硫化染料染色(教学PPT)

第八章硫化染料染色，第一节概述硫化染料的结构和性能，第二节硫化染料的染色原理和染色性能，第三节硫化染料的染色工艺，第五节硫化染料的固色和抗脆处理，第一节，第一节概述，第一节。硫化染料的定义硫化染料是通过将芳香烃的胺或酚类化合物与多硫化钠或硫共熔而获得的含硫染料。2.特征1。硫化染料不溶于水。在染色过程中，它们需要用硫化钠还原形成无色并溶解。硫化染料无色对纤维素纤维有亲和力，纤维染色后，被氧化，在织物上再生不溶性染料并固定。(2)制作简便，价格低廉，耐洗牢度高，耐光牢度因品种而异，常用的硫黑耐光牢度可达6-7级，硫蓝可达5-6级，棕色、橙色和黄色一般都是3-4级。3.色谱图不完整，颜色不够鲜艳，大多数染料不耐氯漂白，有些品种在储存时易碎。其中，硫化元素染料的贮存脆化更为严重。(1)以硫化钠为还原剂的硫染料；(2)以保险粉为还原剂的硫化还原染料(又称海昌染料)；(3)液体硫染料是为便于加工而开发生产的一种新型硫染料。这种染料的使用类似于可溶性还原染料，可直接用水按比例稀释，无需添加还原剂，当只有部分颜色被染成浅色时，应添加一些硫化钠。这种染料具有很宽的光谱，有鲜艳的颜色，如红色、紫棕色、湖绿色和银灰色。4.硫化染料广泛用于纤维素纤维的染色，主要用于工业织物，如纱线、沙皮布和厚织物。使用时间最长的品种是硫化元和硫化蓝，其次是硫化绿和硫化棕。第二节硫化染料的结构和性质(1)硫化染料的结构(1)分子中硫元素的形式：1。开链形式主要有-S-S-、-SH、S=O(亚砜基)、-SX-等。其中-SX-结构不稳定，容易分离出游离硫，从而导致储存脆化。染料的硫含量影响染料的上染性能，低含量时上染性能差。2.闭环含硫杂环是染料发色团的基本环节。包括：(1)苯并噻唑：4，(2)吩噻嗪酮：(3)噻蒽：(2)根据色谱法，硫染料可分为以下类型：1。硫元素的日晒牢度可达6-7级，皂洗牢度可达4级，但易碎。可以加入甲醛或氯乙酸来稳定染料中的硫元素，防止其游离，从而防止脆性破坏。2.硫化蓝的日晒牢度可达5 6级，皂洗牢度可达3 4级，如硫化蓝BRN。3.黄色、橙色和棕色分子结构中含有噻唑结构，其耐光牢度低，各种牢度不如硫黑和硫蓝。硫化染料的性能。类似于直接染料(1)盐可用于促进染色(2)阳离子固色剂和金属盐固色剂可用于提高牢度2。与还原染料相似(1)染料需要还原剂在纤维染色和纤维氧化前还原成无色。只是不要用强还原剂保险粉，而要用弱还原剂硫化钠。然而，还原的无色比还原染料对纤维的直接性差，并且染料聚集倾向更大。(2)与酸的反应会产生H2S气体，与乙酸铝的反应会产生黑色硫化铝沉淀(用于检查硫化染料的存在)。3.更高的温度可以用来增加染料的扩散速率和提高渗透度。第三节硫化染料的染色原理和染色性能1。染料的还原和溶解1。还原剂1的性质。Na2S 1的性质。也称硫化碱，俗称臭碱。工业硫化碱的活性成分一般在50%左右，外观为黄褐色固体。它是一种性能稳定的还原剂和强碱性试剂。硫化钠的还原能力比保险粉低，碱度比苛性钠低，比纯碱大，对皮肤腐蚀性强。(2)硫化钠在水中水解，反应如下：硫化钠水解形成氢氧化钠，还原染料。它(3)硫化钠遇酸产生H2S气体，应注意防止与酸混在一起。(4)硫化钠会吸收水、二氧化碳、氧气等。当暴露在空气中时，导致有效成分下降并逐渐变得无效。因此，有必要在储存过程中对其进行密封。当长时间不重复使用时，有必要分析其成分(5)。硫化钠溶液不应长时间储存，否则会被空气氧化，降低其有效性。(2)控制还原工艺条件硫化钠水解产生还原性物质NaHS。它首先将硫染料还原成硫醇基，然后在碱性介质中生成硫醇钠进行溶解。反应如下：R-S-S-R 2NHS 3H 204 R-SH 104 HS-R 10NA 2S 203 R-SH 10HS-R 12NAOUR-SNA NAS-R 2H 20，1。硫化钠的用量：硫化钠的用量取决于染料的种类和用量，一般为染料用量的50% 250%。(1)用量不足，染料还原和溶解不完全，染液浑浊，色泽浅而不均匀，摩擦牢度降低，容易形成颗粒沉积在织物表面造成染色。硫化钠的存在可以减少游离硫的沉淀并溶解游离硫生成多硫化钠。(2)剂量过大会影响染料的上染率，降低显色率，甚至导致染料脱落进入染浴。(3)对于硫元素等多硫键结构的硫染料，硫化钠的用量不宜过大，否则染色后的织物会被洗脏，这将加速染色织物的贮存脆性，贮存后容易变黄。2.还原温度：虽然硫化染料更容易还原，但还原速度较慢。随着温度的升高，硫化钠的分解速度加快，还原能力增强。然而，硫染料的无色在高温下相对稳定，因此硫染料的还原溶解通常在较高的温度下进行。(1)无色体的性质通常为黄色、黄绿色或深绿色，其对纤维素纤维的亲和力比还原染料无色体低得多，具有较低的染料吸收。因此，应采用较小的浴比，并应继续染色。同时，可以加入中性电解质促进染色，盐的用量为5%-40%。2.一般情况下，染色时采用较高的染色温度，以减少硫化染料的无色聚集，提高吸附和扩散速率，从而在常规染色时间内提高染料的上染率和匀染性。此外，较高的温度可以加速硫化钠的水解，增强还原能力，提高还原率。3.染料无色易与水中的钙、镁离子一起沉淀，造成染料流失和暗斑。因此，为了提高染液的稳定性和溶解性，通常在染液中加入碳酸氢钠、纯碱等添加剂。(2)无色染料1染色工艺条件的控制。温度：硫化染料时一般采用较高的染色温度，因为(1)硫化染料的无色染料聚集减少，染料的吸附和扩散速率增加，可获得良好的匀染性。(2)能加速硫化钠水解，增强还原能力，提高还原率。2.添加剂：(1)碳酸氢钠增强硫化钠的还原能力，以防止白细胞过早氧化。可以向染液中加入适量的碳酸氢钠来促进硫化钠的水解。反应如下：碳酸氢钠也可以直接与硫化钠反应生成硫氢化钠，从而提高硫化钠的还原能力，提高还原溶液的稳定性。例如，用量不能太大，否则会引起无色体的聚集，影响染料的扩散，造成白芯现象，并有较多的浮色，从而降低摩擦牢度。(2)硫酸胺能提高染色浴的还原稳定性。它的功能是中和氢氧化钠和促进硫化钠的水解。(3)为了更好地溶解硫化染料的无色，防止硬水中钙镁离子随无色沉淀，需要加入1 3g/L的纯碱。在碱性条件下，少量的葡萄糖比硫化钠具有更高的还原能力，因此可以提高染浴的还原稳定性。防止染料隐色体过早氧化。(5)中性电解质为中性电解质的5% 40%用硫化染料对纤维染色后，它必须经过氧化，才能转化为不溶性染料并固定在纤维上。硫化染料隐色体的氧化过程相对复杂。通常认为巯基被氧化成二硫键。反应如下：r-shhs-r r-s-s-r h201，氧化法(1)水洗，通风一般氧化速度快，只需水洗，通风，如硫化元等。当这些染料被染色时，如果染料暴露在空气中或者硫化钠的量不足，由于过早的局部氧化，很容易引起斑点和深边现象。(2)氧化剂氧化对于氧化速度慢的无色，只有用氧化剂处理，如硫化蓝、硫化红棕色B3R等，才能完全实现氧化。常见氧化剂常见氧化剂包括过硼酸钠、过氧化氢、酸性明矾(包括明矾乙酸和明矾硫酸)等。使用哪种氧化剂取决于染料的类型。(1)过硼酸钠和过氧化氢的氧化：反应温和，不损伤纤维，氧化后颜色鲜艳，但染色产品的湿牢度差，适合浅色和亮色。宝兰简历、新蓝BBF、亮绿国标、深棕色国标等。应该用过硼酸钠氧化，(2)酸性明矾氧化：湿处理有较高的牢度，但颜色较深。硫化红棕色B3R和深蓝色-3R需要用酸性明矾氧化，以获得所需的彩色光。硫化物不能被酸性明矾氧化，否则会加速游离硫与染料的分离，使染料的储存脆性更加严重。无色硫化染料氧化后，整个染色过程通常通过洗涤、皂洗和洗涤来完成。1.硫化元素在50以上皂洗后容易变色，通常不进行皂洗。2.对于硫化蓝和硫化棕，特别是硫化黑，染色后的产品在储存过程中会发生脆性损伤，严重降低强度，丧失耐磨性。在湿热条件下，这种脆性破坏现象更加严重。因此，染色后需要进行抗脆处理。3.对于牢度要求高的染色产品，染色后可选择合适的固色剂进行固色。(1)固色剂Y或M法：固色剂Y或M 0.8% 1.2%(违禁品重量)醋酸3% 6%(违禁品重量)，16、(2)硫酸铜明矾醋酸法：硫酸铜0.5% 1%；重铬酸钠0% 1.5%；30%乙酸3% 6%；浴比是12；温度60 80，T20 30分钟。用硫酸铜固定后，应用水冲洗。固定后的颜色光有一些变化，应该注意。硫酸铜对硫化胶的脆性纤维有催化作用，因此用硫化胶或硫化还原黑染色的染料不能用硫酸铜固定。第四节硫化染料的染色工艺：1。浸染：1。染料减量：1。染色浴与其浴的比例取决于所用的机械设备以及染色深度。浅色浴的比例可以更大，深色浴的比例可以更小。2、染色温度较暗的品种，除颜色鲜艳外，大多采用煮染或近煮染。硫化染料的一些无色体(如硫化蓝)容易过早氧化，导致红肋、色斑、深色等缺陷。染液温度最好控制在50 60，硫化色通常为65 80，但染色温度太低，染料隐色体的扩散和渗透较差，影响染料的染色牢度。染色时间长有利于染料隐色体的染色和扩散。深色染色时间应较长，如40 45分钟，而黑色染色时间应较长。中浅色的染色时间可以短一些，如20 30分钟。(2)氧化隐色体染色后，通常用水洗涤以降低被染色物质上还原剂和碱的含量，然后通风氧化。这种氧化方法易于掌握，质量稳定，应用广泛(这种方法有时称为脱碱氧化)。1.无色氧化缓慢的染料应在水洗后用氧化剂氧化。过硼酸钠是最常用的氧化剂。处理条件为：50 70，10 15分钟。氧化后，染料应该用水充分洗涤。2.染色后，也可以用水洗涤，然后通风氧化(称为碱性氧化)。这种氧化方法颜色较深，但对操作要求高。如果一些深色品种，如藏青色、蟹绿和黑色，在染色后立即用水洗涤，由于无色体对纤维的亲和力低，一些无色体将被洗掉，产生浅色。然而，如果它们在染色后立即被氧化，纤维表面上的无色体将由于快速的氧化速率而容易被氧化并吸附在纤维表面上，导致诸如红肋和色斑的缺陷，并且染色牢度也将降低。4.硫化染料无色对纤维的亲和力低，上染率低。为了提高染料的利用率，染色残液经常被连续使用，也称为连续还原染色。还原染料补充量与还原染料消耗量之比有两种表示方法：一种是还原染料补充量占还原染料消耗量的百分比；另一种方法是基于大桶中染料的量，大桶中染料的量和大桶中染料的量之间的比率被称为大桶添加倍数或大桶添加数。为了提高染料的利用率，应采取以下步骤：1)卷染工艺：卷染水洗氧化水洗皂洗水洗烘干(2)染色注意事项1)小浴比染色。2.高温染色。甚至沸腾染色。为了提高染料的上染率和匀染效果。3.硫化钠用量：根据染料的不同，一般为染料用量的100% 200%。4、染色机械和器具应避免使用铜，以免被硫化钠腐蚀。(3)染色实施例1，硫化物元素染色(30tex30tex黑色丝光平布75公斤/卷)，21、(1)工艺流程和主要工艺条件卷染(90 95，10遍)冷水洗涤(3遍)热水洗涤(80， 4个通道)冷水(3个通道)通风(2个通道)冷水洗涤(1个通道)抗脆(3个通道)上轴(2)染液配方：11% 12%(染料重量)52%硫化钠80% 85%(染料重量)纯碱2 3g/l浴比1: (2 3)，染料10个通道95以上，用水充分洗涤，然后进行抗脆处理。 (3)抗脆处理太古油(g)800(能使织物变黑并具有软化作用)CH3COOONa800液体体积150L，22，2，硫色(1)染料溶液配方：染料取决于颜色要求52%硫化钠70% 250%(重染)纯碱(或磷酸三钠)1 3g/l碳酸氢钠4 10g/l (5，6道次添加盐(如果继续染色则不添加)4 10g/l(3，4道次硫化钠与染料用量的比例根据颜色深度和种类进行调整，例如硫化什么颜色，硫化钠的用量为中浅色染料的100% 250%，中浅色染料的80% 110%，深色染料的70% 100%。硫化染料用水洗涤，通风和氧化，而不是皂洗。硫色在55 60下可被氧化剂氧化4 5次。肥皂在95下浸泡4 5次。为了提高染料的利用率，连续还原染色一般用于不同的颜色。中浅色品种不需要在连续的大桶中染色来获得鲜艳的颜色，但是可以在染液中加入中性电解质来加速染色。轧染液的组成一般如下：染料取决于颜色要求，52%硫化钠100% 250%(染料重量)，纯碱1 3g/l，适量润湿剂2，工艺流程轧染液(二浸两辊)湿蒸(t: 105 110，t: 30 60s) 干蒸(t: 100 102，T: 60s) 水洗氧化3脆性损失1。脆性损失机理硫化染料的贮存脆性主要是由多硫化物结构引起的。多硫化物结构含有不稳定的硫。在一定温度和湿度的空气中，它逐渐被氧化产生酸性物质，如硫酸，纤维在酸的作用下水解，导致织物强度下降。其中，硫化元更为严重。2.抗脆方法(1)碱性抗脆剂中和染色织物储存过程中产生的酸，常用的有醋酸钠、磷酸三钠、碳酸钠等。该方法具有良好的抗脆效果，但由于尿素处理效果好，长