硫化染料染色

關(guān)于硫化染料染色一、染料特點(diǎn)：1.硫化染料是含有硝基和氨基的有機(jī)化合物，大部分在高溫中與硫和硫化鈉反應(yīng)而成。許多硫化染料無一定的化學(xué)分子式。

分子結(jié)構(gòu)中含有較多的硫元素，染料結(jié)構(gòu)復(fù)雜，沒有單一很純的結(jié)構(gòu)，色澤不夠鮮艷，不含水溶性基團(tuán)。2.使用時(shí)要用硫化堿還原，然后氧化，在纖維上重新生成不溶性的染料固著，以分子間作用力結(jié)合。第2頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3.主要用于染纖維素纖維、粘膠纖維、維綸。硫化染料在纖維素纖維的染色中應(yīng)用比較多，主要用于紗線，沙皮布等工業(yè)用布以及厚重織物。最常用的品種是硫化元，硫化藍(lán)，其次是硫化綠，硫化棕。水洗牢度高。耐曬牢度按染料而異，如硫化黑可達(dá)6~7級(jí)，硫化藍(lán)達(dá)5~6級(jí)，棕，澄，黃色一般為3~4級(jí)。第3頁,共38頁，2024年2月25日，星期天但硫化染料的顏色不夠鮮艷，色譜中沒有好的紅色，絕大部分不耐氯漂。硫化染料染色的紡織物再貯存過程中纖維會(huì)逐漸脆損，其中以硫化元染物的貯存脆損現(xiàn)象較嚴(yán)重。4.牢度可以，價(jià)格便宜，有脆布現(xiàn)象（貯存中會(huì)產(chǎn)生硫酸引起的）。第4頁,共38頁，2024年2月25日，星期天優(yōu)點(diǎn)：硫化染料，特別是不含有偶氮基、重金屬和可吸附有機(jī)鹵化物，即使有些硫化染料是用致癌芳香胺作原料制成，但這些芳香胺經(jīng)過硫化、縮合、閉環(huán)和氧化等化學(xué)反應(yīng)以及后處理后，一般不會(huì)以游離的狀態(tài)存在于染料品種中，另外硫化染料也不是過敏性染料和致癌性染料，加上應(yīng)用耗鹽量很少，水和能量也比活性染料少，因此硫化染料也是禁用染料替代品之一。第5頁,共38頁，2024年2月25日，星期天缺點(diǎn)：硫化染料使用時(shí)需要添加硫化鈉和堿使其還原，廢水中含有15%～20%的硫化物以及硫化染料在制造和使用時(shí)所產(chǎn)生的硫化氫臭氣所帶來的嚴(yán)重的環(huán)境和生態(tài)污染問題，這些問題在一定程度上影響了其用途。第6頁,共38頁，2024年2月25日，星期天二、硫化染料的分類:硫化染料發(fā)展至今大致可分為四大類：(1)粉狀硫化染料，染料結(jié)構(gòu)通式為D—S—S—D，一般需用硫化鈉沸煮，溶解后應(yīng)用。第7頁,共38頁，2024年2月25日，星期天(2)水溶性硫化染料，染料結(jié)構(gòu)通式為D—SSO3Na，這類染料是用亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉處理傳統(tǒng)的硫化染料而成。染料中含水溶性基團(tuán)，故呈水溶性。但染料中不含還原劑，對(duì)纖維無親和性，一般采取懸浮體軋染方式施加在紡織品上。第8頁,共38頁，2024年2月25日，星期天(3)液體硫化染料，染料結(jié)構(gòu)通式為D—SNa，含一定量的硫化鈉還原劑，將染料預(yù)還原成水溶性隱色體。該類商品染料，現(xiàn)有瑞士Clariant(科萊恩)公司的Sodyesul(速得高)和英國(guó)魯濱遜公司的Sulphol。第9頁,共38頁，2024年2月25日，星期天(4)環(huán)保型硫化染料，在生產(chǎn)過程中精制成染料隱色體，但含硫量和多硫化物量遠(yuǎn)低于普通硫化染料。該染料純度高，還原度穩(wěn)定，滲透性好，同時(shí)在染浴中采用葡萄糖和保險(xiǎn)粉的二元還原劑，既可還原硫化染料，又能起到環(huán)保作用。該類商品染料，現(xiàn)有Clariant公司的Diresul(特麗素)RDT，共有l(wèi)0個(gè)色譜品種。第10頁,共38頁，2024年2月25日，星期天DiresulRDT染料是用葡萄糖和堿作還原劑制成的一種含有20%量的預(yù)還原硫化染料溶液，硫的含量為0.7%--4.0%，使用時(shí)幾乎無硫化氫臭氣。由于新染料革除了用硫化鈉來還原，大大的減少了廢水中的硫化物含量，消耗的水量也少，廢水處理比較簡(jiǎn)單，而且氧化時(shí)使用雙氧水、溴酸鹽或過二硫酸鹽作氧化劑，氧化廢水也易治理，再加上改進(jìn)了染色牢度，因此它們作為環(huán)保型硫化染料獲得了廣泛的使用。

第11頁,共38頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)硫化染料的染色過程染色過程：1.染料的還原溶解：硫化染料在硫化堿作用下還原生成隱色體而溶解。2.隱色體的上染：隱色體對(duì)纖維素纖維有親和力，能直接上染纖維。3.隱色體的氧化：被吸附的隱色體，經(jīng)氧化轉(zhuǎn)變?yōu)樵瓉淼牟蝗苄缘娜玖巷@出應(yīng)有的色澤而固著于纖維上（聚合過程）。4.皂洗后處理：進(jìn)行皂煮處理，以便得到穩(wěn)定的色光和良好的染色牢度。第12頁,共38頁，2024年2月25日，星期天一、染料的還原：還原劑：硫化鈉/硫化堿、臭堿。A強(qiáng)堿，堿性低于燒堿，強(qiáng)于純堿，對(duì)皮膚有較強(qiáng)的腐蝕性。B工業(yè)用硫化堿約含50%左右的硫化鈉，用量隨染料而定，一般為染料重的50-250%，外觀褐黃色固體。若用量不足，染料還原溶解不完全，過多會(huì)降低染料的上染率。第13頁,共38頁，2024年2月25日，星期天C還原劑，還原能力低于保險(xiǎn)粉。D價(jià)廉。E水解反應(yīng)。Na2S+H2O→NaOH+NaHS（還原作用）←2NaHS+3H2O→8H++8e+Na2S2O3（大蘇打）←或2NaHS→Na2S+S+2H++2e←Na2S+（X-1）S→Na2SX←當(dāng)PH升高，Na2S水解受到抑制，提高其穩(wěn)定性；當(dāng)PH下降，Na2S水解加強(qiáng)。第14頁,共38頁，2024年2月25日，星期天所以加適量的純堿以防止隱色體發(fā)生水解。F穩(wěn)定性差，遇酸、水、CO2、O2會(huì)發(fā)生反應(yīng)，注意密封貯存。2.還原條件控制：NaHS使染料還原4D-S-S-D’+2NaHS+3H2O→4D-SH+4D’-SH+Na2S2O3D-SH+NaOH→D-SNa+H2OD’-SH+NaOH→D’-SNa+H2O第15頁,共38頁，2024年2月25日，星期天Na2S用量:一般為染料重的50-250%;還原溫度：宜高溫還原二、隱色體上染：1.隱色體的性質(zhì)：①硫化染料的隱色體一般為黃色、黃綠色或暗綠色，對(duì)纖維素纖維直接性一般較低，多采用小浴比染浴，必要時(shí)加入適量的中性電解質(zhì)促染。②高溫防止染料聚集，易與Ca2+、Mg2+生成沉淀，造成染斑。第16頁,共38頁，2024年2月25日，星期天③軟水配染液或加入小蘇打、純堿。2.隱色體上染工藝條件控制：①溫度：較高的染色溫度，如硫化元，90-95℃。②助劑：小蘇打NaHCO3

作用：A促進(jìn)Na2S的水解；B提高Na2S的還原能力；C防止隱色體過早氧化，提高還原液的穩(wěn)定性。第17頁,共38頁，2024年2月25日，星期天Na2S+H2O→NaOH+NaHSNaOH+NaHCO3

→Na2CO3+H2ONa2S+NaHCO3

→NaHS+Na2CO3注意用量，量多，引起隱色體聚集，影響擴(kuò)散、白芯、浮色多、牢度下降。硫酸銨的作用：中和NaOH，促進(jìn)Na2S的水解；第18頁,共38頁，2024年2月25日，星期天純堿的作用：軟水劑，防止Ca2+、Mg2+與隱色體生成沉淀。1-3g/l中性電解質(zhì)的作用：促染，5-40%o.w.f。三、隱色體的氧化：一般認(rèn)為是硫醇基被氧化變成二硫鍵水洗透風(fēng)氧化：如硫化元。氧化劑氧化：過硼酸鈉，雙氧水，紅礬或間硝基苯璜酸鈉等。如硫化紅棕B3R，深藍(lán)3R第19頁,共38頁，2024年2月25日，星期天四、后處理：水洗、皂洗、水洗，但某些染料（如硫化元）不需要皂洗，某些品種需經(jīng)固色劑處理提高染色牢度。硫化元需經(jīng)防脆處理防止脆損發(fā)生。防脆方法：1.堿性防脆劑：NaAC、Na3PO4、Na2CO3中和酸，影響牢度。2.有機(jī)防脆劑：尿素與活潑S作用，抑制氧化，中和酸性物質(zhì)。第20頁,共38頁，2024年2月25日，星期天3.防脆硫化元：改變硫化元的分子結(jié)構(gòu)，防止硫酸生成，但效果不好，溶解性較差，色光偏黃，烏黑度不佳，力份低。第21頁,共38頁，2024年2月25日，星期天第三節(jié)硫化染料的染色工藝卷染工藝：30tex*30tex黑色絲光布，75kg/卷。工藝流程及主要工藝條件：卷染（90-95℃，10道）→冷水洗3道→熱水洗（80℃，4道）→冷水洗3道→透風(fēng)2道→冷水洗1道→防脆處理3道→上軸。染液處方：第22頁,共38頁，2024年2月25日，星期天頭缸續(xù)缸100%硫化黑B7500g6000g50%Na2S7000g3000g純堿250g250g液量200l200l防脆處理液處方：太古油800g醋酸鈉800g液量150l第23頁,共38頁，2024年2月25日，星期天軋染工藝：28tex*28tex，23.6根/cm*22.8根/cm，96.5cm純棉平布。工藝流程及主要工藝條件：浸軋（一浸一軋，軋余率75-80%，室溫）→汽蒸（102℃，1min）→3格水洗（40℃，50℃，60℃）→氧化（H2O22-2.5g/l,50-60℃,醋酸調(diào)PH=3.5-4）→透風(fēng)（25-30s）→熱水洗（80℃）→皂洗（80-85℃，2格）→冷水洗→烘干。第24頁,共38頁，2024年2月25日，星期天染液處方：軋槽液封口濃度液體硫化草綠98g/l24.5g/l液體硫化紅棕B3R20g/l5g/l液體硫化金黃SGL24g/l6g/l抗氧化劑KO20g/l40g/l第25頁,共38頁，2024年2月25日，星期天第四節(jié)硫化元染物的貯存脆損P132染料中過多的S元素在一定條件下，容易氧化成磺酸、硫酸等酸性物質(zhì)，使纖維水解，強(qiáng)力下降而脆損。第26頁,共38頁，2024年2月25日，星期天補(bǔ)充環(huán)保型硫化染料Clariant公司的Diresul(特麗素)RDT液體染料的軋染汽蒸氧化工藝和軋染氧化工藝：1、DireulRDT液體染料軋染汽蒸氧化工藝：工藝流程：浸軋染液（二浸二軋，70～

80℃）→軋還原液→還原汽蒸(100～

102℃，1min)→冷水洗兩格→透風(fēng)→氧化→冷水洗一格→熱水洗一格→皂洗二格(90℃，2～

5min))→一格中和→一格水洗一烘干第27頁,共38頁，2024年2月25日，星期天軋染液處方：DireulRDT液體染料xg／L軟水劑適量工藝條件：溫度70～80℃

二浸二軋軋余率70%第28頁,共38頁，2024年2月25日，星期天還原液處方：還原劑D粉(低硫化物含量的還原體系)30g/L98%燒堿10～20g/L氧化液處方：

Direul氧化劑(氧化體系)30g／L35%冰醋酸25g／L氧化工藝條件：氧化溫度：70～80℃

氧化時(shí)間：1min第29頁,共38頁，2024年2月25日，星期天皂洗：皂洗劑2～5g／L

皂洗溫度90℃以上皂洗時(shí)間2～5min中和：用堿劑中和布面多余的酸，保證出布中性。純堿2～3g／L，溫度50～60℃。第30頁,共38頁，2024年2月25日，星期天2、DireulRDT液體染料軋染氧化工藝：軋染氧化工藝是一個(gè)連續(xù)式的染色工藝，也適用于半連續(xù)式染色工藝，染料無需經(jīng)過預(yù)洗通過氧化／固色法即被固色。此工藝能達(dá)到100％固色，并且只需一次后固色水洗。該工藝簡(jiǎn)短、清潔，和傳統(tǒng)工藝(用乙烯砜活性染料或用硫化染料分批軋染)相比，水的消耗量可節(jié)省90％。第31頁,共38頁，2024年2月25日，星期天工藝流程：浸軋→空氣氧化（透風(fēng)）→固色→水洗（中和）→烘干。軋染液處方：

DireulRDT液體染料xg／L

還原劑D粉(低硫化物含量的還原體系)7～l5g／L50％燒堿溶液7～l5g／L

三德青EH溶液(潤(rùn)滑劑)2～3g／LLadiquest1097N溶液(分散劑／螯合劑)2～3g／L第32頁,共38頁，2024年2月25日，星期天工藝條件：溫度60～90℃

二浸二軋軋余率70%固色：酸、氧化劑、固色劑三種物質(zhì)使染料在纖維上顯色并固著。(1)酸：防止染料在染浴中分散并保證氧化所需的pH值。(2)氧化劑：促使氧化以產(chǎn)生最終色澤。(3)固色劑：作用于硫醇基及纖維，通過離子鍵固著染料，提高染色牢度。第33頁,共38頁，2024年2月25日，星期天固色浴處方：

Direul氧化劑(氧化體系)l5～25g／l80％醋酸溶液l5～25g／lIndosolE-50溶液(固色劑)l5～25g／l

?？諪溶液(分散劑