sxddrh - 2007-11-13 10:52:00
(一)硫化染料染色
硫化染料由芳香胺类或酚类化合物与多硫化钠或硫磺熔融而成，在染色时须用硫化碱还原溶解，故称为硫化染料。硫化染料价格低廉、染色工艺简单，拼色方便，染色牢度较好，能使用卷染和轧染法生产，但因色谱不齐，色泽不艳，部分染料染色牢度较差而使其应用受到一定的限制。1.硫化染料染色原理
硫化染料不溶于水，但能被硫化碱还原，生成钠盐隐色体而溶解在水溶液中。这种隐色体在碱性溶液中，对纤维具有较强的直接性，因而被纤维吸收，经氧化后，染料重新转变为不溶状态，并沉积在纤维上。在染色过程中，硫化碱既是还原剂又是碱剂。为了促进硫化碱的分解，除提高温度外，还可加入小苏打，但若用量过多，会因上染过快而造成染色不匀和白芯等。另外，在染浴中可加入2%的纯碱来调节pH值，既可帮助溶解染料，还可软化水质，加入适量小苏打，可使硫化碱更好地分解，促进其还原作用。硫化碱的用量随染料不同而不同，一般为染料的20%～100%。染色温度可采用高温，甚至沸染，以获得较高的透染效果。2.硫化染料卷染工艺
硫化染料的染色一般都采用卷染，这不仅有利于小批量、多品种生产，同时可使成品得到深浓丰满的色泽。但卷染容易产生深头、深边等染色疵病。因此，有条件时部分色泽可采用轧染，以提高生产效率，并改善产品质量。为了提高硫化染料的染色牢度，染后处理也应重视。尤其对咖啡、黑绿等色，除了进行必要的水洗外，对氧化剂的选用也很重要，如果用双氧水或过硼酸钠，将会影响染后皂洗牢度，而用红矶、硫酸铜、醋酸处理，不仅可提高产品的水洗牢度，而且日晒牢度也可得到改善。另外，由于硫化染料分子内含有多硫键，含硫量高，并且分子结构松弛，在湿热和空气中氧的作用下，游离硫释出会逐渐被氧化成硫酸而使织物脆损。因此对经硫化染料染色的织物均需经防脆处理。常用的防脆剂中以尿素和海藻酸钠结合使用效果较好，表2-6为硫化黑丝光平布(75Kg/卷)卷染工艺实例。表2-6
硫化黑卷染工艺实例
染 料 处 方 | 防 脆 处 方 |
硫化黑B（100％）
7.5Kg
硫化碱（50％）
7Kg
纯碱
250g
总液量
200L
| ①太古油800g
②尿素
醋酸钠800g
0.3～0.4％（对布重）
总液量150L
③磷酸三钠
空气氧化
0.5～0.6％（对布重）
|
注 防脆处方可任选一种工艺条件：卷染10道(90～95℃)→冷水3道→热水4道(约80℃)→冷水3道→透风2道→冷水1道→防脆后处理3道→上卷。硫化蓝容易氧化，而且会产生红边疵病，这是过早氧化的原因，如有发生，可用硫化碱、小苏打进行剥色处理。（二）酞菁染料染色
酞菁染料是由酞菁素在纤维上缩合，再经金属络合而生成的一种染料。酞菁染料色光鲜艳，日晒牢度和湿处理牢度等都很高，是目前染料中罕见的一个品种。它的印染产品受到国内外人们的喜爱。但仅局限于蓝、绿色泽。酞菁素目前有酞菁艳蓝IF3G、艳绿IFFB以及暂溶性的酞菁艳蓝IF2G等。其中以酞菁艳蓝IF3G应用最广。国产酞菁艳蓝IF3G有两种形式：一种是酞菁艳蓝IF3G的游离碱，可直接用于染色；另一种是以硝酸盐形式出现，难溶于水，不会缩合，使用时必须加入烧碱，使其转化为游离碱，才能用以染色。采用酞菁艳蓝IF3G游离碱染色时，必须先加入酞菁助溶剂BSM或BSK助溶，同时提供酞菁素缩合时所需氢原子。当酞菁索单体在织物上缩合成四聚体后，酞菁大分子中氮原子上的两个氢原子被加入的酞菁助剂k中的铜离子取代，形成配价键，络合生成铜酞菁，于是织物上呈现蓝色。酞菁染料一般用于轧染，不适用于卷染。现将酞菁艳蓝IF3G（游离碱）的轧染工艺介绍如下。染色处方：甲液：氯化铜
900g氨水〈25%〉
4L.加冰合成为
10L乙液：酞菁艳蓝IF3G（游离碱）
5Kg匀染剂O
300g酞菁助剂BSM
18kg氨水（26%）
15～18L加冰水合成为
40L将甲、乙液分别配好，临用前将甲乙两液拼混，并加冰水合成为100L，染液pH值控制在9.5～10.5，用氨水调节pH值。染液应随配随用，不宜放置过久，以防止染料产生沉淀。工艺流程浸轧染液（20℃，二浸二轧，轧余率60～70%）→预烘→焙烘（140～160℃，5～8min）→后处理→烘干。酞菁染料轧染后的预烘要注意防止泳移，在焙烘中应尽量保持温度均匀。后处理可在卷染机或平洗机中进行，应包括酸洗和皂洗两步。 ：
http://dye.finechem8.com/ranliao/190.htm）
uvpaint - 2007-11-13 22:06:00
专业贴，学习……
gzhqf - 2008-4-3 1:11:00
硫化染料染色还原剂HP的生态选择
用于硫化染料染色的还原剂是非生态的，在加工废水中仍是不可生物降解的盐。为克服它们的污染问题，可应用较为生态的以化合物为基础的天然还原剂（硫化染料生态还原剂）HP。
作者将硫化染料生态还原剂HP之类的生态还原剂作为硫化染料还原剂的替代物，同时也可减少染色过程中的污水。文中叙述了试验用的两种织物规格、4种硫化染料、3种还原剂及其他助剂的试验情况，测试了染色牢度，比较了硫化染料采用生态还原剂与硫化钠还原剂进行染色的各项相关数据
硫化染料的生产工艺比较简单、生产设备要求不高，且原料中问体国内外基本上均能自给，是产量大、投资少、成本低的染料品种；也是价廉、优质、使用
方便的大众化染料，因此有利于全国各地普及生产[1]。硫化染料传统染色用还原剂硫化钠，还原能力强、价格低廉，但染色废水含硫量高，生物难降解[2]，排放水质难达要求，为解决废水问题，工厂需要投入大量资金，不仅大大增加了生产成本，而且在染色过程中容易产生有毒的硫化氢气体，当在空气中达到一定
含量时，能引起眩晕、心悸、恶心等，当吸人硫化氢时，很快失去对硫化氢气味的感觉，所以中毒的危害性也就更大，当浓度很大时，对呼吸道的粘膜和眼睛有刺激作用。用硫化染料生态还原剂HP等作还原剂的替代物，既不会产生过度还原，又可避免过早氧化，产生红筋，同时还可避免产生过度还原的危险，而且能够满足有关废水中硫化物含量方面的生态要求。
由于传统硫化染料染色后，加工废水中有不可生物降解的盐。为克服污染问题，目前国内外从以下3方面进行研究。
(1)还原剂的选择：有文献报道选择硫化染料生态还原剂HP类的生态还原剂作为硫化染料还原剂的替代物[3-4]。
(2)染料的改进：如液体硫化黑4G—EV等环保型染料[5-6]。
(3)无还原剂染色：如采用阴极还原法[7]。
本文选择硫化染料生态还原剂HP作为硫化染料染色用还原剂，研究了这些还原剂对硫化染料染色效果的影响，并进行染色效果对比及不同还原剂产生废水的水质对比。
1 硫化染料生态还原剂HP 等作为硫化染料还原剂的原理
硫化染料生态还原剂HP 的晶体是氧环式结构。在溶液中则氧环结构与开链结构同时存在，达到平衡时氧环结构为主，开链结构少量。当硫化染料生态还原剂HP溶液与氧化剂作用时，开链式被氧化，这就破坏了原来的平衡，于是平衡向转化成开链结构的方向转移，就这样，平衡不断移动，反应不断进行，直至硫化染料生态还原剂HP或者氧化试剂全部反应完为止。所以硫化染料生态还原剂HP溶液在反应时，表现的就像硫化染料生态还原剂HP分子全是开链结构一样。硫化染料生态还原剂HP的氧环结构有昔羟基，其溶液中有开链结构存在具有醛基，能被氧化成羧基。因此能作还原剂。
硫化染料生态还原剂HP等有机还原剂，是一类较温和的还原剂，它的还原作用，是由于硫化染料生态还原剂HP分子中的醛基18)能在碱性条件下将硫化染料还原成隐色体被纤维素纤维吸收，经氧化处理，成为不溶性的染料显出应有的色泽而固着在纤维上。加入烧碱为染色过程提供碱性环境_9l。有利于染料的还原和上染。
2 实验部分
2．1 实验仪器 电子分析天平AB2IN—N(Mbttler-Tdedo Group)；染色刷洗牢度仪Y571C型；测色配色仪(Datacolor SF-600Plus)；电热鼓风干燥箱CS101—3E。
2．2 实验材料及药品
32S X 32S纯棉白布；硫化元青BRRN、硫化红棕B3(天津染料厂)；硫化钠、苛性钠、无水碳酸钠、食盐、过硼酸钠、硫酸亚铁铵等均为市售。
2．3 测试方法
(1)皂洗牢度的测试一采用国标GB／T3920—83法测定；(2)摩擦牢度的测试一采用国标GB／T392l啊83测定法；(3)K／S值测试一采用Datacolor SF-600P1us测色配色仪测试；(4)CODcr测试一采用国标GB1 1914--89法测定。
2．4 实验工艺流程及条件
2．4．1 硫化元青BRRN染色
工艺流程：配制染液一染色(90~C~95℃，2／3染色时间) ‘ 续染(90~C-95~C)一挤干一水洗(50~C，20分钟，浴比1：15)一挤干一氧化(空气，室温，2O分钟)一水洗(冷水，两次)一烘干。
2．4．2 硫化红棕B3R染色
工艺流程：配制染液一染色(70~C~80~C，2／3染色时间) 续染(70~C-80~C)一挤干一水洗(40~C，20分钟，浴比1：15)一挤干一氧化(3％过硼酸钠，50~C，20分钟，浴比1：15)一水洗(冷水，两次)一 烘干。
3 结果与分析
3．1 硫化元青BRRN染色
影响硫化元青BRRN染色主要因素有还原剂、时间、pH值、促进剂，只有合理的选择各因素的使用范围，才能使染色达到较好的效果。据资料l1。1建立了四
因素三水平正交实验。
染色浓度4％，对织物重，温度9O℃～95℃，纯碱2％，浴比1：15。
表2、3结果分析，对皂洗牢度而言，因素A的级差值最大，说明A是最重要因素，B次之，C、D相对较小。表中结果分析，A的I、Ⅲ值较大，B的I、Ⅱ值较大，C的I值最大，D的Ⅱ值最大，I、Ⅲ较大，因此仅考虑皂洗牢度，最佳配方：A1 3B1 2C1D2 3。用同样方法分析各因素对织物干湿摩擦牢度、K／S值的影响，分别得出最适宜的配方如下：干摩擦牢度：A2 3 C1 3 B2 3D1 3，湿摩擦牢度：D3 A2 3 B1 2 C1 2，K／S值：C1A1 2B12D1 2。综合上述，得出最佳配方为：A1C1B1D3，即：
硫化染料生态还原剂HP 4％(o．w．f)
烧碱 5％(o．w．f)
食盐 20％(0．w．f)
染色时间 3O分钟
3．2 硫化红棕B3R染色
与硫化元青BRRNN同，对硫化红棕B3R进行L(34)正交实验，实验的因子与水平参数同前，工艺处方如下：
染色工艺处方：染料 4％(o．w．f)
纯碱 2％(o．w．f)
染色温度 70C~80~C
浴比 1：15
硫化染料生态还原剂HP 4％～12％
氧化工艺处方：过硼酸钠 3％(o．w．f)
表4、5结果分析，皂洗牢度中，因素C的级差最大，说明是最重要的影响因素，D次之。A、B较小。表中结果分析，C的I、Ⅲ值较大，D的I、Ⅲ值最大，A的Ⅲ值最大，I值较大，B的I值最大，Ⅱ值较大，皂洗牢度最适宜的配方：el 3D1，A-．3B1 2。用同样方法分析各因素对织物干湿摩擦牢度、K／S值的影响，分别得最适宜的配方如下：干摩擦牢度：Cl 2 3A2 3B2 3D2 3湿摩擦牢度：el 2 3D1 3A3B2K／S值：C2 3D2 3Al 3B1 2综合上述，得出最佳配方为：C3D3A3B2，即：
硫化染料生态还原剂HP 12％(o．w．f)
烧碱 8％(o．W．f)
食盐 20％(o．w．f)
染色时间 60分钟
3．3 不同还原剂的染色效果对比
分别用硫化钠和硫化染料生态还原剂HP作为以上两种硫化染料的还原剂，在各自最佳的染色条件下对织物进行染色，结果见表6。
表6 不同还原剂的染色效果对比
还原剂（指标） 皂洗牢度（级） 干摩擦牢度（级） 湿摩擦牢度（级） K∕S （值） CODCT（mg∕1）
硫化钠 4 4 2 16.808 897
硫化元青BRRN
生态还原剂HP 4—5 4—5 2—3 17.656 761
硫化钠 2—3 3—4 2—3 6.107 1230
硫化红棕B3R
生态还原剂HP 2—3 4 2—3 6.799 1020
从表6可以看出，无论是硫化元青BRRN，还是硫化红棕B 3R，选择硫化染料生态还原剂HP作为其还原剂的染色效果均好于硫化钠，而且染液废水的CODcr值也较小，因此硫化染料生态还原剂HP可作为这两种硫化染料还原剂的替代物。此外，由于硫化染料生态还原剂HP是废水中微生物所必须的营养物质，因而含有硫化染料生态还原剂HP的废水易于生物降解，即该还原剂具有生态性。
4 结论
(1) 硫化染料生态还原剂HP作为硫化元青BRRN的还原剂，推荐的最佳工艺为：
硫化染料生态还原剂HP4％(o．W．f)
烧碱 5％(o．W．f)
食盐 20％(o．w．f)
染色时间 30分钟
(2) 硫化染料生态还原剂HP作为硫化红棕B 3R的还原剂，推荐的最佳工艺为：
硫化染料生态还原剂HP 12％(o．w．f)
烧碱 8％(o．W．f)
食盐 20％(o．w．f)
染色时间 60分钟
(3)无论是硫化元青BRRN，还是硫化红棕B3R，选择硫化染料生态还原剂HP作为其还原剂的染色效果均好于硫化钠，而且染液废水的CODcrt~也较小，因此硫化染料生态还原剂HP可作为这两种硫化染料还原剂的替代物。此外，由于硫化染料生态还原剂HP是废水中微生物所必须的营养物质，因而含有硫化染料生态还原剂HP的废水易于生物降解，即该还原剂具有生态性