硫化染料染色

1、.第八章 硫化染料染色 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 硫化染料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)硫化染料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 第三節(jié)第三節(jié) 硫化染料的染色原理和染色性能硫化染料的染色原理和染色性能 第四節(jié)第四節(jié) 硫化染料的染色工藝硫化染料的染色工藝 第五節(jié)第五節(jié) 硫化染料的固色及防脆處理硫化染料的固色及防脆處理.第一節(jié) 概述 一、硫化染料的定義 硫化染料是以芳烴的胺類或酚類化合物為原料，經(jīng)多硫化鈉或硫磺共熔而得的一類含硫染料。二、特點(diǎn) 1、硫化染料不溶于水，染色時，需經(jīng)硫化堿還原生成隱色體而溶解。硫化染料隱色體對 纖維素纖維有親和力，上染纖維后，經(jīng)氧化在織物上重新生成不溶性的染料而固著。 2、制造簡便，價格低廉，水

2、洗牢度較高，日曬牢度隨品種而異，常用的硫化黑日曬牢度可達(dá)67級，硫化藍(lán)達(dá)56級，棕、橙、黃色一般為34級。 3、色譜不全，色澤不夠鮮艷，大多數(shù)染料不耐氯漂，部分品種有貯存脆損現(xiàn)象。其中以硫化元染物的貯存脆損現(xiàn)象較嚴(yán)重。.三、分類 硫化染料按應(yīng)用方法可分為3類： （1）用硫化鈉作還原劑的硫化染料； （2）用保險粉作還原劑的硫化還原染料（又稱海昌染料）； （3）液體硫化染料是為了方便加工而研制生產(chǎn)的一種新型硫化染料。 此類染料的使用類似于可溶性還原染料，配置時可以直接按比例加水稀釋，不需再加還原劑，僅部分色澤染淺色時應(yīng)補(bǔ)加一些硫化鈉。此類染料色譜比較寬廣，有大紅，紫棕，胡綠，銀灰等比較鮮艷的色澤。

3、四、應(yīng)用 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。最長用的品種是硫化元、硫化藍(lán)，其次是硫化綠、硫化棕。.第二節(jié) 硫化染料的結(jié)構(gòu)和性質(zhì) 一、硫化染料的結(jié)構(gòu)（一）硫元素在分子中的存在形式： 1、開鏈形式 主要以SS、SH、 S=O（亞砜基）、Sx 等，其中，Sx結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，易析出游離硫，故有儲存脆損現(xiàn)象，染料的含硫量影響染料的上染性能，含量低上染性能差。 2、閉環(huán)形式 含硫雜環(huán)，是染料發(fā)色體的基本環(huán)節(jié)。包括： （1）苯并噻唑： NSCH.（2）吩噻嗪酮：（3）噻蒽： NSOSS（二）硫化染料按色譜可分為以下幾種類型： 1、硫化元 日曬牢度可達(dá)67級，皂洗

4、牢度達(dá)4級，但易脆損。可加入HCHO或氯乙酸，使染料中硫元素穩(wěn)定下來，不能游離出去，可防止脆損。 2、硫化藍(lán) 日曬牢度可達(dá)56級，皂洗牢度達(dá)34級，如硫化藍(lán)BRN。 3、黃、橙、棕色 分子結(jié)構(gòu)中含有噻唑結(jié)構(gòu)，耐曬牢度低，各項牢度不如硫化黑和藍(lán)。.二、硫化染料的性質(zhì) 1、與直接染料相似 （1）可用食鹽促染 （2）陽離子固色劑及金屬鹽固色劑來提高牢度 2、與還原染料相似 （1）染料需用還原劑還原成隱色體后才能上染纖維，并在纖維上進(jìn)行氧化。只 是不用強(qiáng)的還原劑保險粉，而是弱的還原劑硫化鈉。但還原后隱色體對纖 維的直接性比還原染料低，染料聚集傾向大。 （2）與酸作用，可生成H2S氣體，與醋酸鋁作用，可

5、產(chǎn)生黑色的硫化鋁沉淀 （用來檢驗硫化染料的存在）。 3、可采用較高的溫度，提高染料的擴(kuò)散速率，改進(jìn)透染程度。.第三節(jié)第三節(jié) 硫化染料的染色原理和染色硫化染料的染色原理和染色性能性能一、染料的還原溶解（一）還原劑的性能 1、Na2S的性質(zhì)（1）又稱硫化堿，俗名臭堿，工業(yè)用硫化堿的有效成分一般為50左右，外觀為黃褐色固體。它是一種還原劑，又是一種較強(qiáng)的堿劑，性質(zhì)穩(wěn)定。硫化鈉的還原能力比保險粉低，堿性低于燒堿大于純堿，對皮膚有較強(qiáng)的腐蝕性。（2）硫化鈉在水中發(fā)生水解，反應(yīng)如下：Na2SH2ONaHSNaOH+ 硫化鈉水解生成NaHS，NaHS對染料發(fā)生還原作用，可見，硫化鈉的還原能力與其水解有關(guān)。

6、.（3）硫化鈉遇酸生成H2S氣體，所以應(yīng)注意防止與酸放在一起。（4）硫化鈉曝露在空氣中會吸收水、C02、02等，使有效成分下降而逐漸 失效。所以貯存時要加蓋密封，長期不用重新使用時，要分析其成分（5）硫化鈉溶液不宜久置，否則會被空氣氧化而降低效力。（二）還原工藝條件的控制 硫化鈉水解后生成還原性物質(zhì)NaHS，它首先使硫化染料還原成硫醇基，然后在堿性介質(zhì)中生成硫醇鈉鹽而溶解，反應(yīng)如下： RS-SR + 2NaHS + 3H20 4RSH十4HSR十Na2S203 RSH 十 HS-R 十 2NaOH RSNa + NaS-R+ 2H20 1、硫化鈉用量： 硫化鈉用量隨染料品種和用量而定，一般為染

7、料量的50250。. （1）用量不足，染料還原溶解不完全，染液出現(xiàn)混濁，得色淺且不勻，摩擦牢 度下降，還容易形成顆粒沉積在織物表面造成染斑。硫化鈉的存在能減少 游離硫的析出，并能使游離硫溶解而生成多硫化鈉。 （2）用量太多，會影響染料上染，降低得色量，甚至使染料再剝落到染浴中。 （3）對于含多硫鍵結(jié)構(gòu)的硫化染料，如硫化元，硫化堿用量不宜多，否則，染 后水洗不凈，會加速染色織物的貯存脆損，貯存后易泛黃。 2、還原溫度： 雖然硫化染料比較容易還原，但還原速率較慢。提高溫度，硫化鈉的分解速率加快，還原能力增強(qiáng)。而硫化染料隱色體在高溫下比較穩(wěn)定，所以硫化染料的還原溶解通常在較高的溫度條件下進(jìn)行。.二、

8、隱色體上染（一）隱色體的性質(zhì) 1、一般呈黃色、黃綠色或暗綠色，對纖維素纖維的親和力比還原染料隱色體低 得多，上染百分率較低。所以，染色時應(yīng)采用較小浴比并進(jìn)行續(xù)染；同時還 可以加入中性電解質(zhì)促染，食鹽的用量為540 。 2、染色時一般采用較高的染色溫度，以降低硫化染料隱色體的聚集，提高吸附 和擴(kuò)散速率，使其在常規(guī)的染色時間內(nèi)，提高上染率和勻染性。此外較高的 溫度可以加速硫化鈉的水解，增強(qiáng)還原能力，提高還原速率。 3、染料隱色體易與水中的鈣、鎂離子生成沉淀，使染料損耗并造成深色染斑。 所以，為提高染液穩(wěn)定性和溶解度，染液中常需加入小蘇打、純堿等助劑。.（二）隱色體上染工藝條件控制 1、溫度： 硫化

9、染料染色時，一般采用較高的染色溫度,這是因為： （1）可以降低硫化染料隱色體的聚集，提高染料的吸附和擴(kuò)散速率，獲得良好的勻染性。 （2）可以加速硫化鈉的水解，增強(qiáng)還原能力，提高還原速率。 2、助劑： （1）NaHC03 增強(qiáng)硫化鈉的還原能力，防止隱色體過早氧化，在染液中可加入適量小蘇打，以促進(jìn)硫化鈉的水解。反應(yīng)如下：Na2SH2ONaHSNaOH+NaOHNaHCO3Na2CO3H2O+. 小蘇打也可與硫化鈉直接反應(yīng)生成硫氫化鈉，從而提高硫化鈉的還原能力，提高還原液的穩(wěn)定性。如： 但用量不宜過多，否則會引起隱色體的聚集，影響染料的擴(kuò)散，出現(xiàn)白芯現(xiàn)象，且浮色多，降低摩擦牢度。 （2）硫酸胺 可提

10、高染浴的還原穩(wěn)定性。它的作用是中和氫氧化鈉，促使硫化鈉水解。 （3）純堿 為使硫化染料隱色體更好地溶解，并防止硬水中的鈣、鎂離子與隱色體生成沉淀，需加入13gL的純堿。Na2SNaHS+NaHCO3Na2CO3. （4）少量葡萄糖 它在堿性條件下的還原能力高于硫化鈉，所以可以提高染浴還原穩(wěn)定性。防止染料隱色體過早氧化。 （5）中性電解質(zhì) 為促進(jìn)硫化染料隱色體的上染，提高給色量，可加入540(owf)的中性電解質(zhì)促染。但用量不宜過多，以防在織物上產(chǎn)生染斑、浮色等疵病。 3、浴比 硫化染料隱色體親和力小，染料吸盡率低，應(yīng)盡可能采用較小的浴比，并進(jìn)行續(xù)缸染色。 .三、隱色體氧化 硫化染料上染纖維后，

11、必須經(jīng)過氧化使它轉(zhuǎn)變成不溶性的染料而固著在纖維上。硫化染料隱色體的氧化過程比較復(fù)雜，一般認(rèn)為是硫醇基被氧化變成二硫鍵。反應(yīng)如下： RSH + HSR RS-SR+ H20 1、氧化方法 （1）水洗、透風(fēng) 一般氧化速度快的只需經(jīng)過水洗、透風(fēng)即可，如硫化元等。這些染料在染色時，若染物暴露在空氣中或硫化鈉用量不足，很容易因過早的局部氧化而產(chǎn)生花斑及深邊現(xiàn)象。 （2）氧化劑氧化 對于氧化速度慢的隱色體，要用氧化劑處理才能充分氧化，如硫化藍(lán)、硫化紅棕B3R等。.2、常用的氧化劑 常用的氧化劑有過硼酸鈉、雙氧水、酸性紅礬(包括紅礬醋酸和紅礬硫酸)等。使用哪種氧化劑，應(yīng)視染料品種不同而定。 （1）過硼酸鈉、

12、雙氧水氧化： 作用比較溫和，不會損傷纖維，氧化后顏色較鮮艷，但染物濕處理牢度較差，適用于較淺及較鮮艷的色澤。寶藍(lán)CV、新藍(lán)BBF、艷綠GB、深棕GD等應(yīng)使用過硼酸鈉氧化， （2）酸性紅礬氧化： 濕處理牢度較高，但顏色較萎暗。硫化紅棕B3R和深藍(lán)-3R要求用酸性紅礬氧化,這樣才能獲得要求的色光。硫化元不能用酸性紅礬氧化，否則將加速染料分離出游離硫，使染物貯存脆損更嚴(yán)重。.四、后處理 硫化染料隱色體經(jīng)氧化后，一般通過水洗、皂洗、水洗便完成整個染色過程。 1、硫化元在50以上皂洗容易產(chǎn)生染斑，通常不經(jīng)皂洗。 2、對硫化藍(lán)、硫化棕，尤其是硫化黑，其染色制品在貯存過程中會發(fā)生脆損現(xiàn)象，使強(qiáng)度嚴(yán)重下降，失

13、去服用性能，在濕熱條件下，這種脆損現(xiàn)象更嚴(yán)重。所以染后需經(jīng)防脆處理。 3、對牢度要求較高的染色制品，染后可選擇合適的固色劑進(jìn)行固色處理。 (1) 固色劑Y或M法： 固色劑Y或M 0.8%1.2%(對染物重) 醋酸 36（對染物重）. (2) 硫酸銅紅礬-醋酸法： 硫酸銅 0.5%1% ; 重鉻酸鈉 01.5; 30醋酸 36; 浴比 1 2 ; 溫度 6080， t 2030min。 用硫酸銅法固色后，應(yīng)充分水洗。固色后的色光有一定變化，應(yīng)加以注意。硫酸銅對硫化元脆損纖維有催化作用，因此用硫化元或硫化還原黑染色的染物不能用硫酸銅法固色。.第四節(jié)第四節(jié) 硫化染料的染色工藝硫化染料的染色工藝一、浸

14、染（一）染料還原 1、染色浴比 其浴比的大小與采用的機(jī)械設(shè)備有關(guān)，也與染色的深度有關(guān)，淺色浴比可大些，深色浴比可小些。 2、染色溫度 深色品種，除鮮艷色外，大都采用沸染或近沸染色。某些硫化染料隱色體（如硫化藍(lán)）易過早氧化，造成紅筋、色斑、色暗等疵病。染液溫度控制在5060較好，硫化什色一般為6580，但染色溫度過低，染料隱色體的擴(kuò)散和透染差，影響染物的染色牢度。 .3、染色時間 染色時間長，有利于染料隱色體的上染和擴(kuò)散，染深色時間應(yīng)長些，如4045 min，染黑色則應(yīng)更長些。染中、淺色時時間可適當(dāng)短些，如2030 min。（二）氧化 隱色體染色以后，一般先經(jīng)水洗，使染物上的還原劑和堿的含量降低

15、后，再透風(fēng)氧化。這種氧化方法容易掌握，質(zhì)量較穩(wěn)定，應(yīng)用最廣（ 這種方法有時稱為脫堿氧化）。 1、隱色體氧化較慢的染料，水洗后要用氧化劑氧化，過硼酸納是最常用的氧化 劑，處理條件為：5070 ，1015 min，氧化后充分水洗。 2、染色后也可經(jīng)水洗再透風(fēng)氧化（稱為帶堿氧化）， 這種氧化方法的色較深，但對操作的要求高，染物帶液程度不同，就會產(chǎn)生顏色深淺不一，造成色塊或色花等疵病。.3、某些深色品種，如藏青、蟹青、黑等，染色后若立即水洗 ，由于隱色體對纖維的親和力低，會洗除部分隱色體造成色淺，但如果染色后立即氧化，因氧化速率較快，纖維表面隱色體容易氧化成色淀吸附在纖維表面，造成紅筋、色斑等疵病，染

16、色牢度也降低。4、染色特點(diǎn) 硫化染料隱色體對纖維親和力低，上染百分率低，為了提高染料的利用率，染色殘液常連續(xù)使用，也稱為續(xù)缸染色。 續(xù)缸染料補(bǔ)充量與頭缸染料用量之間的比例有兩種表示方法： 一種是續(xù)缸補(bǔ)充量與頭缸用量之比的百分?jǐn)?shù)；另一種方法是以續(xù)缸染料量為基準(zhǔn)，與頭缸用量之間的比例，稱為頭缸加料倍數(shù)或頭缸加成數(shù)。.二、卷染（一）卷染工藝流程 卷染水洗氧化水洗皂洗水洗烘干（二）染色注意事項 1、采用小浴比染色：為了提高染料的利用率。 2、采用高溫染色。甚至沸染。為了提高上染百分率及勻染效果。 3、硫化鈉的用量：隨染料而定，一般為染料用量的100200。 4、染色機(jī)械和器皿應(yīng)避免使用Cu制的，以免受

17、硫化鈉的腐蝕。（三）染色實(shí)例 1、硫化元染色（30tex30tex 黑色絲光平布 75Kg/卷）.（1）工藝流程及主要工藝條件 卷染（9095，10道）冷水洗（3道）熱水洗（80，4道）冷水（3道）透風(fēng)（2道）冷水洗（1道）防脆（3道）上軸（2）染液處方： 硫化元 11% 12%（對染物重） 52%硫化鈉 80% 85%（對染物重） 純堿 23g/L 浴比1 （23） ，95以上染10道，充分水洗，再防脆處理。（3）防脆處理 太古油（g） 800 (可使織物烏黑，且具有柔軟作用) CH3COOONa 800 液量 150L.2、硫化什色 （1）染液處方: 染料 視顏色要求而定 52%硫化鈉 7

18、0% 250%（對染料重） 純堿（或磷酸三鈉） 13 g/L 小蘇打 410 g/L（5，6道末加） 食鹽（若續(xù)染可不加） 410 g/L（3，4道末加） 浴比：1 23，染色溫度視染料而定，染1012道，水洗，氧化，水洗，皂洗，水洗（或再固色，水洗）。 . 硫化鈉與染料用量的比例，根據(jù)顏色深淺與品種不同作調(diào)整，例如硫化什色，中淺色時硫化堿的用量為染料的100%250%，中色80%110%，深色時用70%100%。 硫化元染物用水洗，透風(fēng)氧化，不皂洗。硫化什色可用氧化劑氧化 5560，4 5道；皂洗95，45道。 什色品種一般采用續(xù)缸染色，以提高染料的利用率。中淺色品種不用續(xù)缸染色，得色較鮮艷

19、，但可在染液內(nèi)加中性電解質(zhì)促染。.三、軋染1、軋染液組成一般為： 染料 視顏色要求而定 52%硫化鈉 100% 250%（對染料重） 純堿 13 g/L 潤濕劑 適量2、工藝流程 浸軋染液（二浸二軋）濕蒸（T：105110，t：3060s）干蒸（T：100102，t： 60s）水洗氧化水洗皂煮熱洗溫水洗烘干.第五節(jié)第五節(jié) 硫化染料的固色及防脆處理硫化染料的固色及防脆處理一、脆損 1、脆損機(jī)理 硫化染料的貯存脆損現(xiàn)象主要是由多硫結(jié)構(gòu)引起的。多硫結(jié)構(gòu)中含有不穩(wěn)定的硫，在一定的溫、濕度空氣中，它逐漸被氧化生成硫酸等酸性物質(zhì)，纖維在酸的作用下發(fā)生水解，致使織物強(qiáng)力下降。其中較為嚴(yán)重的是硫化元。 2、防脆方法 （1）堿性防脆劑 中和染色織物在貯存過程中生成的酸，常用的有醋酸鈉、磷酸三鈉、碳酸鈉