硫化染料及工艺技术

硫化染料及工艺技术

硫化染料从诞生至今已有一百多年的历史了，首例硫化染料是1873年由Croissant和Bretonniere制得的，他们将含有机纤维的材料，如木屑腐植质、麸子、废棉花和废纸等用硫化碱和多硫化碱加热而得到。这种暗色有恶臭的吸湿性染料，组成不固定且易溶于水，以碱性浴和硫化碱浴两浴染棉时得到绿色染品。在空气中暴露或以重铬酸盐溶液化学氧化进行固色时，棉布可变为棕色。由于这些染料有优异的染色性能，再加上价格低廉，得以在棉布染色工业中应用。

1893年，R.Vikal将对氨基苯酚与硫化钠和硫磺熔融制成黑色硫化染料，他还发现，将某些苯系和萘系衍生物与硫和硫化钠共熔，可制得多种黑色染料。此后，人们在此基础上研制出了蓝色、红色和绿色硫化染料，同时制备方法和染色工艺也大有改进，水溶性硫化染料、液体硫化染料和环保型硫化染料的相继出现，使得硫化染料得到蓬勃发展。

（1）烘焙法，将原料芳烃的胺类、酚类或硝基物与硫磺或多硫化钠在高温下烘焙，以制取黄、橙、棕色硫化染料。

染料结构通式为D-S-S-D，一般需用硫化钠沸煮，溶解后应用。这类染料不溶于水，用碱性还原剂可将染料还原成隐色体，并溶解在水中，隐色体钠盐可以被纤维吸附

水溶性硫化

染料结构通式为D-SNa，含一定量的硫化钠还原剂，将染料预还原成水溶性隐色体。用还原剂将普通硫化染料还原成水溶性的隐色体，并加入过量的还原剂作为抗氧化剂，加入渗透剂、无机盐和软水剂制成的液状染料，又称预还原染料。使用时用水稀释，便可直接应用。这类染料有含硫的，如Cassulfon染料含有硫化钠，也有不含或含有极少量的硫，如Immedial染料，染色时没有含硫废水。

环保型硫化

常制成粉状、细状、超细粉或液体染料，适用于涤棉混纺织物与分散染料同浴染色，可以用于烧碱、保险粉（或二氧化硫脲）还原，代替硫化钠还原溶解，如Hydron Indocarbon染料。

分散硫化

特点

硫化染料不溶于水，染色时需使用硫化钠或其他还原剂，将染料还原为可溶性隐色体。它对纤维具有亲和力而染上纤维，然后经氧化显色便恢复其不溶状态而固着在纤维上。所以硫化染料也是一种还原染料。硫化染料可用于棉、麻、粘胶等纤维的染色，其制造工艺较简单，成本低廉，能染单色，也可拼色，耐晒坚牢度较好，耐磨坚牢度较差。色谱中缺少红色、紫色，色泽较暗，适合染浓色。

    染色机理

硫化染料母体对纤维没有亲和力，其结构中含有硫键 、二硫键或多硫键，在硫化钠还原剂作用下被还原成硫氢基，变成溶于水的隐色体钠盐。隐色体对纤维素纤维有很好的亲和力的原因是染料的分子较大，进而与纤维之间产生较大的范德华力和氢键作用力。

染色过程

染色过程可以分为下列四个步骤：

硫化染料的生产工艺简短、价格低廉、坚牢度好，但由于其在实际生产和应用中仍然有很多缺点和问题，所以依旧不能广泛地在各种织物中得到应用。

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，具有一定的危险性。

随着一些国家对某些有致癌作用的偶氮类染料禁用。开发新型硫化染料特别是水溶性硫化染料，用于蛋白质纤维也将具有广泛的前景。

（1）染液中染料被纤维表面的吸附速率；

（2）染液中染料从纤维表面向纤维内部的扩散速率。硫化染料不溶于水，染色前必须先用还原剂将其充分还原溶解。对少数颗粒大、溶解性较差的硫化染料，在加入硫化钠后必须进行搅拌，甚至煮沸，以帮助染料充分溶解 。另一方面，对纤维素纤维进行改性处理，增加其与染料结合的基团数，从而提高染料利用率。