Серный краситель
Серные красители являются наиболее часто используемыми красителями для хлопка с точки зрения объема. Они недороги, обычно хорошо устойчивы к стирке и просты в применении. Серные красители преимущественно черные, коричневые и темно-синие. [1] Красные серные красители неизвестны, хотя розовый или более светло-алый доступен цвет.
Химия
[ редактировать ]Серные связи являются неотъемлемой частью хромофора серных красителей. Это сераорганические соединения, состоящие из сульфидных (–S–), дисульфидных (–S–S–) и полисульфидных (–S n –) звеньев в гетероциклических кольцах. Они содержат тиазола , тиазона , тиантрена и фенотиазонтиоантрона субъединицы . Будучи неионными, серные красители нерастворимы в воде.
Процесс
[ редактировать ]Окрашивание включает в себя несколько этапов, а именно. восстановление, крашение, промывка, окисление, намыливание и окончательная промывка. Анион образуется при восстановлении и растворении при кипячении, когда он проявляет сродство к целлюлозе. Сульфид натрия (Na 2 S), восстанавливающий и солюбилизирующий агент, осуществляет как восстановление, так и солюбилизацию, образуя тиолы, а затем - натриевые соли тиолов или тиолатов, которые растворимы в воде и субстантивны по отношению к целлюлозе. Более высокая скорость истощения наблюдается при температуре 90–95 °С в присутствии электролита. Окрашенная целлюлоза оказывает смягчающее действие при хранении во влажной атмосфере из-за присутствия избытка свободной серы. Для подавления этого эффекта требуется дополнительная обработка ацетатом натрия. H 2 S, выделяющийся при крашении, образует коррозионно-активный сульфид металла. Это ограничивает использование металлических сосудов, за исключением сосудов из нержавеющей стали: [2]
- Fe + H 2 S → FeS + H 2
Производство, прошлое и настоящее
[ редактировать ]Предшественником серных красителей считается «Кашу де Лаваль», который был открыт Гроассаном и Бретоньером в 1873 году и получен путем обработки продуктов с лигнином (таких как опилки или солома) источниками сульфидов (такими как гидроксид натрия или сульфид, смешанный с серой). . Впоследствии Анри-Раймон Видаль в 1893 году изобрел так называемые Видаль Блэк путем реакции различных производных анилина с серой. Эти эксперименты показали, что материалы глубокого цвета можно легко получить, комбинируя ароматические соединения и источники серы. [3]
Наиболее важным представителем этого класса является серная чернь 1. Ее получают в результате реакции 2,4-динитрофенола и сульфида натрия в горячей воде. Как и в случае со многими серными красителями, детали химических реакций плохо изучены. Принято считать, что сульфид восстанавливает нитрогруппы до производных анилина , которые, как полагают, образуют индофенолсодержащие промежуточные соединения, которые далее сшиваются в результате реакции с серой. В результате образуются нерастворимые высокомолекулярные соединения. Серная сажа 1 изучена недостаточно, и материал, вероятно, неоднороден. Предполагается, что это полимер, состоящий из субъединиц тиантрена и фенотиазина . Так называемые серные красители спекания производят из производных 1,4-диаминобензола и диаминотолуола . Предполагается, что эти красители состоят из полимеров с бензотиазольными субъединицами. Членами класса серных красителей являются Sulphur Orange 1, Sulphur Brown 21 и Sulphur Green 12. [1]
Способ применения
[ редактировать ]Серные красители нерастворимы в воде. В присутствии восстановителя, при щелочном pH и повышенной температуре около 80 °C частицы красителя распадаются, которые затем становятся водорастворимыми и, следовательно, могут впитываться тканью. сульфид натрия или гидросульфид натрия Подходящими восстановителями являются . Поваренная соль облегчает усвоение. После того как ткань вынимают из раствора красителя, ее оставляют на воздухе, после чего краситель регенерируется путем окисления. Регенерированный исходный краситель нерастворим в воде. Окисление также можно проводить на воздухе, перекисью водорода или броматом натрия в слабокислом растворе.
Низкая растворимость в воде является основой хорошей устойчивости этих окрашенных тканей к стирке. Эти красители имеют хорошую универсальную стойкость цвета, за исключением хлорных отбеливателей. Поскольку краситель нерастворим в воде, он не растекается при стирке в воде и не оставляет пятен на другой одежде. Однако краситель может иметь плохую стойкость к истиранию. Красители отбеливаются гипохлоритным отбеливателем.
Экологические проблемы
[ редактировать ]красильных ванн Из-за сильного загрязнения сточных вод сернистые красители постепенно выводятся из обращения на Западе, но они широко используются в Китае. [3] Последние достижения в технологиях крашения позволили заменить токсичные сульфид-восстановители. глюкоза Сейчас используется в основном растворе, и доступны продукты как с низким, так и с нулевым содержанием сульфидов. Будущие разработки в области снижения содержания красителей с помощью электрохимических процессов являются многообещающими.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Нагл, Герт (2000). «Серные красители». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a25_613 . ISBN 3527306730 .
- ^ Питерс Р.Х, "Текстильная химия", Том - II, Издательство Elsevier, Лондон (1967)
- ^ Перейти обратно: а б Парикшит Госвами, Монту Басак «Серные красители» в Энциклопедии химической технологии Кирка-Отмера, 2001, John Wiley & Sons. два : 10.1002/0471238961.1921120619051409.a01.pub2 .
- ^ Промышленные красители: химия, свойства, применение» Клаус Хунгер, редактор 2007, Wiley-VCH, Вайнхайм. ISBN 3-527-30426-6
| Техники |  | |
|---|---|---|
| Виды красителей | ||
| Традиционные текстильные красители | ||
| История | ||
| Ремесленные красители | ||
| Ссылка | ||