Sulfidové farbivá sú druh farbív obsahujúcich síru so zložitou molekulárnou štruktúrou. Zvyčajne sa vyrábajú z niektorých aromatických amínov, aminofenolov a iných organických zlúčenín zahrievaním so sírou alebo polysulfidom sodným, teda vulkanizáciou.
Sulfidové farbivá sú väčšinou nerozpustné vo vode a pri farbení je potrebné ich rozpustiť v roztoku sulfidu sodného alebo v alkalickom roztoku poistného prášku, aby sa redukovali na výluhy, a potom oxidovať, aby sa po absorpcii vlákien prejavila farba.
Prehľad sírnych farbív
Vulkanizované farbivá sa na farbenie celulózových vlákien vyrábajú prvýkrát od roku 1873 a ich výrobný proces je relatívne jednoduchý, zvyčajne sa vyrábajú z aromatických amínov alebo fenolových zlúčenín zmiešaných so sírou alebo polysulfidom sodným a zahrievaných. Sú lacné, ľahko sa používajú, nespôsobujú rakovinu, majú dobrú stálosť pri praní a slnečnému žiareniu, čo ich robí obľúbenými. Keďže však patria do triedy vo vode nerozpustných farbív, pri farbení sa redukujú na rozpustnú citrónovo-sodnú soľ v roztoku alkalického sulfidu a po farbení ľudských vlákien sa po oxidácii stanú nerozpustnými a fixujú sa na vlákne. Proces farbenia je zložitý a za silných alkalických podmienok sa nemôžu použiť na vlnu, hodváb a iné proteínové vlákna.
Preto sa vulkanizované farbivá najčastejšie používajú pri farbení celulózových vlákien, najmä pri farbení tmavých bavlnených tkanín. Sulfidové farbivá sú druhom farbív obsahujúcich síru so zložitou molekulárnou štruktúrou. Vo všeobecnosti sa vyrábajú z niektorých aromatických amínov, aminofenolov a iných organických zlúčenín zahrievaním so sírou alebo polysulfidom sodným, teda vulkanizáciou.
Sulfidové farbivá sú väčšinou nerozpustné vo vode a pri farbení je potrebné ich rozpustiť v roztoku sulfidu sodného alebo v alkalickom roztoku poistného prášku, aby sa redukovali na výluhy, a potom oxidovať, aby sa po absorpcii vlákien prejavila farba.
Prehľad sírnych farbív
Vulkanizované farbivá sa na farbenie celulózových vlákien vyrábajú prvýkrát od roku 1873 a ich výrobný proces je relatívne jednoduchý, zvyčajne sa vyrábajú z aromatických amínov alebo fenolových zlúčenín zmiešaných so sírou alebo polysulfidom sodným a zahrievaných. Sú lacné, ľahko sa používajú, nespôsobujú rakovinu, majú dobrú stálosť pri praní a slnečnému žiareniu, čo ich robí obľúbenými. Keďže však patria do triedy vo vode nerozpustných farbív, pri farbení sa redukujú na rozpustnú citrónovo-sodnú soľ v roztoku alkalického sulfidu a po farbení ľudských vlákien sa po oxidácii stanú nerozpustnými a fixujú sa na vlákne. Proces farbenia je zložitý a za silných alkalických podmienok sa nemôžu použiť na vlnu, hodváb a iné proteínové vlákna.
Preto sa vulkanizované farbivá používajú najmä pri farbení celulózových vlákien, najmä pri farbení tmavých výrobkov z bavlnených tkanín, z ktorých niekoľko farieb...sírová čiernaasírová modrá
síra tmavohnedá gd sírovohnedé farbivo
sírovo červená farba červená lgf
sírovo hnedá 10 žltohnedá farba
sírová žltá 2 žltý prášok
síra bordó 3b sírový červený prášok
sú najpoužívanejšie.
Po druhé, mechanizmus farbenia sulfidových farbív
Sulfidové farbivo sa redukuje a rozpustí v roztoku farbiva a vytvorený leukochróm farbiva sa adsorbuje na celulózové vlákna a spracuje sa oxidáciou vzduchom, aby celulózové vlákna mali požadovanú farbu. Jeho chemický reakčný vzorec je
DS-S03Na + Na2S ->D-SNa + Na2S203
Sulfidové farbivo nemá žiadnu afinitu k vláknu a jeho štruktúra obsahuje sírové väzby (1S1), disulfidové väzby (1s—S) alebo polysulfidové väzby (1Sx1), ktoré sa pôsobením redukčných činidiel sulfidu sodného redukujú na skupinu sírovodíka (1SNa) a menia sa na leukochromickú sodnú soľ rozpustnú vo vode. Dôvodom, prečo majú leukochromy dobrú afinitu k celulózovým vláknam, je to, že molekuly farbív sú väčšie, čo následne vytvára väčšie van der Waalsove sily a vodíkové väzby medzi vláknami.
Iii. Klasifikácia sírnych farbív
Sulfidové farbivá možno rozdeliť do štyroch kategórií:
1, práškové sulfidové farbivo
Všeobecný vzorec štruktúry farbiva: DSSD, zvyčajne sa musí použiť varenie sulfidom sodným a po aplikácii sa rozpustiť.
2, hydrolytické sulfidové farbivá
Všeobecný vzorec farbiva: D-SSO3Na. Tento druh farbiva sa vyrába spracovaním siričitanom sodným alebo hydrogénsiričitanom sodným tradičnými sulfidovými farbivami. Farbivá obsahujú vo vode rozpustné skupiny, takže sú rozpustné vo vode, ale neobsahujú redukčné činidlá a nemajú afinitu k vláknam. Na tkaninu sa zvyčajne používa suspenzná tampónová metóda farbenia.
3, tekuté sulfidové farbivo
Všeobecný vzorec štruktúry farbiva je: D-SNa, obsahujúci určité množstvo redukčného činidla, je farbivo predredukované na rozpustný leptochrom.
Pred rokom 1936 bolo vulkanizované farbivo komerčne dostupné v práškovej forme. Pri použití sa práškové vulkanizované farbivo zahrievalo do varu spolu s vulkanizovaným vodným roztokom sódy, aby sa rozpustilo. V roku 1936 John Le Clester zo Spojených štátov vyrobil predredukovaný, dobrý a pomerne stabilný koncentrovaný roztok sulfidového farbiva a získal patent, ktorý je dnes známy ako tekuté sulfidové farbivo.
4, ekologické sulfidové farbivo
Počas výrobného procesu sa rafinuje na farbiace lúhy, ale obsah síry a polysulfidov je oveľa nižší ako u bežných sulfidových farbív. Farbivo má vysokú čistotu, stabilný stupeň redukcie a dobrú priepustnosť. Zároveň sa vo farbiacom kúpeli používa binárne redukčné činidlo glukóza a poistný prášok, čo nielen redukuje sulfidové farbivo, ale zohráva aj úlohu v ochrane životného prostredia.
Po štvrté, proces farbenia sulfidovými farbivami
Proces vulkanizačného farbenia možno rozdeliť do nasledujúcich štyroch krokov:
1. Redukcia farbív
Sulfidové farbivá sa relatívne ľahko redukujú a rozpúšťajú a ako redukčné činidlo sa bežne používa sulfid sodný, ktorý zároveň pôsobí ako alkalické činidlo. Aby sa zabránilo hydrolýze leukoforu, je možné vhodne pridať látky, ako je sóda, ale zásaditý redukčný kúpeľ nesmie byť príliš silný, inak bude rýchlosť redukcie farbiva pomalá.
2, farbivo v roztoku farbiva je adsorbované vláknom
Leukofór sulfidového farbiva existuje v roztoku farbiva v aniónovom stave, má priame účinky na celulózové vlákna, môže sa adsorbovať na povrch vlákna a difundovať do vnútra vlákna. Priame účinky sírových farbív na celulózové vlákna sú nízke, zvyčajne sa pri malom pomere farbiva a pridaním vhodných elektrolytov pri vyššej teplote zlepší rýchlosť farbenia, vyrovnávanie a priepustnosť.
3, oxidačné spracovanie
Po farbení vlákna sa musí leuko sírové farbivo oxidovať, aby sa dosiahla požadovaná farba. Oxidácia je dôležitým krokom po farbení vulkanizovaných farbív. Ľahko oxidované vulkanizované farbivo sa môže po farbení oxidovať vzduchom premytím a vetraním, teda metódou oxidácie vzduchom. Pre niektoré sulfidové farbivá, ktoré sa ťažko oxidujú, sa na podporu oxidácie používajú oxidačné činidlá.
4. Dodatočné spracovanie
Následná úprava zahŕňa čistenie, olejovanie, ochranu proti krehnutiu a fixáciu farby. Sírové farbivá sa musia po farbení dôkladne vyprať, aby sa znížila zvyšková síra na tkanine a zabránilo sa jej krehkosti, pretože síra vo farbive a síra v alkalickom sulfide sa na vzduchu ľahko oxidujú za vzniku kyseliny sírovej, ktorá spôsobuje kyslú hydrolýzu celulózového vlákna a znižuje jeho krehkosť. Preto sa môžu ošetrovať činidlami proti strate krehkosti, ako sú: močovina, trisodný fosforečnan, kostné lepidlo, octan sodný atď. Na zlepšenie stálosti vulkanizovaných farbív voči soláriu a mydlu je možné farbu po farbení fixovať. Existujú dva spôsoby fixácie farby: úprava kovovými soľami (ako napríklad: dvojchroman draselný, síran meďnatý, octan meďnatý a zmes týchto solí) a úprava katiónovými fixačnými činidlami na fixáciu farby.
Najpoužívanejšie sú čierna a vulkanizovaná modrá.
Po druhé, mechanizmus farbenia sulfidových farbív
Sulfidové farbivo sa redukuje a rozpustí v roztoku farbiva a vytvorený leukochróm farbiva sa adsorbuje na celulózové vlákna a spracuje sa oxidáciou vzduchom, aby celulózové vlákna mali požadovanú farbu. Jeho chemický reakčný vzorec je
DS-S03Na + Na2S ->D-SNa + Na2S203
Sulfidové farbivo nemá žiadnu afinitu k vláknu a jeho štruktúra obsahuje sírové väzby (1S1), disulfidové väzby (1s—S) alebo polysulfidové väzby (1Sx1), ktoré sa pôsobením redukčných činidiel sulfidu sodného redukujú na skupinu sírovodíka (1SNa) a menia sa na leukochromickú sodnú soľ rozpustnú vo vode. Dôvodom, prečo majú leukochromy dobrú afinitu k celulózovým vláknam, je to, že molekuly farbív sú väčšie, čo následne vytvára väčšie van der Waalsove sily a vodíkové väzby medzi vláknami.
Iii. Klasifikácia sírnych farbív
Sulfidové farbivá možno rozdeliť do štyroch kategórií:
1, práškové sulfidové farbivo
Všeobecný vzorec štruktúry farbiva: DSSD, zvyčajne sa musí použiť varenie sulfidom sodným a po aplikácii sa rozpustiť.
2, hydrolytické sulfidové farbivá
Všeobecný vzorec farbiva: D-SSO3Na. Tento druh farbiva sa vyrába spracovaním siričitanom sodným alebo hydrogénsiričitanom sodným pomocou tradičných sulfidových farbív. Farbivá obsahujú vo vode rozpustné skupiny, takže sú rozpustné vo vode, ale neobsahujú redukčné činidlá a nemajú afinitu k vláknam. Na tkaninu sa zvyčajne používa suspenzná tampónová metóda farbenia. 3. Tekuté sulfidové farbivo.
Všeobecný vzorec štruktúry farbiva je: D-SNa, obsahujúci určité množstvo redukčného činidla, je farbivo predredukované na rozpustný leptochrom.
Pred rokom 1936 bolo vulkanizované farbivo komerčne dostupné v práškovej forme. Pri použití sa práškové vulkanizované farbivo zahrievalo do varu spolu s vulkanizovaným vodným roztokom sódy, aby sa rozpustilo. V roku 1936 John Le Clester zo Spojených štátov vyrobil predredukovaný, dobrý a pomerne stabilný koncentrovaný roztok sulfidového farbiva a získal patent, ktorý je dnes známy ako tekuté sulfidové farbivo.
4, ekologické sulfidové farbivo
Počas výrobného procesu sa rafinuje na farbiace lúhy, ale obsah síry a polysulfidov je oveľa nižší ako u bežných sulfidových farbív. Farbivo má vysokú čistotu, stabilný stupeň redukcie a dobrú priepustnosť. Zároveň sa vo farbiacom kúpeli používa binárne redukčné činidlo glukóza a poistný prášok, čo nielen redukuje sulfidové farbivo, ale zohráva aj úlohu v ochrane životného prostredia.
Po štvrté, proces farbenia sulfidovými farbivami
Proces vulkanizačného farbenia možno rozdeliť do nasledujúcich štyroch krokov:
1. Redukcia farbív
Sulfidové farbivá sa relatívne ľahko redukujú a rozpúšťajú a ako redukčné činidlo sa bežne používa sulfid sodný, ktorý zároveň pôsobí ako alkalické činidlo. Aby sa zabránilo hydrolýze leukoforu, je možné vhodne pridať látky, ako je sóda, ale zásaditý redukčný kúpeľ nesmie byť príliš silný, inak bude rýchlosť redukcie farbiva pomalá.
2, farbivo v roztoku farbiva je adsorbované vláknom
Leukofór sulfidového farbiva existuje v roztoku farbiva v aniónovom stave, má priame účinky na celulózové vlákna, môže sa adsorbovať na povrch vlákna a difundovať do vnútra vlákna. Priame účinky sírových farbív na celulózové vlákna sú nízke, zvyčajne sa pri malom pomere farbiva a pridaním vhodných elektrolytov pri vyššej teplote zlepší rýchlosť farbenia, vyrovnávanie a priepustnosť.
3, oxidačné spracovanie
Po farbení vlákna sa musí leuko sírové farbivo oxidovať, aby sa dosiahla požadovaná farba. Oxidácia je dôležitým krokom po farbení vulkanizovaných farbív. Ľahko oxidované vulkanizované farbivo sa môže po farbení oxidovať vzduchom premytím a vetraním, teda metódou oxidácie vzduchom. Pre niektoré sulfidové farbivá, ktoré sa ťažko oxidujú, sa na podporu oxidácie používajú oxidačné činidlá.
4. Dodatočné spracovanie
Následná úprava zahŕňa čistenie, olejovanie, ochranu proti krehnutiu a fixáciu farby. Sírové farbivá sa musia po farbení dôkladne vyprať, aby sa znížila zvyšková síra na tkanine a zabránilo sa jej krehkosti, pretože síra vo farbive a síra v alkalickom sulfide sa na vzduchu ľahko oxidujú za vzniku kyseliny sírovej, ktorá spôsobuje kyslú hydrolýzu celulózového vlákna a znižuje jeho krehkosť. Preto sa môžu ošetrovať činidlami proti strate krehkosti, ako sú: močovina, trisodný fosforečnan, kostné lepidlo, octan sodný atď. Na zlepšenie stálosti vulkanizovaných farbív voči soláriu a mydlu je možné farbu po farbení fixovať. Existujú dva spôsoby fixácie farby: úprava kovovými soľami (ako napríklad: dvojchroman draselný, síran meďnatý, octan meďnatý a zmes týchto solí) a úprava katiónovými fixačnými činidlami na fixáciu farby.
Čas uverejnenia: 19. decembra 2023