Thuốc nhuộm sunfua là một loại thuốc nhuộm chứa lưu huỳnh với cấu trúc phân tử phức tạp. Nó thường được tạo ra từ một số amin thơm, aminophenol và các hợp chất hữu cơ khác được nung nóng với lưu huỳnh hoặc natri polysunfua, tức là được lưu hóa.
Thuốc nhuộm sunfua hầu hết không tan trong nước, và khi nhuộm, chúng cần được hòa tan trong dung dịch natri sunfua hoặc bột kiềm để khử thành dạng dung dịch loãng, sau đó oxy hóa để tạo màu sau khi sợi hấp thụ.
Tổng quan về thuốc nhuộm lưu huỳnh
Thuốc nhuộm lưu hóa được sản xuất lần đầu tiên để nhuộm sợi xenluloza từ năm 1873, và quy trình sản xuất của nó tương đối đơn giản, thường được tạo thành từ các amin thơm hoặc hợp chất phenolic trộn với lưu huỳnh hoặc natri polysulfua và được gia nhiệt. Chi phí thấp, dễ sử dụng, không gây ung thư, có độ bền giặt và bền nắng tốt, nên đây là loại thuốc nhuộm phổ biến. Tuy nhiên, vì nó thuộc loại thuốc nhuộm không tan trong nước, khi nhuộm, chúng bị khử thành muối natri tan trong dung dịch kiềm sunfua, sau khi nhuộm sợi, sau quá trình oxy hóa trở thành trạng thái không tan bám trên sợi, do đó quá trình nhuộm phức tạp, và trong điều kiện kiềm mạnh không thể sử dụng cho len, tơ tằm và các loại sợi protein khác.
Do đó, thuốc nhuộm lưu hóa chủ yếu được sử dụng trong nhuộm sợi xenluloza, đặc biệt là trong nhuộm các sản phẩm tối màu từ vải cotton. Trong đó, hai màu thuốc nhuộm sunfua là một loại thuốc nhuộm chứa lưu huỳnh với cấu trúc phân tử phức tạp. Nó thường được tạo ra từ một số amin thơm, aminophenol và các hợp chất hữu cơ khác được đun nóng với lưu huỳnh hoặc natri polysunfua, tức là được lưu hóa.
Thuốc nhuộm sunfua hầu hết không tan trong nước, và khi nhuộm, chúng cần được hòa tan trong dung dịch natri sunfua hoặc bột kiềm để khử thành dạng dung dịch loãng, sau đó oxy hóa để tạo màu sau khi sợi hấp thụ.
Tổng quan về thuốc nhuộm lưu huỳnh
Thuốc nhuộm lưu hóa được sản xuất lần đầu tiên để nhuộm sợi xenluloza từ năm 1873, và quy trình sản xuất của nó tương đối đơn giản, thường được tạo thành từ các amin thơm hoặc hợp chất phenolic trộn với lưu huỳnh hoặc natri polysulfua và được gia nhiệt. Chi phí thấp, dễ sử dụng, không gây ung thư, có độ bền giặt và bền nắng tốt, nên đây là loại thuốc nhuộm phổ biến. Tuy nhiên, vì nó thuộc loại thuốc nhuộm không tan trong nước, khi nhuộm, chúng bị khử thành muối natri tan trong dung dịch kiềm sunfua, sau khi nhuộm sợi, sau quá trình oxy hóa trở thành trạng thái không tan bám trên sợi, do đó quá trình nhuộm phức tạp, và trong điều kiện kiềm mạnh không thể sử dụng cho len, tơ tằm và các loại sợi protein khác.
Do đó, thuốc nhuộm lưu hóa chủ yếu được sử dụng trong nhuộm sợi xenluloza, đặc biệt là trong nhuộm các sản phẩm vải cotton tối màu, với nhiều màu sắc khác nhau.đen lưu huỳnhVàmàu xanh lưu huỳnh
lưu huỳnh màu nâu sẫm gd thuốc nhuộm lưu huỳnh màu nâu
màu đỏ lưu huỳnh lgf
màu nâu lưu huỳnh 10 màu nâu vàng
bột màu vàng lưu huỳnh 2
lưu huỳnh bordeaux 3b bột lưu huỳnh đỏ
là những phương pháp được sử dụng rộng rãi nhất.
Thứ hai, cơ chế nhuộm của thuốc nhuộm sunfua.
Thuốc nhuộm sunfua được khử và hòa tan vào dung dịch thuốc nhuộm, và sắc tố trắng của thuốc nhuộm được tạo thành sẽ được hấp thụ bởi các sợi xenluloza và xử lý bằng quá trình oxy hóa trong không khí để làm cho các sợi xenluloza thể hiện màu sắc mong muốn. Công thức phản ứng hóa học của nó là
DS-SO3Na + Na2S→D-SNa + Na2S2O3
Thuốc nhuộm sunfua gốc không có ái lực với sợi, và cấu trúc của nó chứa các liên kết lưu huỳnh (1 S 1), liên kết disunfua (1 s — S) hoặc liên kết polysunfua (1 Sx 1), được khử thành nhóm hydro sunfua (1 SNa) dưới tác dụng của chất khử natri sunfua, và trở thành muối natri leucochromic hòa tan trong nước. Lý do leucochromic có ái lực tốt với sợi cellulose là do phân tử thuốc nhuộm lớn hơn, từ đó tạo ra lực van der Waals và lực liên kết hydro lớn hơn giữa các sợi.
III. Phân loại thuốc nhuộm lưu huỳnh
Thuốc nhuộm sunfua có thể được chia thành bốn loại:
1, thuốc nhuộm sunfua dạng bột
Công thức chung của chất nhuộm: DSSD, thường cần sử dụng natri sunfua đun sôi để hòa tan trước khi sử dụng.
2, thuốc nhuộm sunfua thủy phân
Công thức chung của thuốc nhuộm: D-SSO3Na, loại thuốc nhuộm này được điều chế từ thuốc nhuộm sunfua truyền thống được xử lý bằng natri sunfit hoặc natri bisunfit. Thuốc nhuộm này chứa các nhóm tan trong nước, do đó dễ tan trong nước, nhưng không chứa chất khử, không có ái lực với sợi vải, thường được áp dụng phương pháp nhuộm ngâm trên vải.
3, thuốc nhuộm sunfua lỏng
Công thức chung của cấu trúc thuốc nhuộm là: D-SNa, chứa một lượng chất khử nhất định, thuốc nhuộm được khử sơ bộ thành leptochroma hòa tan.
Trước năm 1936, thuốc nhuộm lưu hóa được bán dưới dạng bột. Khi sử dụng, thuốc nhuộm lưu hóa dạng bột được đun nóng cùng với dung dịch natri cacbonat lưu hóa trong nước để hòa tan. Năm 1936, John Le Clester của Hoa Kỳ đã điều chế một dung dịch thuốc nhuộm sunfua đậm đặc, ổn định và được khử trước, và được cấp bằng sáng chế, hiện nay được gọi là thuốc nhuộm sunfua dạng lỏng.
4. Thuốc nhuộm sunfua thân thiện với môi trường
Trong quá trình sản xuất, nó được tinh chế thành thuốc nhuộm dạng lỏng, nhưng hàm lượng lưu huỳnh và polysulfua thấp hơn nhiều so với thuốc nhuộm sulfua thông thường. Thuốc nhuộm có độ tinh khiết cao, độ khử ổn định và khả năng thẩm thấu tốt. Đồng thời, chất khử nhị phân gồm glucose và bột bảo hiểm được sử dụng trong dung dịch nhuộm, không chỉ giúp khử thuốc nhuộm sulfua mà còn góp phần bảo vệ môi trường.
Thứ tư, quy trình nhuộm thuốc nhuộm sunfua.
Quá trình nhuộm lưu hóa có thể được chia thành bốn bước sau:
1. Khử thuốc nhuộm
Việc khử và hòa tan thuốc nhuộm sunfua tương đối dễ dàng, và natri sunfua thường được sử dụng làm chất khử, đồng thời cũng đóng vai trò là chất kiềm. Để ngăn chặn sự thủy phân của chất phát quang, có thể thêm các chất như soda ash với lượng thích hợp, nhưng dung dịch kiềm trong dung dịch khử không được quá mạnh, nếu không tốc độ khử thuốc nhuộm sẽ chậm.
2. Thuốc nhuộm trong dung dịch nhuộm được hấp thụ bởi sợi vải.
Chất phát quang của thuốc nhuộm sunfua tồn tại ở trạng thái anion trong dung dịch thuốc nhuộm, nó có tính chất trực tiếp với sợi xenluloza, có thể được hấp phụ trên bề mặt sợi và khuếch tán vào bên trong sợi. Tính chất trực tiếp của thuốc nhuộm sunfua với sợi xenluloza thấp, thường sử dụng tỷ lệ dung dịch nhỏ, đồng thời thêm chất điện giải thích hợp, ở nhiệt độ cao hơn có thể cải thiện tỷ lệ nhuộm, độ đều màu và khả năng thấm hút.
3, xử lý oxy hóa
Sau khi nhuộm trên sợi, thuốc nhuộm lưu huỳnh leuco phải được oxy hóa để đạt được màu sắc mong muốn. Quá trình oxy hóa là một bước quan trọng sau khi nhuộm các loại thuốc nhuộm lưu hóa. Thuốc nhuộm lưu hóa dễ bị oxy hóa có thể được oxy hóa bằng không khí sau khi nhuộm bằng cách giặt và thông gió, tức là phương pháp oxy hóa bằng không khí; Đối với một số thuốc nhuộm sunfua khó bị oxy hóa, chất oxy hóa được sử dụng để thúc đẩy quá trình oxy hóa.
4. Xử lý hậu kỳ
Xử lý sau nhuộm bao gồm làm sạch, bôi dầu, chống giòn và cố định màu. Thuốc nhuộm lưu huỳnh phải được giặt sạch hoàn toàn sau khi nhuộm để giảm lượng lưu huỳnh còn sót lại trên vải và ngăn ngừa vải bị giòn, vì lưu huỳnh trong thuốc nhuộm và lưu huỳnh trong sunfua kiềm dễ bị oxy hóa trong không khí tạo ra axit sulfuric, gây thủy phân axit các sợi xenlulo và làm giảm độ bền của sợi. Do đó, có thể xử lý bằng các chất chống giòn như: urê, trinatri photphat, keo xương, natri axetat, v.v. Để cải thiện độ bền màu khi phơi nắng và giặt tẩy của thuốc nhuộm lưu hóa, màu có thể được cố định sau khi nhuộm. Có hai phương pháp xử lý cố định màu: xử lý bằng muối kim loại (như: kali dicromat, đồng sunfat, đồng axetat và hỗn hợp các muối này) và xử lý bằng chất cố định màu cation.
Màu đen và màu xanh lưu hóa là hai màu được sử dụng rộng rãi nhất.
Thứ hai, cơ chế nhuộm của thuốc nhuộm sunfua.
Thuốc nhuộm sunfua được khử và hòa tan vào dung dịch thuốc nhuộm, và sắc tố trắng của thuốc nhuộm được tạo thành sẽ được hấp thụ bởi các sợi xenluloza và xử lý bằng quá trình oxy hóa trong không khí để làm cho các sợi xenluloza thể hiện màu sắc mong muốn. Công thức phản ứng hóa học của nó là
DS-SO3Na + Na2S→D-SNa + Na2S2O3
Thuốc nhuộm sunfua gốc không có ái lực với sợi, và cấu trúc của nó chứa các liên kết lưu huỳnh (1 S 1), liên kết disunfua (1 s — S) hoặc liên kết polysunfua (1 Sx 1), được khử thành nhóm hydro sunfua (1 SNa) dưới tác dụng của chất khử natri sunfua, và trở thành muối natri leucochromic hòa tan trong nước. Lý do leucochromic có ái lực tốt với sợi cellulose là do phân tử thuốc nhuộm lớn hơn, từ đó tạo ra lực van der Waals và lực liên kết hydro lớn hơn giữa các sợi.
III. Phân loại thuốc nhuộm lưu huỳnh
Thuốc nhuộm sunfua có thể được chia thành bốn loại:
1, thuốc nhuộm sunfua dạng bột
Công thức chung của chất nhuộm: DSSD, thường cần sử dụng natri sunfua đun sôi để hòa tan trước khi sử dụng.
2, thuốc nhuộm sunfua thủy phân
Công thức chung của thuốc nhuộm: D-SSO3Na, loại thuốc nhuộm này được điều chế từ thuốc nhuộm sunfua truyền thống được xử lý bằng natri sunfit hoặc natri bisunfit. Thuốc nhuộm chứa các nhóm hòa tan trong nước, do đó tan trong nước, nhưng không chứa chất khử, không có ái lực với sợi, thường được áp dụng phương pháp nhuộm ngâm huyền phù trên vải. 3. Thuốc nhuộm sunfua dạng lỏng
Công thức chung của cấu trúc thuốc nhuộm là: D-SNa, chứa một lượng chất khử nhất định, thuốc nhuộm được khử sơ bộ thành leptochroma hòa tan.
Trước năm 1936, thuốc nhuộm lưu hóa được bán dưới dạng bột. Khi sử dụng, thuốc nhuộm lưu hóa dạng bột được đun nóng cùng với dung dịch natri cacbonat lưu hóa trong nước để hòa tan. Năm 1936, John Le Clester của Hoa Kỳ đã điều chế một dung dịch thuốc nhuộm sunfua đậm đặc, ổn định và được khử trước, và được cấp bằng sáng chế, hiện nay được gọi là thuốc nhuộm sunfua dạng lỏng.
4. Thuốc nhuộm sunfua thân thiện với môi trường
Trong quá trình sản xuất, nó được tinh chế thành thuốc nhuộm dạng lỏng, nhưng hàm lượng lưu huỳnh và polysulfua thấp hơn nhiều so với thuốc nhuộm sulfua thông thường. Thuốc nhuộm có độ tinh khiết cao, độ khử ổn định và khả năng thẩm thấu tốt. Đồng thời, chất khử nhị phân gồm glucose và bột bảo hiểm được sử dụng trong dung dịch nhuộm, không chỉ giúp khử thuốc nhuộm sulfua mà còn góp phần bảo vệ môi trường.
Thứ tư, quy trình nhuộm thuốc nhuộm sunfua.
Quá trình nhuộm lưu hóa có thể được chia thành bốn bước sau:
1. Khử thuốc nhuộm
Việc khử và hòa tan thuốc nhuộm sunfua tương đối dễ dàng, và natri sunfua thường được sử dụng làm chất khử, đồng thời cũng đóng vai trò là chất kiềm. Để ngăn chặn sự thủy phân của chất phát quang, có thể thêm các chất như soda ash với lượng thích hợp, nhưng dung dịch kiềm trong dung dịch khử không được quá mạnh, nếu không tốc độ khử thuốc nhuộm sẽ chậm.
2. Thuốc nhuộm trong dung dịch nhuộm được hấp thụ bởi sợi vải.
Chất phát quang của thuốc nhuộm sunfua tồn tại ở trạng thái anion trong dung dịch thuốc nhuộm, nó có tính chất trực tiếp với sợi xenluloza, có thể được hấp phụ trên bề mặt sợi và khuếch tán vào bên trong sợi. Tính chất trực tiếp của thuốc nhuộm sunfua với sợi xenluloza thấp, thường sử dụng tỷ lệ dung dịch nhỏ, đồng thời thêm chất điện giải thích hợp, ở nhiệt độ cao hơn có thể cải thiện tỷ lệ nhuộm, độ đều màu và khả năng thấm hút.
3, xử lý oxy hóa
Sau khi nhuộm trên sợi, thuốc nhuộm lưu huỳnh leuco phải được oxy hóa để đạt được màu sắc mong muốn. Quá trình oxy hóa là một bước quan trọng sau khi nhuộm các loại thuốc nhuộm lưu hóa. Thuốc nhuộm lưu hóa dễ bị oxy hóa có thể được oxy hóa bằng không khí sau khi nhuộm bằng cách giặt và thông gió, tức là phương pháp oxy hóa bằng không khí; Đối với một số thuốc nhuộm sunfua khó bị oxy hóa, chất oxy hóa được sử dụng để thúc đẩy quá trình oxy hóa.
4. Xử lý hậu kỳ
Xử lý sau nhuộm bao gồm làm sạch, bôi dầu, chống giòn và cố định màu. Thuốc nhuộm lưu huỳnh phải được giặt sạch hoàn toàn sau khi nhuộm để giảm lượng lưu huỳnh còn sót lại trên vải và ngăn ngừa vải bị giòn, vì lưu huỳnh trong thuốc nhuộm và lưu huỳnh trong sunfua kiềm dễ bị oxy hóa trong không khí tạo ra axit sulfuric, gây thủy phân axit các sợi xenlulo và làm giảm độ bền của sợi. Do đó, có thể xử lý bằng các chất chống giòn như: urê, trinatri photphat, keo xương, natri axetat, v.v. Để cải thiện độ bền màu khi phơi nắng và giặt tẩy của thuốc nhuộm lưu hóa, màu có thể được cố định sau khi nhuộm. Có hai phương pháp xử lý cố định màu: xử lý bằng muối kim loại (như: kali dicromat, đồng sunfat, đồng axetat và hỗn hợp các muối này) và xử lý bằng chất cố định màu cation.
Thời gian đăng bài: 19/12/2023




