkę o złożonej strukturze cząsteczkowej. Zazwyczaj są wykonane z niektórych amin aromatycznych, aminofenoli i innych związków organicznych ogrzewanych z siarką lub polisulfidem sodu, czyli wulkanizowanych.
Barwniki siarczkowe są w większości nierozpuszczalne w wodzie. Podczas barwienia należy je rozpuścić w siarczku sodu lub zasadowym roztworze proszku ubezpieczeniowego, aby je wyługować, a następnie utlenić, aby po wchłonięciu włókna ukazał się kolor.
Przegląd barwników siarkowych
Wulkanizowane barwniki zostały wyprodukowane do barwienia włókien celulozowych po raz pierwszy od 1873 roku, a ich proces produkcyjny jest stosunkowo prosty, zazwyczaj wykonane z aromatycznych amin lub związków fenolowych zmieszanych z siarką lub polisulfidem sodu i podgrzanych. Niski koszt, łatwość użycia, brak kontroli nad rakiem, dobra odporność na pranie i słońce, jest popularnym barwnikiem. Jednak ponieważ jest to klasa barwników nierozpuszczalnych w wodzie, podczas barwienia są one redukowane do rozpuszczalnej soli sodowej o smaku cytrynowym w roztworze siarczku alkalicznego, po barwieniu włókien ludzkich, po utlenieniu stają się nierozpuszczalnym stanem utrwalonym na włóknie, więc proces barwienia jest złożony i w silnie zasadowych warunkach nie można go stosować do wełny, jedwabiu i innych włókien białkowych.
Dlatego też barwniki wulkanizowane są najczęściej stosowane w barwieniu włókien celulozowych, zwłaszcza w barwieniu ciemnych produktów z tkanin bawełnianych, z których dwa kolory barwników siarczkowych są rodzajem barwników zawierających siarkę o złożonej strukturze cząsteczkowej. Zazwyczaj są one wykonane z niektórych amin aromatycznych, aminofenoli i innych związków organicznych ogrzewanych z siarką lub polisulfidem sodu, czyli wulkanizowane.
Barwniki siarczkowe są w większości nierozpuszczalne w wodzie. Podczas barwienia należy je rozpuścić w siarczku sodu lub zasadowym roztworze proszku ubezpieczeniowego, aby je wyługować, a następnie utlenić, aby po wchłonięciu włókna ukazał się kolor.
Przegląd barwników siarkowych
Wulkanizowane barwniki zostały wyprodukowane do barwienia włókien celulozowych po raz pierwszy od 1873 roku, a ich proces produkcyjny jest stosunkowo prosty, zazwyczaj wykonane z aromatycznych amin lub związków fenolowych zmieszanych z siarką lub polisulfidem sodu i podgrzanych. Niski koszt, łatwość użycia, brak kontroli nad rakiem, dobra odporność na pranie i słońce, jest popularnym barwnikiem. Jednak ponieważ jest to klasa barwników nierozpuszczalnych w wodzie, podczas barwienia są one redukowane do rozpuszczalnej soli sodowej o smaku cytrynowym w roztworze siarczku alkalicznego, po barwieniu włókien ludzkich, po utlenieniu stają się nierozpuszczalnym stanem utrwalonym na włóknie, więc proces barwienia jest złożony i w silnie zasadowych warunkach nie można go stosować do wełny, jedwabiu i innych włókien białkowych.
Dlatego też barwniki wulkanizowane są najczęściej stosowane do barwienia włókien celulozowych, zwłaszcza do barwienia ciemnych produktów z tkanin bawełnianych, których różne kolorysiarka czarnaIbłękit siarkowy
siarka ciemnobrązowa gd barwnik siarkowobrązowy
siarkowo czerwony kolor czerwony lgf
siarkowy brąz 10 żółtobrązowy kolor
siarka żółta 2 żółty proszek
siarka bordowa 3b proszek siarkowy czerwony
są najczęściej używane.
Po drugie, mechanizm barwienia barwnikami siarczkowymi
Barwnik siarczkowy jest redukowany i rozpuszczany w roztworze barwnika, a powstały barwnik leukochromowy jest adsorbowany przez włókna celulozowe i poddawany obróbce utlenianiem na powietrzu, aby włókna celulozowe przybrały pożądany kolor. Wzór jego reakcji chemicznej to
DS-SO3Na + Na2S → D-SNa + Na2S2O3
Barwnik siarczkowy nie ma powinowactwa do włókna, a jego struktura zawiera wiązania siarkowe (1 S 1), wiązania disiarczkowe (1 s — S) lub wiązania polisiarczkowe (1 Sx 1), które pod wpływem redukujących środków siarczku sodu ulegają redukcji do grupy siarkowodoru (1 SNa) i stają się leukochromową solą sodową rozpuszczalną w wodzie. Powodem, dla którego leukochromy mają dobre powinowactwo do włókien celulozowych, jest to, że cząsteczki barwników są większe, co z kolei powoduje większe siły van der Waalsa i siły wiązań wodorowych między włóknami.
III. Klasyfikacja barwników siarkowych
Barwniki siarczkowe można podzielić na cztery kategorie:
1. Barwnik siarczkowy w proszku
Ogólny wzór struktury barwnika: DSSD, zazwyczaj należy stosować wrzący siarczek sodu, rozpuszczony po nałożeniu.
2. barwniki siarczkowe hydrolizujące
Ogólny wzór struktury barwnika: D-SSO3Na. Ten rodzaj barwnika powstaje w wyniku obróbki tradycyjnych barwników siarczkowych siarczynem sodu lub bisiarczynem sodu. Barwniki zawierają grupy rozpuszczalne w wodzie, są więc rozpuszczalne w wodzie, ale nie zawierają środków redukujących, nie mają powinowactwa do włókien, a do barwienia tkaniny stosuje się ogólnie przyjętą metodę barwienia za pomocą wkładki zawiesinowej.
3. Płynny barwnik siarczkowy
Ogólny wzór struktury barwnika jest następujący: D-SNa, zawierający pewną ilość środka redukującego, barwnik jest wstępnie zredukowany do rozpuszczalnego leptochromu.
Przed 1936 r. wulkanizowany barwnik był w formie proszku, tak jak w swojej komercyjnej formie. Podczas stosowania, proszkowy wulkanizowany barwnik był podgrzewany do wrzenia z wulkanizowanym wodnym roztworem sody kalcynowanej, aby go rozpuścić. W 1936 r. John Le Clester ze Stanów Zjednoczonych stworzył wstępnie zredukowany dobry, dość stabilny skoncentrowany roztwór barwnika siarczkowego i uzyskał patent, który jest obecnie znany jako ciekły barwnik siarczkowy.
4. przyjazny dla środowiska barwnik siarczkowy
W procesie produkcji jest on rafinowany do ługów barwnikowych, ale zawartość siarki i polisulfidów jest znacznie niższa niż w przypadku zwykłych barwników siarczkowych. Barwnik ma wysoką czystość, stabilny stopień redukcji i dobrą przepuszczalność. Jednocześnie w kąpieli barwiącej stosuje się binarny środek redukujący glukozę i proszek ubezpieczeniowy, co może nie tylko zredukować barwnik siarczkowy, ale także odgrywać rolę w ochronie środowiska.
Po czwarte, proces barwienia barwnikami siarczkowymi
Proces barwienia wulkanizacyjnego można podzielić na cztery następujące etapy:
1. Redukcja barwników
Barwniki siarczkowe można stosunkowo łatwo zredukować i rozpuścić, a siarczek sodu jest powszechnie stosowany jako środek redukujący, który działa również jako środek alkaliczny. Aby zapobiec hydrolizie leukoforu, można odpowiednio dodać substancje takie jak soda kalcynowana, ale kąpiel redukcyjna nie może być zbyt zasadowa, w przeciwnym razie szybkość redukcji barwnika będzie powolna.
2. Barwnik w roztworze barwnika jest adsorbowany przez włókno
Leukofor barwnika siarczkowego występuje w stanie anionowym w roztworze barwnika, ma bezpośrednie właściwości do włókna celulozowego, może być adsorbowany na powierzchni włókna i dyfundowany do wnętrza włókna. Bezpośrednie właściwości barwników siarkowych do włókien celulozowych są niskie, na ogół przy użyciu małego współczynnika kąpieli, podczas gdy dodanie odpowiednich elektrolitów, w wyższej temperaturze może poprawić szybkość barwienia, wyrównanie i przepuszczalność.
3. Obróbka utleniająca
Po barwieniu włókna barwnik siarkowy leuko musi zostać utleniony, aby uzyskać pożądany kolor. Utlenianie jest ważnym etapem po barwieniu barwników wulkanizowanych. Łatwo utleniający się barwnik wulkanizowany można utlenić powietrzem po barwieniu poprzez pranie i wentylację, czyli metodą utleniania powietrzem; W przypadku niektórych barwników siarczkowych, które nie utleniają się łatwo, stosuje się środki utleniające w celu promowania utleniania.
4. Postprodukcja
Obróbka końcowa obejmuje czyszczenie, olejowanie, zapobieganie kruchości i utrwalanie koloru. Barwniki siarkowe muszą być całkowicie wyprane po barwieniu, aby zmniejszyć pozostałą siarkę na tkaninie i zapobiec kruchości tkaniny, ponieważ siarka w barwniku i siarka w siarczku alkalicznym łatwo utleniają się w powietrzu, wytwarzając kwas siarkowy, który spowoduje kwasową hydrolizę włókna celulozowego i zmniejszy wytrzymałość kruchości włókna. Dlatego można go poddać obróbce środkami zapobiegającymi utracie kruchości, takimi jak: mocznik, fosforan trójsodowy, klej kostny, octan sodu itp. W celu poprawy solaryzacji i odporności na mydlenie wulkanizowanych barwników, kolor można utrwalić po barwieniu. Istnieją dwie metody obróbki utrwalającej kolor: obróbka solą metaliczną (taką jak: dwuchromian potasu, siarczan miedzi, octan miedzi i mieszanina tych soli) i obróbka kationowym środkiem utrwalającym kolor.
Najczęściej używane są kolory czarny i wulkanizowany niebieski.
Po drugie, mechanizm barwienia barwnikami siarczkowymi
Barwnik siarczkowy jest redukowany i rozpuszczany w roztworze barwnika, a powstały barwnik leukochromowy jest adsorbowany przez włókna celulozowe i poddawany obróbce utlenianiem na powietrzu, aby włókna celulozowe przybrały pożądany kolor. Wzór jego reakcji chemicznej to
DS-SO3Na + Na2S → D-SNa + Na2S2O3
Barwnik siarczkowy nie ma powinowactwa do włókna, a jego struktura zawiera wiązania siarkowe (1 S 1), wiązania disiarczkowe (1 s — S) lub wiązania polisiarczkowe (1 Sx 1), które pod wpływem redukujących środków siarczku sodu ulegają redukcji do grupy siarkowodoru (1 SNa) i stają się leukochromową solą sodową rozpuszczalną w wodzie. Powodem, dla którego leukochromy mają dobre powinowactwo do włókien celulozowych, jest to, że cząsteczki barwników są większe, co z kolei powoduje większe siły van der Waalsa i siły wiązań wodorowych między włóknami.
III. Klasyfikacja barwników siarkowych
Barwniki siarczkowe można podzielić na cztery kategorie:
1. Barwnik siarczkowy w proszku
Ogólny wzór struktury barwnika: DSSD, zazwyczaj należy stosować wrzący siarczek sodu, rozpuszczony po nałożeniu.
2. barwniki siarczkowe hydrolizujące
Wzór ogólny struktury barwnika: D-SSO3Na. Ten rodzaj barwnika powstaje w wyniku obróbki tradycyjnych barwników siarczkowych siarczynem sodu lub wodorosiarczynem sodu. Barwniki zawierają grupy rozpuszczalne w wodzie, są więc rozpuszczalne w wodzie, ale nie zawierają środków redukujących, nie mają powinowactwa do włókien. Na tkaninę nakładana jest ogólnie przyjęta metoda barwienia metodą zawiesinową.3. Ciekły barwnik siarczkowy
Ogólny wzór struktury barwnika jest następujący: D-SNa, zawierający pewną ilość środka redukującego, barwnik jest wstępnie zredukowany do rozpuszczalnego leptochromu.
Przed 1936 r. wulkanizowany barwnik był w formie proszku, tak jak w swojej komercyjnej formie. Podczas stosowania, proszkowy wulkanizowany barwnik był podgrzewany do wrzenia z wulkanizowanym wodnym roztworem sody kalcynowanej, aby go rozpuścić. W 1936 r. John Le Clester ze Stanów Zjednoczonych stworzył wstępnie zredukowany dobry, dość stabilny skoncentrowany roztwór barwnika siarczkowego i uzyskał patent, który jest obecnie znany jako ciekły barwnik siarczkowy.
4. przyjazny dla środowiska barwnik siarczkowy
W procesie produkcji jest on rafinowany do ługów barwnikowych, ale zawartość siarki i polisulfidów jest znacznie niższa niż w przypadku zwykłych barwników siarczkowych. Barwnik ma wysoką czystość, stabilny stopień redukcji i dobrą przepuszczalność. Jednocześnie w kąpieli barwiącej stosuje się binarny środek redukujący glukozę i proszek ubezpieczeniowy, co może nie tylko zredukować barwnik siarczkowy, ale także odgrywać rolę w ochronie środowiska.
Po czwarte, proces barwienia barwnikami siarczkowymi
Proces barwienia wulkanizacyjnego można podzielić na cztery następujące etapy:
1. Redukcja barwników
Barwniki siarczkowe można stosunkowo łatwo zredukować i rozpuścić, a siarczek sodu jest powszechnie stosowany jako środek redukujący, który działa również jako środek alkaliczny. Aby zapobiec hydrolizie leukoforu, można odpowiednio dodać substancje takie jak soda kalcynowana, ale kąpiel redukcyjna nie może być zbyt zasadowa, w przeciwnym razie szybkość redukcji barwnika będzie powolna.
2. Barwnik w roztworze barwnika jest adsorbowany przez włókno
Leukofor barwnika siarczkowego występuje w stanie anionowym w roztworze barwnika, ma bezpośrednie właściwości do włókna celulozowego, może być adsorbowany na powierzchni włókna i dyfundowany do wnętrza włókna. Bezpośrednie właściwości barwników siarkowych do włókien celulozowych są niskie, na ogół przy użyciu małego współczynnika kąpieli, podczas gdy dodanie odpowiednich elektrolitów, w wyższej temperaturze może poprawić szybkość barwienia, wyrównanie i przepuszczalność.
3. Obróbka utleniająca
Po barwieniu włókna barwnik siarkowy leuko musi zostać utleniony, aby uzyskać pożądany kolor. Utlenianie jest ważnym etapem po barwieniu barwników wulkanizowanych. Łatwo utleniający się barwnik wulkanizowany można utlenić powietrzem po barwieniu poprzez pranie i wentylację, czyli metodą utleniania powietrzem; W przypadku niektórych barwników siarczkowych, które nie utleniają się łatwo, stosuje się środki utleniające w celu promowania utleniania.
4. Postprodukcja
Obróbka końcowa obejmuje czyszczenie, olejowanie, zapobieganie kruchości i utrwalanie koloru. Barwniki siarkowe muszą być całkowicie wyprane po barwieniu, aby zmniejszyć pozostałą siarkę na tkaninie i zapobiec kruchości tkaniny, ponieważ siarka w barwniku i siarka w siarczku alkalicznym łatwo utleniają się w powietrzu, wytwarzając kwas siarkowy, który spowoduje kwasową hydrolizę włókna celulozowego i zmniejszy wytrzymałość kruchości włókna. Dlatego można go poddać obróbce środkami zapobiegającymi utracie kruchości, takimi jak: mocznik, fosforan trójsodowy, klej kostny, octan sodu itp. W celu poprawy solaryzacji i odporności na mydlenie wulkanizowanych barwników, kolor można utrwalić po barwieniu. Istnieją dwie metody obróbki utrwalającej kolor: obróbka solą metaliczną (taką jak: dwuchromian potasu, siarczan miedzi, octan miedzi i mieszanina tych soli) i obróbka kationowym środkiem utrwalającym kolor.
Czas publikacji: 19-12-2023