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sxddrh - 2007-11-14 9:32:00

还原染料不溶于水，染色时要在碱性的强还原液中还原溶解成为隐色体钠盐才能上染纤维，经氧化后，回复成不溶性的染料色淀而固着在纤维上。
还原染料是染料中各项性能都比较优良的染料。按其主要化学结构可分为靛类和蒽醌两大类。它的色谱较全，色泽鲜艳，皂洗、日晒牢度都比较高，但因价格较贵，某些黄、橙等色有光敏脆损现象，使其应用受到一定的限制。
(一)还原染料染色过程
还原染料染色时，可采用浸染，卷染或轧染。一般纱线及针织物大都用浸染，机织物大都用卷染和轧染，一般都包括下述四个基本过程。
1.染料还原
染料的还原过程，也就是还原染料隐色体的生成过程，一般都是在碱性介质中进行的。在还原染料的分子结构中都至少含有两个羰基（＝C=O），它们在强的还原剂连二亚硫酸纳（俗称保险粉）的作用下，羰基被还原成羟基（－OH）。保险粉化学性质非常活泼，在碱性条件下即使温度很低，也可产生较强的还原作用，从而使还原染料被还原为隐色酸。
Na2S204 + 2H2O －→ 2NaHSO3 + 2[H]
2＝C＝O + 2[H] —→ 2 ≥C-OH
反应中生成的羟基化合物就是染料的隐色酸，它也和染料一样不溶于水，但可溶于碱性介质中，成为隐色体钠盐溶液。由于隐色体钠盐不常呈现染料原有的颜色，故被称为隐色体：
≥C-OH + NaOH－→
≥C－ONa + H2O
在用保险粉-烧碱法进行染料还原溶解时，应掌握好烧碱、保险粉的用量和还原温度，才能使染料正常还原，否则会使染料产生过度还原或水解以及分子重排等不正常的反应，致使染液破坏，色泽萎暗，染色牢度降低。
2.隐色体上染
还原染料经保险粉、烧碱还原溶解成隐色体钠盐后，即对纤维素纤维产生直接性，先吸附于纤维表面，然后再向纤维内部扩散而完成对纤维的上染。由于染液中含有大量电解质，对纤维的直接性较大，故上染纤维的速率较快，染料的移染性能较差，往往不易染匀。因此，在上染过程中可加入少量缓染剂，如平平加0、牛皮胶等。

[O]

3.隐色体氧化
上染纤维的隐色体需经空气或氧化剂氧化，转变为原来的不溶性还原染料并回复原来的色泽，其氧化反应如下：
≥C－ONa －→ >C＝O
由于不同类型的还原染料有不同的氧化性能，故应对氧化条件进行适当选择，如用空气氧化，或使用双氧水、过硼酸钠氧化等。
4.皂煮后处理
皂煮能将吸附在纤维表面已氧化的浮色去除，使染色织物具有鲜艳的色泽和较好的摩擦牢度。同时，在皂煮过程中，染料分子会在纤维表面发生聚集，进而形成微晶体，可进一步改善染色织物的各项牢度。
（二）还原染料染色方法
还原染料可用于棉及涤棉和维棉混纺织物的染色。按染料上染形式不同，可分为隐色体染色法及悬浮体轧染法。另外还有隐色酸染色法，因不常用，故在此不作讨论。
1.隐色体染色法
隐色体染色是把染料预先还原成隐色体，在染浴中被纤维吸附，然后再进行氧化、皂洗的一种染色方法。它可分为浸染、卷染和轧染等，目前多用于浸染和卷染。隐色体浸染适用于纱线染色，卷染法染色透芯程度差，有白芯现象。根据染料性质不同，可采取不同的还原方式。
(1)干缸法：在浸染染色时，有的染料还原速度较慢，必须采用较为剧烈的条件来提高染料的还原速率，这种还原方法称为干缸法。
干缸法还原是先将染料用少量水和太古油或拉开粉调成稀浆，然后加入适量温水和规定量的烧碱、保险粉，在规定温度下还原10～15min，待染料充分还原后再经过滤加入含有烧碱、保险粉溶液的染缸中，并冲稀至所需浓度进行染色。由于还原时用水量极少、相当于提高了烧碱、保险粉浓度，加快了染料的还原速率，使还原反应正常完成。
(2)全浴法：这种还原方式适用于还原速率较快的还原染料。其方法是直接将染料放入染槽内，加入规定量的烧碱及保险粉，使染料还原，还原10～15min后即可进行染色。若对这类染料采用较为剧烈的还原条件，则易造成染料的水解或过度还原，影响染色成品质量。
由于还原染料种类较多，结构差异较大，使得每种染料在隐色体染色时被还原的难易就各有不同，所采用的还原方式和烧碱、保险粉用量也各不相同。生产上为了便于应用，一般把隐色体染色的工艺条件分为四类（见表2－4）。

表2-4
常用还原染料隐色体染色工艺条件

染色方法

甲法

乙法

丙法

特别法

染色温度（℃）
染色时间（min）
染料（对织物重％）
烧碱360Be（ml/L）
85％保险粉（g/L）
元明粉（g/L）

60～62

45～60

淡色0.3以下

20～30

3～12

－

50～52

45～60

中色0.3～1.5

7～16

3～10

0～8

25～30

45～60

深色1.5以上

7～16

3～10

0～24

65～70

深色1.5以上

30～45

3～12

－

上述几种染色分类中，甲法的染色温度比较高，保险粉易于分解，所以用量较多，由保险粉分解产生的酸性物质也多，用以中和它的碱剂用量也随着增多，所以，烧碱的总用量也较多。上述染色方法的分类是为了应用上的方便，但并不是绝对的，对有些染料来说，两种染色方法甚至三种方法都可使用，工艺条件和烧碱、保险粉用量也可能由于机械设备等各种条件的不同而相差较大。
在目前的生产中，隐色体浸轧和卷染仍有一定的使用价值，主要优点是设备简单，可染中、深色，最适宜小批量、多品种的生产，但生产效率低，匀染性较差，操作要求较高。
2.悬浮体轧染法
把未经还原的染料颗粒与扩散剂通过研磨混合，制成高度分散的悬浮液。织物在该液中浸轧后均匀附着在纤维上，然后再用还原液使染料直接在织物上还原成隐色体而被纤维吸收，最后经氧化而固着在纤维上，这种染色方法称悬浮体染色法。此法染料透芯，可以解决白芯问题。
悬浮体染色系连续生产，生产效率高。由于染料以悬浮体形式依靠机械压力进入纤维，从而避免了隐色体浸染中由于上染速率过快而造成的染色不匀的现象。
悬浮体染色的工艺流程：
浸轧悬浮体染液→预烘→烘干→轧还原液→汽蒸→水洗→氧化→皂煮→水洗→烘干。
在悬浮体染色工艺中，对染料颗粒的细度要求较高，通常要求在1～2μm之间。在染液配制时，为了增加轧染液的稳定性和染料对织物的渗透作用，可加入适量扩散剂和渗透剂，为了防止染料发生泳移，还可加入少量的动物或植物胶。还原液中烧碱和保险粉的比例为1:1.2～1.5，具体染色时按染色深度同时调整烧碱和保险粉用量。
在浸轧染液时，可采用一浸一轧或二浸二轧。浸轧后织物烘干，然后浸轧还原液并立即进入还原蒸箱，使染料直接在布上还原。为防止附着在纤维上的染料微粒剥落进入还原液，可在还原液中加入一些染料的悬浮体。经还原汽蒸后，织物再经水洗、氧化、皂煮、水洗、烘干，完成整个染色过程。
http://dye.finechem8.com/ranliao/171.htm）

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