Сульфідні барвники – це різновид сірковмісних барвників зі складною молекулярною структурою. Зазвичай вони виготовляються з деяких ароматичних амінів, амінофенолів та інших органічних сполук, нагріваних із сіркою або полісульфідом натрію, тобто вулканізованих.
Сульфідні барвники здебільшого нерозчинні у воді, і під час фарбування їх потрібно розчинити в сульфіді натрію або лужному розчині страхового порошку, щоб вилугувати, а потім окислити, щоб показати колір після поглинання волокном.
Огляд сірчаних барвників
Вулканізовані барвники для фарбування целюлозних волокон вперше виробляються з 1873 року, а процес їх виробництва є відносно простим, зазвичай вони виготовляються з ароматичних амінів або фенольних сполук, змішаних із сіркою або полісульфідом натрію та нагріваних. Низька вартість, легкість використання, відсутність контролю раку, хороша стійкість до прання та сонячного світла, є популярним барвником. Однак, оскільки це клас водонерозчинних барвників, під час фарбування вони відновлюються до розчинної лимонно-натрієвої солі в розчині сульфіду лугу, після фарбування людського волокна, після окислення переходять у нерозчинний стан, що фіксується на волокні, тому процес фарбування є складним і в сильних лужних умовах не можуть використовуватися для вовни, шовку та інших білкових волокон.
Тому вулканізовані барвники здебільшого використовуються для фарбування целюлозних волокон, особливо для фарбування темних виробів з бавовняних тканин, причому два кольори сульфідних барвників є різновидом сірковмісних барвників зі складною молекулярною структурою. Зазвичай вони виготовляються з деяких ароматичних амінів, амінофенолів та інших органічних сполук шляхом нагрівання із сіркою або полісульфідом натрію, тобто вулканізуються.
Сульфідні барвники здебільшого нерозчинні у воді, і під час фарбування їх потрібно розчинити в сульфіді натрію або лужному розчині страхового порошку, щоб вилугувати, а потім окислити, щоб показати колір після поглинання волокном.
Огляд сірчаних барвників
Вулканізовані барвники для фарбування целюлозних волокон вперше виробляються з 1873 року, а процес їх виробництва є відносно простим, зазвичай вони виготовляються з ароматичних амінів або фенольних сполук, змішаних із сіркою або полісульфідом натрію та нагріваних. Низька вартість, легкість використання, відсутність контролю раку, хороша стійкість до прання та сонячного світла, є популярним барвником. Однак, оскільки це клас водонерозчинних барвників, під час фарбування вони відновлюються до розчинної лимонно-натрієвої солі в розчині сульфіду лугу, після фарбування людського волокна, після окислення переходять у нерозчинний стан, що фіксується на волокні, тому процес фарбування є складним і в сильних лужних умовах не можуть використовуватися для вовни, шовку та інших білкових волокон.
Тому вулканізовані барвники здебільшого використовуються для фарбування целюлозних волокон, особливо для фарбування темних виробів з бавовняних тканин, з яких кілька кольорівсірчано-чорнийісірчано-синій
сірка темно-коричневий gd сірка коричневий барвник
сірчано-червоний колір червоний lgf
сірчано-коричневий 10 жовто-коричневий колір
сірчано-жовтий 2 жовтий порошок
сірка бордоська 3b сірчано-червоний порошок
є найбільш широко використовуваними.
По-друге, механізм фарбування сульфідних барвників
Сульфідний барвник відновлюють та розчиняють у розчині барвника, а утворена лейкохрома барвника адсорбується целюлозними волокнами та обробляється окисленням на повітрі, щоб целюлозні волокна мали бажаний колір. Його хімічна формула реакції така:
DS-SO3Na + Na2S→D-SNa + Na2S2O3
Сульфідний барвник-батьківська речовина не має спорідненості до волокна, а її структура містить сірчані зв'язки (1S1), дисульфідні зв'язки (1s—S) або полісульфідні зв'язки (1Sx1), які під дією відновлювальних агентів на основі сульфіду натрію відновлюються до сірководневої групи (1SNa) та перетворюються на лейкохромну натрієву сіль, розчинну у воді. Причина, чому лейкохроми мають добру спорідненість до целюлозних волокон, полягає в тому, що молекули барвників більші, що, у свою чергу, створює більші сили Ван-дер-Ваальса та сили водневих зв'язків між волокнами.
Iii. Класифікація сірчаних барвників
Сульфідні барвники можна розділити на чотири категорії:
1, порошковий сульфідний барвник
Загальна формула структури барвника: DSSD, зазвичай потрібно використовувати кип'ятіння сульфіду натрію, розчиняється після нанесення.
2, гідролітичні сульфідні барвники
Загальна формула структури барвника: D-SSO3Na. Цей вид барвника виготовляється шляхом обробки сульфітом натрію або бісульфітом натрію традиційними сульфідними барвниками. Барвники містять водорозчинні групи, тому вони розчинні у воді, але не містять відновників, не мають спорідненості з волокнами, тому зазвичай використовується метод фарбування суспензійною тампоном, що застосовується до тканини.
3, рідкий сульфідний барвник
Загальна формула структури барвника: D-SNa, що містить певну кількість відновника, барвник попередньо відновлюється до розчинної лептохроми.
До 1936 року вулканізований барвник був у вигляді порошку в комерційних цілях. При використанні порошкоподібний вулканізований барвник нагрівали до кипіння разом з водним розчином вулканізованої кальцинованої соди для його розчинення. У 1936 році Джон Ле Клестер зі США виготовив попередньо відновлений хороший, досить стабільний концентрований розчин сульфідного барвника та отримав патент, який зараз відомий як рідкий сульфідний барвник.
4, екологічно чистий сульфідний барвник
У процесі виробництва його рафінують у барвникові розчини, але вміст сірки та полісульфіду значно нижчий, ніж у звичайних сульфідних барвниках. Барвник має високу чистоту, стабільний ступінь відновлення та добру проникність. Водночас у фарбувальній ванні використовується бінарний відновлювач глюкози та страхувальний порошок, що не тільки відновлює сульфідний барвник, але й сприяє захисту навколишнього середовища.
По-четверте, процес фарбування сульфідними барвниками
Процес вулканізаційного фарбування можна розділити на наступні чотири етапи:
1. Зменшення кількості барвників
Сульфідні барвники відносно легко відновити та розчинити, а сульфід натрію зазвичай використовується як відновник, який також діє як лужний агент. Щоб запобігти гідролізу лейкофору, можна додавати такі речовини, як кальцинована сода, але лужна відновна ванна не може бути занадто сильною, інакше швидкість відновлення барвника буде повільною.
2, барвник у розчині барвника адсорбується волокном
Лейкофор сульфідного барвника існує в аніонному стані в розчині барвника, він має прямі властивості щодо целюлозного волокна, може адсорбуватися на поверхні волокна та дифундувати всередину волокна. Пряма властивість сірчаних барвників щодо целюлозних волокон низька, зазвичай використання невеликого співвідношення розчинників у ванні, а додавання відповідних електролітів за вищої температури може покращити швидкість фарбування, вирівнювання та проникність.
3, окислювальна обробка
Після фарбування волокна, сірчаний барвник лейко необхідно окислити, щоб отримати бажаний колір. Окислення є важливим кроком після фарбування вулканізованих барвників. Легко окислюваний вулканізований барвник можна окислити повітрям після фарбування промиванням та вентиляцією, тобто методом повітряного окислення; для деяких сульфідних барвників, які важко окислюються, використовуються окислювачі для стимулювання окислення.
4. Післяобробка
Подальша обробка включає очищення, змащування, запобігання крихкості та закріплення кольору. Сірчані барвники необхідно ретельно промити після фарбування, щоб зменшити залишкову сірку на тканині та запобігти крихкості тканини, оскільки сірка в барвнику та сірка в сульфіді лугу легко окислюються на повітрі з утворенням сірчаної кислоти, що викликає кислотний гідроліз целюлозного волокна та знижує міцність волокна на крихкість. Тому його можна обробляти засобами, що запобігають втраті крихкості, такими як: сечовина, тринатрійфосфат, кістковий клей, ацетат натрію тощо. Для покращення стійкості вулканізованих барвників до соляризації та милоутворення, колір можна закріпити після фарбування. Існує два методи обробки закріпленням кольору: обробка солями металів (наприклад, дихроматом калію, сульфатом міді, ацетатом міді та сумішшю цих солей) та обробка катіонним закріплювачем кольору.
чорний та вулканізований синій є найбільш широко використовуваними.
По-друге, механізм фарбування сульфідних барвників
Сульфідний барвник відновлюють та розчиняють у розчині барвника, а утворена лейкохрома барвника адсорбується целюлозними волокнами та обробляється окисленням на повітрі, щоб целюлозні волокна мали бажаний колір. Його хімічна формула реакції така:
DS-SO3Na + Na2S→D-SNa + Na2S2O3
Сульфідний барвник-батьківська речовина не має спорідненості до волокна, а її структура містить сірчані зв'язки (1S1), дисульфідні зв'язки (1s—S) або полісульфідні зв'язки (1Sx1), які під дією відновлювальних агентів на основі сульфіду натрію відновлюються до сірководневої групи (1SNa) та перетворюються на лейкохромну натрієву сіль, розчинну у воді. Причина, чому лейкохроми мають добру спорідненість до целюлозних волокон, полягає в тому, що молекули барвників більші, що, у свою чергу, створює більші сили Ван-дер-Ваальса та сили водневих зв'язків між волокнами.
Iii. Класифікація сірчаних барвників
Сульфідні барвники можна розділити на чотири категорії:
1, порошковий сульфідний барвник
Загальна формула структури барвника: DSSD, зазвичай потрібно використовувати кип'ятіння сульфіду натрію, розчиняється після нанесення.
2, гідролітичні сульфідні барвники
Загальна формула структури барвника: D-SSO3Na, цей вид барвника виготовляється шляхом обробки сульфітом натрію або бісульфітом натрію традиційними сульфідними барвниками. Барвники містять водорозчинні групи, тому вони розчинні у воді, але не містять відновників, не мають спорідненості з волокнами, зазвичай використовується метод фарбування суспензійною подушечкою, що застосовується до тканини.3, рідкий сульфідний барвник
Загальна формула структури барвника: D-SNa, що містить певну кількість відновника, барвник попередньо відновлюється до розчинної лептохроми.
До 1936 року вулканізований барвник був у вигляді порошку в комерційних цілях. При використанні порошкоподібний вулканізований барвник нагрівали до кипіння разом з водним розчином вулканізованої кальцинованої соди для його розчинення. У 1936 році Джон Ле Клестер зі США виготовив попередньо відновлений хороший, досить стабільний концентрований розчин сульфідного барвника та отримав патент, який зараз відомий як рідкий сульфідний барвник.
4, екологічно чистий сульфідний барвник
У процесі виробництва його рафінують у барвникові розчини, але вміст сірки та полісульфіду значно нижчий, ніж у звичайних сульфідних барвниках. Барвник має високу чистоту, стабільний ступінь відновлення та добру проникність. Водночас у фарбувальній ванні використовується бінарний відновлювач глюкози та страхувальний порошок, що не тільки відновлює сульфідний барвник, але й сприяє захисту навколишнього середовища.
По-четверте, процес фарбування сульфідними барвниками
Процес вулканізаційного фарбування можна розділити на наступні чотири етапи:
1. Зменшення кількості барвників
Сульфідні барвники відносно легко відновити та розчинити, а сульфід натрію зазвичай використовується як відновник, який також діє як лужний агент. Щоб запобігти гідролізу лейкофору, можна додавати такі речовини, як кальцинована сода, але лужна відновна ванна не може бути занадто сильною, інакше швидкість відновлення барвника буде повільною.
2, барвник у розчині барвника адсорбується волокном
Лейкофор сульфідного барвника існує в аніонному стані в розчині барвника, він має прямі властивості щодо целюлозного волокна, може адсорбуватися на поверхні волокна та дифундувати всередину волокна. Пряма властивість сірчаних барвників щодо целюлозних волокон низька, зазвичай використання невеликого співвідношення розчинників у ванні, а додавання відповідних електролітів за вищої температури може покращити швидкість фарбування, вирівнювання та проникність.
3, окислювальна обробка
Після фарбування волокна, сірчаний барвник лейко необхідно окислити, щоб отримати бажаний колір. Окислення є важливим кроком після фарбування вулканізованих барвників. Легко окислюваний вулканізований барвник можна окислити повітрям після фарбування промиванням та вентиляцією, тобто методом повітряного окислення; для деяких сульфідних барвників, які важко окислюються, використовуються окислювачі для стимулювання окислення.
4. Післяобробка
Подальша обробка включає очищення, змащування, запобігання крихкості та закріплення кольору. Сірчані барвники необхідно ретельно промити після фарбування, щоб зменшити залишкову сірку на тканині та запобігти крихкості тканини, оскільки сірка в барвнику та сірка в сульфіді лугу легко окислюються на повітрі з утворенням сірчаної кислоти, що викликає кислотний гідроліз целюлозного волокна та знижує міцність волокна на крихкість. Тому його можна обробляти засобами, що запобігають втраті крихкості, такими як: сечовина, тринатрійфосфат, кістковий клей, ацетат натрію тощо. Для покращення стійкості вулканізованих барвників до соляризації та милоутворення, колір можна закріпити після фарбування. Існує два методи обробки закріпленням кольору: обробка солями металів (наприклад, дихроматом калію, сульфатом міді, ацетатом міді та сумішшю цих солей) та обробка катіонним закріплювачем кольору.
Час публікації: 19 грудня 2023 р.