還原染料的英文名為“ Vat Dyes”?!?br /> 經(jīng)還原染料成為隱色體(leuco form)而后染色的不溶性染料。先在堿液中經(jīng)還原作用變成可溶性的隱色體鈉鹽而為纖維素纖維吸著,再經(jīng)過(guò)氧化,恢復(fù)成原來(lái)的不溶性染料,一般耐洗、耐曬堅(jiān)牢度較高。例如士林藍(lán)等。主要用棉、滌棉混紡織物印染,維綸亦可上色,在絲綢行業(yè)中,用于人絲、人絲·人棉交織,真絲綢拔染印花。
還原染料不溶于水,染色時(shí)要在堿性的強(qiáng)還原液中還原溶解成為隱色體鈉鹽才能上染纖維,經(jīng)氧化后,回復(fù)成不溶性的染料色淀而固著在纖維上。
還原染料是染料中各項(xiàng)性能都比較優(yōu)良的染料。按其主要化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為靛類(lèi)和蒽醌兩大類(lèi)。它的色譜較全,色澤鮮艷,皂洗、日曬牢度都比較高,但因價(jià)格較貴,某些黃、橙等色有光敏脆損現(xiàn)象,使其應(yīng)用受到一定的限制。
(一)還原染料染色過(guò)程 還原染料染色時(shí),可采用浸染,卷染或軋染。一般紗線及針織物大都用浸染,機(jī)織物大都用卷染和軋染,一般都包括下述四個(gè)基本過(guò)程。
1.染料還原 染料的還原過(guò)程,也就是還原染料隱色體的生成過(guò)程,一般都是在堿性介質(zhì)中進(jìn)行的。在還原染料的分子結(jié)構(gòu)中都至少含有兩個(gè)羰基(=C=O),它們?cè)趶?qiáng)的還原劑連二亞硫酸納(俗稱(chēng)保險(xiǎn)粉)的作用下,羰基被還原成羥基(-OH)。保險(xiǎn)粉化學(xué)性質(zhì)非?;顫?,在堿性條件下即使溫度很低,也可產(chǎn)生較強(qiáng)的還原作用,從而使還原染料被還原為隱色酸。
Na2S204 + 2H2O -→ 2NaHSO3 + 2[H]
2=C=O + 2[H] —→ 2 ≥C-OH
反應(yīng)中生成的羥基化合物就是染料的隱色酸,它也和染料一樣不溶于水,但可溶于堿性介質(zhì)中,成為隱色體鈉鹽溶液。由于隱色體鈉鹽不常呈現(xiàn)染料原有的顏色,故被稱(chēng)為隱色體:
≥C-OH + NaOH-→ ≥C-ONa + H2O
在用保險(xiǎn)粉-燒堿法進(jìn)行染料還原溶解時(shí),應(yīng)掌握好燒堿、保險(xiǎn)粉的用量和還原溫度,才能使染料正常還原,否則會(huì)使染料產(chǎn)生過(guò)度還原或水解以及分子重排等不正常的反應(yīng),致使染液破壞,色澤萎暗,染色牢度降低。
2.隱色體上染 還原染料經(jīng)保險(xiǎn)粉、燒堿還原溶解成隱色體鈉鹽后,即對(duì)纖維素纖維產(chǎn)生直接性,先吸附于纖維表面,然后再向纖維內(nèi)部擴(kuò)散而完成對(duì)纖維的上染。由于染液中含有大量電解質(zhì),對(duì)纖維的直接性較大,故上染纖維的速率較快,染料的移染性能較差,往往不易染勻。因此,在上染過(guò)程中可加入少量緩染劑,如平平加0、牛皮膠等。
[O]
3.隱色體氧化 上染纖維的隱色體需經(jīng)空氣或氧化劑氧化,轉(zhuǎn)變?yōu)樵瓉?lái)的不溶性還原染料并回復(fù)原來(lái)的色澤,其氧化反應(yīng)如下:
≥C-ONa -→ >C=O
由于不同類(lèi)型的還原染料有不同的氧化性能,故應(yīng)對(duì)氧化條件進(jìn)行適當(dāng)選擇,如用空氣氧化,或使用雙氧水、過(guò)硼酸鈉氧化等。
4.皂煮后處理 皂煮能將吸附在纖維表面已氧化的浮色去除,使染色織物具有鮮艷的色澤和較好的摩擦牢度。同時(shí),在皂煮過(guò)程中,染料分子會(huì)在纖維表面發(fā)生聚集,進(jìn)而形成微晶體,可進(jìn)一步改善染色織物的各項(xiàng)牢度。
(二)還原染料染色方法 還原染料可用于棉及滌棉和維棉混紡織物的染色。按染料上染形式不同,可分為隱色體染色法及懸浮體軋染法。另外還有隱色酸染色法,因不常用,故在此不作討論。
1.隱色體染色法 隱色體染色是把染料預(yù)先還原成隱色體,在染浴中被纖維吸附,然后再進(jìn)行氧化、皂洗的一種染色方法。它可分為浸染、卷染和軋染等,目前多用于浸染和卷染。隱色體浸染適用于紗線染色,卷染法染色透芯程度差,有白芯現(xiàn)象。根據(jù)染料性質(zhì)不同,可采取不同的還原方式。
(1)干缸法:在浸染染色時(shí),有的染料還原速度較慢,必須采用較為劇烈的條件來(lái)提高染料的還原速率,這種還原方法稱(chēng)為干缸法。
干缸法還原是先將染料用少量水和太古油或拉開(kāi)粉調(diào)成稀漿,然后加入適量溫水和規(guī)定量的燒堿、保險(xiǎn)粉,在規(guī)定溫度下還原10~15min,待染料充分還原后再經(jīng)過(guò)濾加入含有燒堿、保險(xiǎn)粉溶液的染缸中,并沖稀至所需濃度進(jìn)行染色。由于還原時(shí)用水量極少、相當(dāng)于提高了燒堿、保險(xiǎn)粉濃度,加快了染料的還原速率,使還原反應(yīng)正常完成。
(2)全浴法:這種還原方式適用于還原速率較快的還原染料。其方法是直接將染料放入染槽內(nèi),加入規(guī)定量的燒堿及保險(xiǎn)粉,使染料還原,還原10~15min后即可進(jìn)行染色。若對(duì)這類(lèi)染料采用較為劇烈的還原條件,則易造成染料的水解或過(guò)度還原,影響染色成品質(zhì)量。
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還原染料不溶于水,染色時(shí)要在堿性的強(qiáng)還原液中還原溶解成為隱色體鈉鹽才能上染纖維,經(jīng)氧化后,回復(fù)成不溶性的染料色淀而固著在纖維上。
還原染料是染料中各項(xiàng)性能都比較優(yōu)良的染料。按其主要化學(xué)結(jié)構(gòu)可分為靛類(lèi)和蒽醌兩大類(lèi)。它的色譜較全,色澤鮮艷,皂洗、日曬牢度都比較高,但因價(jià)格較貴,某些黃、橙等色有光敏脆損現(xiàn)象,使其應(yīng)用受到一定的限制。
(一)還原染料染色過(guò)程 還原染料染色時(shí),可采用浸染,卷染或軋染。一般紗線及針織物大都用浸染,機(jī)織物大都用卷染和軋染,一般都包括下述四個(gè)基本過(guò)程。
1.染料還原 染料的還原過(guò)程,也就是還原染料隱色體的生成過(guò)程,一般都是在堿性介質(zhì)中進(jìn)行的。在還原染料的分子結(jié)構(gòu)中都至少含有兩個(gè)羰基(=C=O),它們?cè)趶?qiáng)的還原劑連二亞硫酸納(俗稱(chēng)保險(xiǎn)粉)的作用下,羰基被還原成羥基(-OH)。保險(xiǎn)粉化學(xué)性質(zhì)非?;顫?,在堿性條件下即使溫度很低,也可產(chǎn)生較強(qiáng)的還原作用,從而使還原染料被還原為隱色酸。
Na2S204 + 2H2O -→ 2NaHSO3 + 2[H]
2=C=O + 2[H] —→ 2 ≥C-OH
反應(yīng)中生成的羥基化合物就是染料的隱色酸,它也和染料一樣不溶于水,但可溶于堿性介質(zhì)中,成為隱色體鈉鹽溶液。由于隱色體鈉鹽不常呈現(xiàn)染料原有的顏色,故被稱(chēng)為隱色體:
≥C-OH + NaOH-→ ≥C-ON
在用保險(xiǎn)粉-燒堿法進(jìn)行染料還原溶解時(shí),應(yīng)掌握好燒堿、保險(xiǎn)粉的用量和還原溫度,才能使染料正常還原,否則會(huì)使染料產(chǎn)生過(guò)度還原或水解以及分子重排等不正常的反應(yīng),致使染液破壞,色澤萎暗,染色牢度降低。
2.隱色體上染 還原染料經(jīng)保險(xiǎn)粉、燒堿還原溶解成隱色體鈉鹽后,即對(duì)纖維素纖維產(chǎn)生直接性,先吸附于纖維表面,然后再向纖維內(nèi)部擴(kuò)散而完成對(duì)纖維的上染。由于染液中含有大量電解質(zhì),對(duì)纖維的直接性較大,故上染纖維的速率較快,染料的移染性能較差,往往不易染勻。因此,在上染過(guò)程中可加入少量緩染劑,如平平加0、牛皮膠等。
[O]
3.隱色體氧化 上染纖維的隱色體需經(jīng)空氣或氧化劑氧化,轉(zhuǎn)變?yōu)樵瓉?lái)的不溶性還原染料并回復(fù)原來(lái)的色澤,其氧化反應(yīng)如下:
≥C-ON
由于不同類(lèi)型的還原染料有不同的氧化性能,故應(yīng)對(duì)氧化條件進(jìn)行適當(dāng)選擇,如用空氣氧化,或使用雙氧水、過(guò)硼酸鈉氧化等。
4.皂煮后處理 皂煮能將吸附在纖維表面已氧化的浮色去除,使染色織物具有鮮艷的色澤和較好的摩擦牢度。同時(shí),在皂煮過(guò)程中,染料分子會(huì)在纖維表面發(fā)生聚集,進(jìn)而形成微晶體,可進(jìn)一步改善染色織物的各項(xiàng)牢度。
(二)還原染料染色方法 還原染料可用于棉及滌棉和維棉混紡織物的染色。按染料上染形式不同,可分為隱色體染色法及懸浮體軋染法。另外還有隱色酸染色法,因不常用,故在此不作討論。
1.隱色體染色法 隱色體染色是把染料預(yù)先還原成隱色體,在染浴中被纖維吸附,然后再進(jìn)行氧化、皂洗的一種染色方法。它可分為浸染、卷染和軋染等,目前多用于浸染和卷染。隱色體浸染適用于紗線染色,卷染法染色透芯程度差,有白芯現(xiàn)象。根據(jù)染料性質(zhì)不同,可采取不同的還原方式。
(1)干缸法:在浸染染色時(shí),有的染料還原速度較慢,必須采用較為劇烈的條件來(lái)提高染料的還原速率,這種還原方法稱(chēng)為干缸法。
干缸法還原是先將染料用少量水和太古油或拉開(kāi)粉調(diào)成稀漿,然后加入適量溫水和規(guī)定量的燒堿、保險(xiǎn)粉,在規(guī)定溫度下還原10~15min,待染料充分還原后再經(jīng)過(guò)濾加入含有燒堿、保險(xiǎn)粉溶液的染缸中,并沖稀至所需濃度進(jìn)行染色。由于還原時(shí)用水量極少、相當(dāng)于提高了燒堿、保險(xiǎn)粉濃度,加快了染料的還原速率,使還原反應(yīng)正常完成。
(2)全浴法:這種還原方式適用于還原速率較快的還原染料。其方法是直接將染料放入染槽內(nèi),加入規(guī)定量的燒堿及保險(xiǎn)粉,使染料還原,還原10~15min后即可進(jìn)行染色。若對(duì)這類(lèi)染料采用較為劇烈的還原條件,則易造成染料的水解或過(guò)度還原,影響染色成品質(zhì)量。
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