Sulfidfargestoffer er en type svovelholdige fargestoffer med kompleks molekylær struktur. De er vanligvis laget av noen aromatiske aminer, aminofenoler og andre organiske forbindelser oppvarmet med svovel eller natriumpolysulfid, det vil si vulkanisert.
Sulfidfargestoffer er stort sett uløselige i vann, og når de farges, må de løses opp i natriumsulfid eller alkalisk forsikringspulverløsning for å redusere til utvasking, og deretter oksideres for å vise farge etter fiberabsorpsjon.
Oversikt over svovelfargestoffer
Vulkaniserte fargestoffer har blitt produsert for cellulosefiberfarging for første gang siden 1873, og produksjonsprosessen er relativt enkel, vanligvis laget av aromatiske aminer eller fenolforbindelser blandet med svovel- eller natriumpolysulfid og oppvarmet. Lav kostnad, enkel å bruke, ingen kreftkontroll, med god vaskefasthet og solfasthet, er et populært fargestoff. Men fordi det er en klasse vannuløselige fargestoffer, reduseres de ved farging til løselig sitronnatriumsalt i alkalisulfidløsning. Etter farging av menneskelige fibre, etter oksidasjon til en uløselig tilstand festet på fiberen, slik at fargeprosessen er kompleks, og under sterke alkaliske forhold kan ikke brukes til ull, silke og andre proteinfibre.
Derfor brukes vulkaniserte fargestoffer hovedsakelig i farging av cellulosefibre, spesielt i farging av mørke bomullsstoffer, hvorav de to fargene av sulfidfargestoffer er en type svovelholdige fargestoffer med kompleks molekylær struktur. De er vanligvis laget av noen aromatiske aminer, aminofenoler og andre organiske forbindelser oppvarmet med svovel eller natriumpolysulfid, det vil si vulkanisert.
Sulfidfargestoffer er stort sett uløselige i vann, og når de farges, må de løses opp i natriumsulfid eller alkalisk forsikringspulverløsning for å redusere til utvasking, og deretter oksideres for å vise farge etter fiberabsorpsjon.
Oversikt over svovelfargestoffer
Vulkaniserte fargestoffer har blitt produsert for cellulosefiberfarging for første gang siden 1873, og produksjonsprosessen er relativt enkel, vanligvis laget av aromatiske aminer eller fenolforbindelser blandet med svovel- eller natriumpolysulfid og oppvarmet. Lav kostnad, enkel å bruke, ingen kreftkontroll, med god vaskefasthet og solfasthet, er et populært fargestoff. Men fordi det er en klasse vannuløselige fargestoffer, reduseres de ved farging til løselig sitronnatriumsalt i alkalisulfidløsning. Etter farging av menneskelige fibre, etter oksidasjon til en uløselig tilstand festet på fiberen, slik at fargeprosessen er kompleks, og under sterke alkaliske forhold kan ikke brukes til ull, silke og andre proteinfibre.
Derfor brukes vulkaniserte fargestoffer hovedsakelig i farging av cellulosefibre, spesielt i farging av mørke produkter av bomullsstoffer, hvorav de flere fargene avsvovelsvartogsvovelblå
svovel mørkebrun gd svovelbrun fargestoff
svovelrød farge rød lgf
svovelbrun 10 gulbrun farge
svovelgult 2 gult pulver
svovel bordeaux 3b svovelrødt pulver
er de mest brukte.
For det andre, fargemekanismen til sulfidfargestoffer
Sulfidfargestoffet reduseres og løses opp i en fargestoffløsning, og det dannede fargestoffet leukokroma absorberes av cellulosefibre og behandles med luftoksidasjon for å få cellulosefibrene til å vise ønsket farge. Den kjemiske reaksjonsformelen er
DS-SO3Na + Na2S→D-SNa + Na2S2O3
Sulfidfargestoffets forgjenger har ingen affinitet for fiberen, og strukturen inneholder svovelbindinger (1 S 1), disulfidbindinger (1 s — S) eller polysulfidbindinger (1 S x 1), som reduseres til en hydrogensulfidgruppe (1 SNa) under påvirkning av natriumsulfidreduksjonsmidler, og blir et leukokromt natriumsalt som er løselig i vann. Grunnen til at leukokromer har god affinitet for cellulosefibre er at fargestoffmolekylene er større, noe som igjen produserer større van der Waals-krefter og hydrogenbindingskrefter mellom fibrene.
III. Klassifisering av svovelfargestoffer
Sulfidfargestoffer kan deles inn i fire kategorier:
1, pulverformet sulfidfargestoff
Fargestoffets generelle formel: DSSD, vanligvis kokende natriumsulfid, oppløst etter påføring.
2, hydrolytiske sulfidfargestoffer
Fargestoffstrukturens generelle formel: D-SSO3Na. Denne typen fargestoff er laget av natriumsulfitt eller natriumbisulfittbehandling av tradisjonelle sulfidfargestoffer. Fargestoffene inneholder vannløselige grupper, så de er vannløselige, men fargestoffet inneholder ikke reduksjonsmidler og har ingen affinitet for fibre. Vanligvis brukes suspensjonsputefargingsmetoden på stoffet.
3, flytende sulfidfargestoff
Den generelle formelen for fargestoffstrukturen er: D-SNa, som inneholder en viss mengde reduksjonsmiddel, er fargestoffet forhåndsredusert til løselig leptokroma.
Før 1936 var det vulkaniserte fargestoffet kommersiell i pulverform. Når det ble brukt, ble det pulvervulkaniserte fargestoffet varmet opp til kokepunktet sammen med den vulkaniserte, vandige sodaløsningen for å løse det opp. I 1936 laget John Le Clester fra USA en forhåndsredusert god, ganske stabil konsentrert sulfidfargestoffløsning, og fikk patent på det, som nå er kjent som flytende sulfidfargestoff.
4, miljøvennlig sulfidfargestoff
I produksjonsprosessen raffineres det til fargestoffutvasking, men svovelinnholdet og polysulfidinnholdet er mye lavere enn i vanlige sulfidfargestoffer. Fargestoffet har høy renhet, stabil reduksjonsgrad og god permeabilitet. Samtidig brukes det binære reduksjonsmiddelet glukose og forsikringspulver i fargestoffbadet, noe som ikke bare kan redusere sulfidfargestoffet, men også spille en rolle i miljøvern.
For det fjerde, fargeprosessen for sulfidfargestoffer
Vulkaniseringsfargingsprosessen kan deles inn i følgende fire trinn:
1. Reduksjon av fargestoffer
Det er relativt enkelt å redusere og oppløse sulfidfargestoffer, og natriumsulfid brukes ofte som et reduksjonsmiddel, som også fungerer som et alkalisk middel. For å forhindre at leukoforen hydrolyseres, kan stoffer som soda tilsettes på passende måte, men reduksjonsbadet i det alkaliske badet kan ikke være for sterkt, ellers vil fargestoffreduksjonshastigheten være langsom.
2, fargestoffet i fargestoffløsningen absorberes av fiberen
Leukoforen til sulfidfargestoff finnes i aniontilstand i fargestoffløsningen, den har direkte egenskaper til cellulosefibre, kan absorberes på fiberoverflaten og diffunderes inn i fiberens indre. Den direkte egenskapen til svovelfargestoffer til cellulosefibre er lav, vanligvis bruk av et lite badforhold, mens tilsetning av passende elektrolytter ved høyere temperatur kan forbedre fargehastigheten, utjevningen og permeabiliteten.
3, oksidasjonsbehandling
Etter farging på fiberen må svovelfargestoffet leuko oksideres for å vise ønsket farge. Oksidasjon er et viktig trinn etter farging av vulkaniserte fargestoffer. Det lett oksiderbare vulkaniserte fargestoffet kan oksideres av luft etter farging ved vask og ventilasjon, det vil si luftoksidasjonsmetoden. For noen sulfidfargestoffer som ikke er lette å oksidere, brukes oksidasjonsmidler for å fremme oksidasjon.
4. Etterbehandling
Etterbehandlingen inkluderer rengjøring, oljing, anti-sprøhet og fargefiksering. Svovelfargestoffer må vaskes grundig etter farging for å redusere gjenværende svovel på stoffet og forhindre at stoffet blir sprøt, fordi svovelet i fargestoffet og svovelet i alkalisulfidet lett oksideres i luften for å generere svovelsyre, noe som vil forårsake syrehydrolyse av cellulosefiberen og redusere styrken på fiberens sprøhet. Derfor kan det behandles med anti-sprøhetstapmidler, for eksempel: urea, trinatriumfosfat, beinlim, natriumacetat, etc. For å forbedre solariseringen og såpefastheten til vulkaniserte fargestoffer, kan fargen fikseres etter farging. Det finnes to metoder for fargefikseringsbehandling: metallsaltbehandling (som: kaliumdikromat, kobbersulfat, kobberacetat og en blanding av disse saltene) og behandling med kationiske fargefikseringsmidler.
Svart og vulkanisert blå er de mest brukte.
For det andre, fargemekanismen til sulfidfargestoffer
Sulfidfargestoffet reduseres og løses opp i en fargestoffløsning, og det dannede fargestoffet leukokroma absorberes av cellulosefibre og behandles med luftoksidasjon for å få cellulosefibrene til å vise ønsket farge. Den kjemiske reaksjonsformelen er
DS-SO3Na + Na2S→D-SNa + Na2S2O3
Sulfidfargestoffets forgjenger har ingen affinitet for fiberen, og strukturen inneholder svovelbindinger (1 S 1), disulfidbindinger (1 s — S) eller polysulfidbindinger (1 S x 1), som reduseres til en hydrogensulfidgruppe (1 SNa) under påvirkning av natriumsulfidreduksjonsmidler, og blir et leukokromt natriumsalt som er løselig i vann. Grunnen til at leukokromer har god affinitet for cellulosefibre er at fargestoffmolekylene er større, noe som igjen produserer større van der Waals-krefter og hydrogenbindingskrefter mellom fibrene.
III. Klassifisering av svovelfargestoffer
Sulfidfargestoffer kan deles inn i fire kategorier:
1, pulverformet sulfidfargestoff
Fargestoffets generelle formel: DSSD, vanligvis kokende natriumsulfid, oppløst etter påføring.
2, hydrolytiske sulfidfargestoffer
Fargestoffstrukturens generelle formel: D-SSO3Na. Denne typen fargestoff er laget av natriumsulfitt eller natriumbisulfittbehandling av tradisjonelle sulfidfargestoffer. Fargestoffene inneholder vannløselige grupper, så de er vannløselige, men fargestoffet inneholder ikke reduksjonsmidler og har ingen affinitet for fibre. Vanligvis brukes suspensjonsputefargingsmetoden på stoffet. 3. Flytende sulfidfargestoff
Den generelle formelen for fargestoffstrukturen er: D-SNa, som inneholder en viss mengde reduksjonsmiddel, er fargestoffet forhåndsredusert til løselig leptokroma.
Før 1936 var det vulkaniserte fargestoffet kommersiell i pulverform. Når det ble brukt, ble det pulvervulkaniserte fargestoffet varmet opp til kokepunktet sammen med den vulkaniserte, vandige sodaløsningen for å løse det opp. I 1936 laget John Le Clester fra USA en forhåndsredusert god, ganske stabil konsentrert sulfidfargestoffløsning, og fikk patent på det, som nå er kjent som flytende sulfidfargestoff.
4, miljøvennlig sulfidfargestoff
I produksjonsprosessen raffineres det til fargestoffutvasking, men svovelinnholdet og polysulfidinnholdet er mye lavere enn i vanlige sulfidfargestoffer. Fargestoffet har høy renhet, stabil reduksjonsgrad og god permeabilitet. Samtidig brukes det binære reduksjonsmiddelet glukose og forsikringspulver i fargestoffbadet, noe som ikke bare kan redusere sulfidfargestoffet, men også spille en rolle i miljøvern.
For det fjerde, fargeprosessen for sulfidfargestoffer
Vulkaniseringsfargingsprosessen kan deles inn i følgende fire trinn:
1. Reduksjon av fargestoffer
Det er relativt enkelt å redusere og oppløse sulfidfargestoffer, og natriumsulfid brukes ofte som et reduksjonsmiddel, som også fungerer som et alkalisk middel. For å forhindre at leukoforen hydrolyseres, kan stoffer som soda tilsettes på passende måte, men reduksjonsbadet i det alkaliske badet kan ikke være for sterkt, ellers vil fargestoffreduksjonshastigheten være langsom.
2, fargestoffet i fargestoffløsningen absorberes av fiberen
Leukoforen til sulfidfargestoff finnes i aniontilstand i fargestoffløsningen, den har direkte egenskaper til cellulosefibre, kan absorberes på fiberoverflaten og diffunderes inn i fiberens indre. Den direkte egenskapen til svovelfargestoffer til cellulosefibre er lav, vanligvis bruk av et lite badforhold, mens tilsetning av passende elektrolytter ved høyere temperatur kan forbedre fargehastigheten, utjevningen og permeabiliteten.
3, oksidasjonsbehandling
Etter farging på fiberen må svovelfargestoffet leuko oksideres for å vise ønsket farge. Oksidasjon er et viktig trinn etter farging av vulkaniserte fargestoffer. Det lett oksiderbare vulkaniserte fargestoffet kan oksideres av luft etter farging ved vask og ventilasjon, det vil si luftoksidasjonsmetoden. For noen sulfidfargestoffer som ikke er lette å oksidere, brukes oksidasjonsmidler for å fremme oksidasjon.
4. Etterbehandling
Etterbehandlingen inkluderer rengjøring, oljing, anti-sprøhet og fargefiksering. Svovelfargestoffer må vaskes grundig etter farging for å redusere gjenværende svovel på stoffet og forhindre at stoffet blir sprøt, fordi svovelet i fargestoffet og svovelet i alkalisulfidet lett oksideres i luften for å generere svovelsyre, noe som vil forårsake syrehydrolyse av cellulosefiberen og redusere styrken på fiberens sprøhet. Derfor kan det behandles med anti-sprøhetstapmidler, for eksempel: urea, trinatriumfosfat, beinlim, natriumacetat, etc. For å forbedre solariseringen og såpefastheten til vulkaniserte fargestoffer, kan fargen fikseres etter farging. Det finnes to metoder for fargefikseringsbehandling: metallsaltbehandling (som: kaliumdikromat, kobbersulfat, kobberacetat og en blanding av disse saltene) og behandling med kationiske fargefikseringsmidler.
Publisert: 19. desember 2023