Barwniki siarczkowe to rodzaj barwników zawierających siarkę o złożonej strukturze molekularnej. Na ogół wytwarza się go z niektórych amin aromatycznych, aminofenoli i innych związków organicznych ogrzewanych siarką lub polisiarczkiem sodu, czyli wulkanizowanych.
Barwniki siarczkowe są w większości nierozpuszczalne w wodzie, dlatego podczas barwienia należy je rozpuścić w siarczku sodu lub zasadowym roztworze proszku ubezpieczeniowego, aby zredukować do wyługowania, a następnie utlenić, aby po wchłonięciu włókna pokazać kolor.
Przegląd barwników siarkowych
Wulkanizowane barwniki do barwienia włókien celulozowych zostały wyprodukowane po raz pierwszy od 1873 roku, a proces ich wytwarzania jest stosunkowo prosty, zazwyczaj składa się z amin aromatycznych lub związków fenolowych zmieszanych z siarką lub polisiarczkiem sodu i podgrzewanych. Popularnym barwnikiem jest tani, łatwy w użyciu, niekontrolujący raka, o dobrej odporności na pranie i działanie promieni słonecznych. Jednakże, ponieważ jest to klasa barwników nierozpuszczalnych w wodzie, podczas barwienia ulegają one redukcji do rozpuszczalnej cytrynowej soli sodowej w roztworze siarczku alkalicznego, po barwieniu ludzkiego włókna, po utlenieniu do stanu nierozpuszczalnego utrwalonego na włóknie, więc proces barwienia jest złożony i w warunkach silnie zasadowych nie można go stosować do wełny, jedwabiu i innych włókien białkowych.
Dlatego barwniki wulkanizowane stosuje się najczęściej przy barwieniu włókien celulozowych, zwłaszcza przy barwieniu ciemnych wyrobów z tkanin bawełnianych, z czego dwa kolory barwników siarczkowych są rodzajem barwników zawierających siarkę o złożonej budowie molekularnej. Na ogół wytwarza się go z niektórych amin aromatycznych, aminofenoli i innych związków organicznych ogrzewanych siarką lub polisiarczkiem sodu, czyli wulkanizowanych.
Barwniki siarczkowe są w większości nierozpuszczalne w wodzie, dlatego podczas barwienia należy je rozpuścić w siarczku sodu lub zasadowym roztworze proszku ubezpieczeniowego, aby zredukować do wyługowania, a następnie utlenić, aby po wchłonięciu włókna pokazać kolor.
Przegląd barwników siarkowych
Wulkanizowane barwniki do barwienia włókien celulozowych zostały wyprodukowane po raz pierwszy od 1873 roku, a proces ich wytwarzania jest stosunkowo prosty, zazwyczaj składa się z amin aromatycznych lub związków fenolowych zmieszanych z siarką lub polisiarczkiem sodu i podgrzewanych. Popularnym barwnikiem jest tani, łatwy w użyciu, niekontrolujący raka, o dobrej odporności na pranie i działanie promieni słonecznych. Jednakże, ponieważ jest to klasa barwników nierozpuszczalnych w wodzie, podczas barwienia ulegają one redukcji do rozpuszczalnej cytrynowej soli sodowej w roztworze siarczku alkalicznego, po barwieniu ludzkiego włókna, po utlenieniu do stanu nierozpuszczalnego utrwalonego na włóknie, więc proces barwienia jest złożony i w warunkach silnie zasadowych nie można go stosować do wełny, jedwabiu i innych włókien białkowych.
Dlatego barwniki wulkanizowane stosuje się najczęściej przy barwieniu włókien celulozowych, zwłaszcza przy barwieniu ciemnych wyrobów z tkanin bawełnianych, których kilka kolorówsiarka czarnaIbłękit siarkowy
barwnik siarkowo-brązowy ciemnobrązowy
siarka czerwony kolor czerwony lgf
siarkowy brąz 10 żółtobrązowy kolor
żółcień siarkowa 2 żółty proszek
siarka bordeaux 3b siarka czerwony proszek
są najczęściej używane.
Po drugie, mechanizm barwienia barwników siarczkowych
Barwnik siarczkowy redukuje się i rozpuszcza w roztworze barwnika, a powstały barwnik leucochroma jest adsorbowany przez włókna celulozowe i poddawany utlenianiu powietrzem, aby włókna celulozowe nabrały pożądanego koloru. Jego wzór reakcji chemicznej to
DS-SO3Na + Na2S → D-SNa + Na2S2O3
Rodzic barwnika siarczkowego 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 są zredukowane do grupy siarkowodoru (1 SNa) pod wpływem środków redukujących siarczek sodu i staje 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 wytwarza większe siły van der Waalsa i siły wiązań wodorowych pomiędzy 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, hydrolityczne barwniki siarczkowe
Ogólny wzór struktury barwnika: D-SSO3Na, ten rodzaj barwnika wytwarza się z obróbki siarczynem sodu lub wodorosiarczynem sodu tradycyjnych barwników siarczkowych, barwniki zawierają grupy rozpuszczalne w wodzie, więc są rozpuszczalne w wodzie, ale barwnik nie zawiera środków redukujących, nie ma powinowactwa w przypadku włókien, ogólnie przyjęta metoda barwienia zawiesiną na tkaninie.
3, ciekły barwnik siarczkowy
Ogólny wzór struktury barwnika to: D-SNa, zawierający pewną ilość środka redukującego, barwnik jest wstępnie redukowany do rozpuszczalnej leptochromy.
Przed 1936 rokiem wulkanizowany barwnik występował w postaci proszku w postaci handlowej. W przypadku użycia sproszkowany wulkanizowany barwnik ogrzewano wspólnie do wrzenia z wulkanizowanym wodnym roztworem sody kalcynowanej w celu jego rozpuszczenia. W 1936 roku John Le Clester ze Stanów Zjednoczonych sporządził wstępnie zredukowany, dobry, dość stabilny stężony roztwór barwnika siarczkowego i uzyskał patent, który jest obecnie znany jako ciekły barwnik siarczkowy.
4, przyjazny dla środowiska barwnik siarczkowy
W procesie produkcji jest rafinowany do ługowania barwników, jednak zawartość siarki i wielosiarczków jest znacznie niższa niż w przypadku zwykłych barwników siarczkowych. Barwnik charakteryzuje się wysoką czystością, stabilnym stopniem redukcji i dobrą przepuszczalnością. Jednocześnie w kąpieli barwiącej stosuje się binarny środek redukujący glukozę i proszek ubezpieczeniowy, który może nie tylko zredukować barwnik siarczkowy, ale także odegrać rolę w ochronie środowiska.
Po czwarte, proces barwienia barwników siarczkowych
Proces barwienia wulkanizacyjnego można podzielić na cztery etapy:
1. Redukcja barwników
Stosunkowo łatwo jest zredukować i rozpuścić barwniki siarczkowe, a siarczek sodu jest powszechnie stosowany jako środek redukujący, który działa również jako środek alkaliczny. Aby zapobiec hydrolizie leukoforu, można dodać odpowiednie substancje takie jak soda kalcynowana, ale alkaliczna kąpiel redukcyjna nie może być zbyt mocna, w przeciwnym razie stopień redukcji barwnika będzie powolny.
2, barwnik w roztworze barwnika jest adsorbowany przez włókno
Leukofor barwnika siarczkowego występuje w stanie anionowym w roztworze barwnika, ma bezpośrednie właściwości w stosunku do włókna celulozowego, może być adsorbowany na powierzchni włókna i dyfundowany do wnętrza włókna. Bezpośrednia właściwość barwników siarkowych na włókna celulozowe jest niska, zwykle przy użyciu małego stosunku kąpieli, a dodanie odpowiednich elektrolitów w wyższej temperaturze może poprawić szybkość barwienia, wyrównywanie i przepuszczalność.
3, leczenie utleniające
Po barwieniu na włóknie barwnik siarkowy leuco należy utlenić, aby uzyskać pożądany kolor. Utlenianie jest ważnym krokiem po barwieniu barwników wulkanizowanych. Łatwo utleniony wulkanizowany barwnik można po barwieniu utlenić powietrzem poprzez mycie i wentylację, czyli metodą utleniania powietrzem; W przypadku niektórych barwników siarczkowych, które nie są łatwe do utlenienia, stosuje się środki utleniające w celu wspomagania utleniania.
4. Obróbka końcowa
Obróbka końcowa obejmuje czyszczenie, olejowanie, zapobieganie łamliwości i utrwalanie koloru. Barwniki siarkowe należy całkowicie wyprać po barwieniu, aby zmniejszyć pozostałą siarkę na tkaninie i zapobiec łamliwości tkaniny, ponieważ siarka w barwniku i siarka w siarczku alkalicznym łatwo utleniają się w powietrzu, tworząc kwas siarkowy, który powoduje zakwaszenie hydrolizę włókna celulozowego i zmniejszają siłę kruchości włókna. Dlatego można go traktować środkami zapobiegającymi utracie łamliwości, takimi jak: mocznik, fosforan trisodowy, klej kostny, octan sodu itp. W celu poprawy odporności na działanie solaryzacji i mydlania barwników wulkanizowanych, kolor można utrwalić po barwieniu. Istnieją dwie metody utrwalania koloru: obróbka solą metalu (taką jak: dwuchromian potasu, siarczan miedzi, octan miedzi i mieszanina tych soli) oraz obróbka kationowym utrwalaczem koloru.
najczęściej stosowane są czarny i wulkanizowany niebieski.
Po drugie, mechanizm barwienia barwników siarczkowych
Barwnik siarczkowy redukuje się i rozpuszcza w roztworze barwnika, a powstały barwnik leucochroma jest adsorbowany przez włókna celulozowe i poddawany utlenianiu powietrzem, aby włókna celulozowe nabrały pożądanego koloru. Jego wzór reakcji chemicznej to
DS-SO3Na + Na2S → D-SNa + Na2S2O3
Rodzic barwnika siarczkowego nie ma powinowactwa do włókna, a jego struktura zawiera wiązania siarkowe (1 S 1), wiązania disiarczkowe (1 s — S) lub wiązania wielosiarczkowe (1 Sx 1), które są zredukowane do grupy siarkowodoru (1 SNa) pod wpływem środków redukujących siarczek sodu i staje 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 wytwarza większe siły van der Waalsa i siły wiązań wodorowych pomiędzy 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, hydrolityczne barwniki siarczkowe
Ogólny wzór struktury barwnika: D-SSO3Na, ten rodzaj barwnika wytwarza się z obróbki tradycyjnych barwników siarczynem sodu lub wodorosiarczynem sodu, barwniki zawierają grupy rozpuszczalne w wodzie, więc są rozpuszczalne w wodzie, ale barwnik nie zawiera środków redukujących, nie ma powinowactwa w przypadku włókien ogólnie przyjęta metoda barwienia tkaniny za pomocą podkładki zawiesinowej. 3, ciekły barwnik siarczkowy
Ogólny wzór struktury barwnika to: D-SNa, zawierający pewną ilość środka redukującego, barwnik jest wstępnie redukowany do rozpuszczalnej leptochromy.
Przed 1936 rokiem wulkanizowany barwnik występował w postaci proszku w postaci handlowej. W przypadku użycia sproszkowany wulkanizowany barwnik ogrzewano wspólnie do wrzenia z wulkanizowanym wodnym roztworem sody kalcynowanej w celu jego rozpuszczenia. W 1936 roku John Le Clester ze Stanów Zjednoczonych sporządził wstępnie zredukowany, dobry, dość stabilny stężony roztwór barwnika siarczkowego i uzyskał patent, który jest obecnie znany jako ciekły barwnik siarczkowy.
4, przyjazny dla środowiska barwnik siarczkowy
W procesie produkcji jest rafinowany do ługowania barwników, jednak zawartość siarki i wielosiarczków jest znacznie niższa niż w przypadku zwykłych barwników siarczkowych. Barwnik charakteryzuje się wysoką czystością, stabilnym stopniem redukcji i dobrą przepuszczalnością. Jednocześnie w kąpieli barwiącej stosuje się binarny środek redukujący glukozę i proszek ubezpieczeniowy, który może nie tylko zredukować barwnik siarczkowy, ale także odegrać rolę w ochronie środowiska.
Po czwarte, proces barwienia barwników siarczkowych
Proces barwienia wulkanizacyjnego można podzielić na cztery etapy:
1. Redukcja barwników
Stosunkowo łatwo jest zredukować i rozpuścić barwniki siarczkowe, a siarczek sodu jest powszechnie stosowany jako środek redukujący, który działa również jako środek alkaliczny. Aby zapobiec hydrolizie leukoforu, można dodać odpowiednie substancje takie jak soda kalcynowana, ale alkaliczna kąpiel redukcyjna nie może być zbyt mocna, w przeciwnym razie stopień redukcji barwnika będzie powolny.
2, barwnik w roztworze barwnika jest adsorbowany przez włókno
Leukofor barwnika siarczkowego występuje w stanie anionowym w roztworze barwnika, ma bezpośrednie właściwości w stosunku do włókna celulozowego, może być adsorbowany na powierzchni włókna i dyfundowany do wnętrza włókna. Bezpośrednia właściwość barwników siarkowych na włókna celulozowe jest niska, zwykle przy użyciu małego stosunku kąpieli, a dodanie odpowiednich elektrolitów w wyższej temperaturze może poprawić szybkość barwienia, wyrównywanie i przepuszczalność.
3, leczenie utleniające
Po barwieniu na włóknie barwnik siarkowy leuco należy utlenić, aby uzyskać pożądany kolor. Utlenianie jest ważnym krokiem po barwieniu barwników wulkanizowanych. Łatwo utleniony wulkanizowany barwnik można po barwieniu utlenić powietrzem poprzez mycie i wentylację, czyli metodą utleniania powietrzem; W przypadku niektórych barwników siarczkowych, które nie są łatwe do utlenienia, stosuje się środki utleniające w celu wspomagania utleniania.
4. Obróbka końcowa
Obróbka końcowa obejmuje czyszczenie, olejowanie, zapobieganie łamliwości i utrwalanie koloru. Barwniki siarkowe należy całkowicie wyprać po barwieniu, aby zmniejszyć pozostałą siarkę na tkaninie i zapobiec łamliwości tkaniny, ponieważ siarka w barwniku i siarka w siarczku alkalicznym łatwo utleniają się w powietrzu, tworząc kwas siarkowy, który powoduje zakwaszenie hydrolizę włókna celulozowego i zmniejszają siłę kruchości włókna. Dlatego można go traktować środkami zapobiegającymi utracie łamliwości, takimi jak: mocznik, fosforan trisodowy, klej kostny, octan sodu itp. W celu poprawy odporności na działanie solaryzacji i mydlania barwników wulkanizowanych, kolor można utrwalić po barwieniu. Istnieją dwie metody utrwalania koloru: obróbka solą metalu (taką jak: dwuchromian potasu, siarczan miedzi, octan miedzi i mieszanina tych soli) oraz obróbka kationowym utrwalaczem koloru.
Czas publikacji: 19 grudnia 2023 r