Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Серные красители - это наиболее часто используемые красители для хлопка с точки зрения объема. Они недорогие, обычно устойчивы к стирке и легко наносятся. Серные красители бывают преимущественно черного, коричневого и темно-синего цвета. [1] Красные серные красители неизвестны, хотя доступен розовый или более светлый алый цвет.

Химия [ править ]

Серные связи являются неотъемлемой частью хромофора в серных красителях. Они представляют собой сероорганические соединения, состоящие из сульфидных (–S–), дисульфидных (–S – S–) и полисульфидных (–S n -) звеньев в гетероциклических кольцах. Они содержат тиазоловые , тиазоновые , тиантреновые и фенотиазонтиоантроновые субъединицы. Серные красители не растворяются в воде, так как неионогенные.

Процесс [ править ]

Окрашивание включает несколько этапов, а именно. восстановление, крашение, стирка, окисление, мытье и заключительная стирка. Анион образуется при восстановлении и растворении при кипении, когда он проявляет сродство к целлюлозе. Сульфид натрия (Na2S), восстанавливающий и солюбилизирующий агент, выполняет как восстановление, так и солюбилизацию с образованием тиолов, а затем и натриевых солей тиолов или тиолатов, которые растворимы в воде и существенно влияют на целлюлозу. Более высокая скорость истощения происходит при 90-95oC в присутствии электролита. Окрашенные целлюлозы проявляют тендерный эффект при хранении во влажной атмосфере из-за наличия избытка свободной серы, и для подавления этого требуется дополнительная обработка ацетатом натрия. H2S, выделяющийся во время окрашивания, образует коррозионный сульфид металла, что ограничивает использование металлических сосудов, за исключением сосудов из нержавеющей стали. Fe + H2S → FeS + H2[2]

Производство, прошлое и настоящее [ править ]

Предшественником серных красителей является "Cachou de Laval", который получают путем обработки изделий из древесины сульфидными источниками. Впоследствии так называемые Vidal Blacks были получены реакцией различных производных анилина с серой. Эти эксперименты продемонстрировали, что глубоко окрашенные материалы можно легко получить, комбинируя ароматические соединения и источники серы. [3]

Самым важным представителем этого класса является Sulphur Black 1. Его получают реакцией 2,4-динитрофенола и сульфида натрия в горячей воде. Как и у многих серных красителей, детали химических реакций плохо изучены. Считается, что сульфид восстанавливает нитрогруппы до производных анилина , которые, как полагают, образуют индофенолсодержащие промежуточные соединения, которые дополнительно сшиваются путем реакции с серой. В результате получаются нерастворимые высокомолекулярные частицы. Sulphur Black 1 изучен недостаточно, и материал, вероятно, неоднороден. Предполагается, что это полимер, состоящий из субъединиц тиантрена и фенотиазина . Так называемые серные обжиговые красители производятся изПроизводные 1,4-диаминобензола и диаминотолуола . Предлагается, чтобы эти красители состояли из полимеров с бензотиазольными субъединицами. К классу серных печных красителей относятся Sulfur Orange 1, Sulphur Brown 21 и Sulphur Green 12. [1]

Частичная химическая структура предлагаемого Sulphur Black 1. [4]

Метод применения [ править ]

Серные красители не растворимы в воде. В присутствии восстанавливающего агента и при щелочном pH и повышенной температуре около 80 ° C частицы красителя распадаются, которые затем становятся водорастворимыми и, следовательно, могут абсорбироваться тканью. Подходящими восстановителями являются сульфид натрия или гидросульфид натрия . Поваренная соль облегчает всасывание. После того, как ткань удалена из раствора красителя, ей дают постоять на воздухе, после чего краситель регенерируется путем окисления. Регенерированный исходный краситель не растворяется в воде. Окисление можно также проводить на воздухе или перекисью водорода или броматом натрия в слабокислом растворе.

Низкая растворимость в воде является основой хорошей стойкости к стирке этих окрашенных тканей. Эти красители обладают хорошей стойкостью, за исключением хлорных отбеливателей. Поскольку краситель нерастворим в воде, он не потечет при стирке в воде и не испачкает другую одежду. Однако краситель может иметь плохую стойкость к истиранию. Красители отбеливаются гипохлоритным отбеливателем.

Экологические проблемы [ править ]

Из-за того, что сточные воды красильных ванн сильно загрязняют окружающую среду , серные красители постепенно выводятся из употребления на Западе, но они широко используются в Китае. [3] Последние достижения в технологиях окрашивания позволили заменить токсичные сульфидные восстановители. Теперь используется глюкоза в щелочном растворе, и доступны продукты с низким и нулевым содержанием сульфидов. Будущие разработки в области снижения уровня красителя с помощью электрохимических процессов являются многообещающими.

Ссылки [ править ]

  1. ^ a b Нагл, Герт (2000). «Серные красители». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. DOI : 10.1002 / 14356007.a25_613 .
  2. Перейти ↑ Peters R.H, «Textile Chemistry», Vol - II, Elsevier Publishing Company, Лондон (1967)
  3. ^ a b Парикшит Госвами, Montu Basak "Sulfur Dyes" в Энциклопедии химической технологии Кирк-Отмера, 2001, John Wiley & Sons. DOI : 10.1002 / 0471238961.1921120619051409.a01.pub2 .
  4. ^ Промышленные красители: химия, свойства, применение »Клаус Хунгер, Эд. 2007, Wiley-VCH, Weinheim. ISBN 3-527-30426-6