Coloranții sulfurici sunt un tip de coloranți care conțin sulf și au o structură moleculară complexă. Sunt în general obținuți din amine aromatice, aminofenoli și alți compuși organici încălziți cu sulf sau polisulfură de sodiu, adică vulcanizați.
Coloranții sulfurici sunt în mare parte insolubili în apă, iar la vopsire trebuie dizolvați în sulfură de sodiu sau în soluție alcalină de pulbere de asigurare pentru a se reduce la levigare, apoi oxidați pentru a arăta culoarea după absorbția fibrelor.
Prezentare generală a coloranților cu sulf
Coloranții vulcanizați au fost fabricați pentru vopsirea fibrelor de celuloză pentru prima dată din 1873, iar procesul lor de producție este relativ simplu, în general fiind realizați din amine aromatice sau compuși fenolici amestecați cu sulf sau polisulfură de sodiu și încălziți. Cost redus, ușor de utilizat, fără control al cancerului, cu o bună rezistență la spălare și la soare, este un colorant popular. Cu toate acestea, deoarece face parte dintr-o clasă de coloranți insolubili în apă, la vopsire, aceștia sunt reduși la sare de sodiu cu gust de lămâie solubilă în soluție de sulfură alcalină. După vopsirea fibrelor umane, după oxidare, devin insolubili și se fixează pe fibre, astfel încât procesul de vopsire este complex și, în condiții alcaline puternice, nu poate fi utilizat pentru lână, mătase și alte fibre proteice.
Prin urmare, coloranții vulcanizați sunt utilizați mai ales în vopsirea fibrelor de celuloză, în special în vopsirea produselor închise la culoare din țesături de bumbac, dintre care cele două culori de coloranți sulfurici sunt un tip de coloranți care conțin sulf cu structură moleculară complexă. Aceștia sunt în general obținuți din unele amine aromatice, aminofenoli și alți compuși organici încălziți cu sulf sau polisulfură de sodiu, adică vulcanizați.
Coloranții sulfurici sunt în mare parte insolubili în apă, iar la vopsire trebuie dizolvați în sulfură de sodiu sau în soluție alcalină de pulbere de asigurare pentru a se reduce la levigare, apoi oxidați pentru a arăta culoarea după absorbția fibrelor.
Prezentare generală a coloranților cu sulf
Coloranții vulcanizați au fost fabricați pentru vopsirea fibrelor de celuloză pentru prima dată din 1873, iar procesul lor de producție este relativ simplu, în general fiind realizați din amine aromatice sau compuși fenolici amestecați cu sulf sau polisulfură de sodiu și încălziți. Cost redus, ușor de utilizat, fără control al cancerului, cu o bună rezistență la spălare și la soare, este un colorant popular. Cu toate acestea, deoarece face parte dintr-o clasă de coloranți insolubili în apă, la vopsire, aceștia sunt reduși la sare de sodiu cu gust de lămâie solubilă în soluție de sulfură alcalină. După vopsirea fibrelor umane, după oxidare, devin insolubili și se fixează pe fibre, astfel încât procesul de vopsire este complex și, în condiții alcaline puternice, nu poate fi utilizat pentru lână, mătase și alte fibre proteice.
Prin urmare, coloranții vulcanizați sunt utilizați mai ales în vopsirea fibrelor de celuloză, în special în vopsirea produselor închise la culoare din țesături de bumbac, dintre care există diverse culori.negru de sulfşialbastru de sulf
colorant maro închis cu sulf gd, maro cu sulf
culoare roșu sulf roșu lgf
maro sulf 10 culoare maro galben
galben de sulf 2 pulbere galbenă
sulf bordeaux 3b pulbere roșie de sulf
sunt cele mai utilizate.
În al doilea rând, mecanismul de vopsire al coloranților sulfurici
Colorantul sulfuric este redus și dizolvat într-o soluție de colorant, iar leucocroma colorantului format este adsorbit de fibrele de celuloză și tratat prin oxidare cu aer pentru a face ca fibrele de celuloză să prezinte culoarea dorită. Formula sa de reacție chimică este
DS-SO3Na + Na2S→D-SNa + Na2S2O3
Colorantul sulfuric de bază nu are afinitate pentru fibră, iar structura sa conține legături de sulf (1S1), legături disulfidice (1s—S) sau legături polisulfidice (1Sx1), care sunt reduse la o grupare sulfurică de hidrogen (1SNa) sub acțiunea agenților reducători de sulfură de sodiu și devin o sare leucocromică de sodiu solubilă în apă. Motivul pentru care leucocromii au o afinitate bună pentru fibrele de celuloză este că moleculele coloranților sunt mai mari, ceea ce, la rândul său, produce forțe van der Waals și forțe de legături de hidrogen mai mari între fibre.
Iii. Clasificarea coloranților cu sulf
Coloranții sulfurici pot fi împărțiți în patru categorii:
1, colorant sulfuric pulbere
Formula generală a structurii colorantului: DSSD, în general, este necesară utilizarea sulfurii de sodiu prin fierbere, dizolvată după aplicare.
2, coloranți sulfurici hidrolitici
Formula generală a structurii colorantului: D-SSO3Na, acest tip de colorant este fabricat din sulfit de sodiu sau bisulfit de sodiu tratat cu coloranți sulfurici tradiționali. Coloranții conțin grupări solubile în apă, deci sunt solubili în apă, dar colorantul nu conține agenți reducători și nu are afinitate pentru fibre, fiind în general utilizată metoda de vopsire cu suspensie tamponată, care se aplică pe țesătură.
3, colorant lichid cu sulfură
Formula generală a structurii colorantului este: D-SNa, conținând o anumită cantitate de agent reducător, colorantul este pre-redus în leptocromă solubilă.
Înainte de 1936, colorantul vulcanizat era sub formă de pulbere, în forma sa comercială. Când era utilizat, colorantul vulcanizat sub formă de pulbere era co-încălzit la fierbere cu soluția apoasă de sodă calcinată vulcanizată pentru a o dizolva. În 1936, John Le Clester din Statele Unite a preparat o soluție concentrată de colorant sulfuric, destul de stabilă, pre-redusă și a obținut un brevet, cunoscut acum sub numele de colorant sulfuric lichid.
4, colorant sulfuric ecologic
În procesul de producție, este rafinat în extracte de colorant, dar conținutul de sulf și conținutul de polisulfură este mult mai mic decât cel al coloranților sulfurici obișnuiți. Colorantul are o puritate ridicată, un grad de reducere stabil și o permeabilitate bună. În același timp, în baia de colorare se utilizează agentul reducător binar de glucoză și pulbere de asigurare, care nu numai că poate reduce colorantul sulfuric, dar poate juca și un rol în protecția mediului.
În al patrulea rând, procesul de vopsire a coloranților sulfurici
Procesul de vopsire prin vulcanizare poate fi împărțit în următoarele patru etape:
1. Reducerea coloranților
Coloranții sulfurici sunt relativ ușor de redus și dizolvat, iar sulfura de sodiu este frecvent utilizată ca agent reducător, acționând și ca agent alcalin. Pentru a preveni hidrolizarea leucoforului, se pot adăuga substanțe precum soda calcinată, dar baia de reducere alcalină nu poate fi prea puternică, altfel rata de reducere a colorantului va fi lentă.
2, colorantul din soluția de colorant este adsorbit de fibră
Leucoforul colorantului sulfuric există în stare anionică în soluția de colorant, are proprietăți directe asupra fibrei de celuloză, poate fi adsorbit pe suprafața fibrei și difuzat în interiorul fibrei. Proprietatea directă a coloranților cu sulf asupra fibrelor de celuloză este scăzută, în general utilizând un raport de baie mic, în timp ce adăugarea de electroliți adecvați, la temperaturi mai ridicate, poate îmbunătăți viteza de vopsire, nivelarea și permeabilitatea.
3, tratament de oxidare
După vopsirea fibrei, colorantul cu sulf leuco trebuie oxidat pentru a obține culoarea dorită. Oxidarea este o etapă importantă după vopsirea coloranților vulcanizați. Colorantul vulcanizat ușor oxidat poate fi oxidat cu aer după vopsire prin spălare și ventilație, adică prin metoda oxidării cu aer; Pentru unii coloranți sulfurici care nu sunt ușor de oxidat, se utilizează agenți oxidanți pentru a promova oxidarea.
4. Post-procesare
Post-tratamentul include curățarea, uleierea, anti-fragilizarea și fixarea culorii. Coloranții cu sulf trebuie spălați complet după vopsire pentru a reduce sulful rezidual de pe țesătură și a preveni fragilizarea țesăturii, deoarece sulful din colorant și sulful din sulfura alcalină se oxidează ușor în aer pentru a genera acid sulfuric, ceea ce va provoca hidroliza acidă a fibrei de celuloză și va reduce rezistența fragilității fibrei. Prin urmare, pot fi tratați cu agenți anti-fragilizare, cum ar fi: uree, fosfat trisodic, adeziv pentru oase, acetat de sodiu etc. Pentru a îmbunătăți rezistența la solarizare și săpunire a coloranților vulcanizați, culoarea poate fi fixată după vopsire. Există două metode de tratament de fixare a culorii: tratamentul cu săruri metalice (cum ar fi: dicromat de potasiu, sulfat de cupru, acetat de cupru și un amestec al acestor săruri) și tratamentul cu agent cationic de fixare a culorii.
negrul și albastrul vulcanizat sunt cele mai utilizate.
În al doilea rând, mecanismul de vopsire al coloranților sulfurici
Colorantul sulfuric este redus și dizolvat într-o soluție de colorant, iar leucocroma colorantului format este adsorbit de fibrele de celuloză și tratat prin oxidare cu aer pentru a face ca fibrele de celuloză să prezinte culoarea dorită. Formula sa de reacție chimică este
DS-SO3Na + Na2S→D-SNa + Na2S2O3
Colorantul sulfuric de bază nu are afinitate pentru fibră, iar structura sa conține legături de sulf (1S1), legături disulfidice (1s—S) sau legături polisulfidice (1Sx1), care sunt reduse la o grupare sulfurică de hidrogen (1SNa) sub acțiunea agenților reducători de sulfură de sodiu și devin o sare leucocromică de sodiu solubilă în apă. Motivul pentru care leucocromii au o afinitate bună pentru fibrele de celuloză este că moleculele coloranților sunt mai mari, ceea ce, la rândul său, produce forțe van der Waals și forțe de legături de hidrogen mai mari între fibre.
Iii. Clasificarea coloranților cu sulf
Coloranții sulfurici pot fi împărțiți în patru categorii:
1, colorant sulfuric pulbere
Formula generală a structurii colorantului: DSSD, în general, este necesară utilizarea sulfurii de sodiu prin fierbere, dizolvată după aplicare.
2, coloranți sulfurici hidrolitici
Formula generală a structurii colorantului: D-SSO3Na, acest tip de colorant este fabricat din tratarea cu sulfit de sodiu sau bisulfit de sodiu a coloranților sulfurici tradiționali. Coloranții conțin grupări solubile în apă, deci sunt solubili în apă, dar colorantul nu conține agenți reducători și nu are afinitate pentru fibre. În general, se adoptă metoda de vopsire cu suspensie tampon aplicată pe material.3, colorant sulfuric lichid
Formula generală a structurii colorantului este: D-SNa, conținând o anumită cantitate de agent reducător, colorantul este pre-redus în leptocromă solubilă.
Înainte de 1936, colorantul vulcanizat era sub formă de pulbere, în forma sa comercială. Când era utilizat, colorantul vulcanizat sub formă de pulbere era co-încălzit la fierbere cu soluția apoasă de sodă calcinată vulcanizată pentru a o dizolva. În 1936, John Le Clester din Statele Unite a preparat o soluție concentrată de colorant sulfuric, destul de stabilă, pre-redusă și a obținut un brevet, cunoscut acum sub numele de colorant sulfuric lichid.
4, colorant sulfuric ecologic
În procesul de producție, este rafinat în extracte de colorant, dar conținutul de sulf și conținutul de polisulfură este mult mai mic decât cel al coloranților sulfurici obișnuiți. Colorantul are o puritate ridicată, un grad de reducere stabil și o permeabilitate bună. În același timp, în baia de colorare se utilizează agentul reducător binar de glucoză și pulbere de asigurare, care nu numai că poate reduce colorantul sulfuric, dar poate juca și un rol în protecția mediului.
În al patrulea rând, procesul de vopsire a coloranților sulfurici
Procesul de vopsire prin vulcanizare poate fi împărțit în următoarele patru etape:
1. Reducerea coloranților
Coloranții sulfurici sunt relativ ușor de redus și dizolvat, iar sulfura de sodiu este frecvent utilizată ca agent reducător, acționând și ca agent alcalin. Pentru a preveni hidrolizarea leucoforului, se pot adăuga substanțe precum soda calcinată, dar baia de reducere alcalină nu poate fi prea puternică, altfel rata de reducere a colorantului va fi lentă.
2, colorantul din soluția de colorant este adsorbit de fibră
Leucoforul colorantului sulfuric există în stare anionică în soluția de colorant, are proprietăți directe asupra fibrei de celuloză, poate fi adsorbit pe suprafața fibrei și difuzat în interiorul fibrei. Proprietatea directă a coloranților cu sulf asupra fibrelor de celuloză este scăzută, în general utilizând un raport de baie mic, în timp ce adăugarea de electroliți adecvați, la temperaturi mai ridicate, poate îmbunătăți viteza de vopsire, nivelarea și permeabilitatea.
3, tratament de oxidare
După vopsirea fibrei, colorantul cu sulf leuco trebuie oxidat pentru a obține culoarea dorită. Oxidarea este o etapă importantă după vopsirea coloranților vulcanizați. Colorantul vulcanizat ușor oxidat poate fi oxidat cu aer după vopsire prin spălare și ventilație, adică prin metoda oxidării cu aer; Pentru unii coloranți sulfurici care nu sunt ușor de oxidat, se utilizează agenți oxidanți pentru a promova oxidarea.
4. Post-procesare
Post-tratamentul include curățarea, uleierea, anti-fragilizarea și fixarea culorii. Coloranții cu sulf trebuie spălați complet după vopsire pentru a reduce sulful rezidual de pe țesătură și a preveni fragilizarea țesăturii, deoarece sulful din colorant și sulful din sulfura alcalină se oxidează ușor în aer pentru a genera acid sulfuric, ceea ce va provoca hidroliza acidă a fibrei de celuloză și va reduce rezistența fragilității fibrei. Prin urmare, pot fi tratați cu agenți anti-fragilizare, cum ar fi: uree, fosfat trisodic, adeziv pentru oase, acetat de sodiu etc. Pentru a îmbunătăți rezistența la solarizare și săpunire a coloranților vulcanizați, culoarea poate fi fixată după vopsire. Există două metode de tratament de fixare a culorii: tratamentul cu săruri metalice (cum ar fi: dicromat de potasiu, sulfat de cupru, acetat de cupru și un amestec al acestor săruri) și tratamentul cu agent cationic de fixare a culorii.
Data publicării: 19 decembrie 2023