还原染料隐色体为什么颜色变深
Ⅰ 本立德溶液实验 为什么颜色越变越深
红色。乙醇钠是碱性,其碱性比氢氧化钠
强。所以酚酞滴入是红色。酚酞是PH8-10无浅红。意思就是8之前是
无色,8-10是浅红色。10之后是红色
Ⅱ 还原染料染色机理是什么
二、原理:
1.还原染料的结构与分类
还原染料从结构上可分为靛族染料和蒽醌类染料两大类。靛族染料中的靛蓝是应用历史最久的一类染料,属于靛族染料的还有靛蓝的卤素等衍生物、异构物以及硫茚骨架的硫靛衍生物等;靛族染料的发色体系是一对具有给电子-受电子体通过同一个乙烯基相连而成的,这种交叉共轭的发色体系,称作H-型发色团。蒽醌类还原染料的品种较多,其中最简单的是酰氨基蒽醌衍生物。蒽醌本身为淡黄色,引入氨基后构成给电子-受电子发色系,产生深色效应,例如还原红5GK。蒽醌类还原染料中的多环酮类染料的结构比较复杂,大致有两种类型——基于蒽醌的稠环染料(两个或两个以上蒽醌环通过氮杂环稠合,例如产量最大的还原蓝RSN)和蒽酮的稠合物(例如芘蒽酮结构的还原金橙G,蒽醌酮结构的还原黄G,具有紫蒽酮骨架的还原艳绿FFB,异紫蒽酮骨架的还原艳紫3B等)。还原多环酮染料属环多烯发色体,羰基被还原生成隐色体对很多染料来说,并不影响其发色体的共轭键长度,某些染料反而因羟基的供电效应产生深色效应,例如还原黄G的隐色体溶液为蓝色,还原金橙G的隐色体溶液为蓝光红色,还原蓝RSN染料呈蓝光红色而隐色体碱性溶液则为蓝色。
2.染色特点及机理
还原染料分子中不含水溶性基团,故不溶于水;染料分子结构大,芳环共平面性好,对纤维素纤维的亲和力较大,因此初染率较高,移染性较差,易产生染色不匀的现象;主要用于棉、粘胶等纤维的染色,染色方法主要有隐色体染色法(浸染法)和悬浮体染色法(轧染法);染色织物的湿处理牢度很好,多数染料具有较高的耐日晒牢度,是目前各类商品染料中应用很广的高档染料。还原染料分子中至少含有两个处于共轭体系中的羰基,在还原剂的作用下被还原成具有烯醇结构的隐色酸,隐色酸可溶于碱性溶液中而被纤维吸附;吸附在纤维上的隐色体(染料的可溶性钠盐)在酸和氧化剂的作用下又恢复到原来不溶于水的羰基(醌体或酮体)状态,固着在纤维内部。还原染料隐色体上染纤维素纤维以阴离子形式通过与纤维之间的范德华力和氢键等力被吸附在纤维表面,然后再向纤维内部扩散。
3.还原条件
还原染料在还原剂的作用下被还原,溶液是碱性时生成隐色体;溶液是酸性时生成隐色酸。隐色酸在水中的溶解度很低,因而生成隐色酸是不利于染色的,所以还原必须在碱性条件下进行。还原染料染色时常用的还原剂是保险粉,保险粉在苛性碱(NaOH)条件下具有较强的还原能力,几乎所有还原染料都可以用保险粉进行还原。烧碱使染料还原后生成隐色体,并中和保险粉在还原过程中生成的酸性物质。
在碱性条件下,保险粉按下式反应放出电子,染料接受电子被还原成隐色体:
S2O4 2- + 4OH— → 2SO32— + 2H2O + 2e
不正常的还原现象:
A.过度还原现象:还原染料分子结构中的羰基再正常情况下并不全部被还原,如果还原液的温度过高或烧碱—保险粉的浓度过高,就会引起过度还原。过度还原会使染料隐色体的直接性降低、色光发生变化,当碱不足并继续过度还原,会导致染料丧失亲和力。
B.脱卤现象:分子中含有卤素基的染料,在高温下还原,容易发生脱卤现象。从而改变色光,降低耐氯牢度。
C.分子重排现象:染料被还原后,若烧碱量不足,有些染料会发生重排。分子重排后,即使再添加烧碱也难以恢复成正常的隐色体。
D.水解现象:酰胺结构的还原染料在温度升高和碱浓度较高的情况下发生水解,使色光、染色性能和染色牢度发生变化。
E.结晶现象:如果染料隐色体的溶解度小,而浓度又过高,则有可能发生隐色体的结晶和沉淀现象,因而不能进行正常染色。
注:若溶解不良,可增加水量或适当提高温度,使沉淀或结晶重新溶解,隐色体遇钙、镁离子会生成难溶的钙、镁盐,故还原和染色时均应用软水。
3.还原染料隐色体的方法
还原染料隐色体染色时,根据染料缔合程度、亲和力、扩散性能以及染色过程中隐色体的稳定性等方面的因素(染色温度、NaOH和保险粉的用量不同),染色方法可分为甲法、乙法、丙法三种。
甲法:又叫热染法、IN法。适用于结构较复杂的染料,隐色体的聚集倾向较大,亲和力较高,扩散性能差,要在较高的染色温度(600C左右)和较高烧碱浓度下染色,不加促染剂,可用缓染剂。
乙法:又叫温热法、IW法。这类染料的性能介于甲法和丙法染料之间,在较低温度(45—500C)和较低的烧碱浓度下染色。在染中、深色时适量加点促染剂。
丙法:又叫冷染法、IK法。适用于分子结构较单(如酰氨基蒽醌类,在较高温度和强碱介质中易水解),亲和力较低,扩散性较好的染料,可在较低温度(25—300C)和碱浓度的条件下染色,染色时要加促染剂。
4.悬浮体染色法
悬浮体染色法是把超细粉状态的还原染料均匀地浸轧到纤维表面上,再经浸轧碱性还原剂,使附着在纤维表面的染料还原溶解而扩散入纤维内部,固色在纤维内部。悬浮体染色法可使染料渗透较深、匀染性较好,不受染料上染率不同的影响,可改善环染现象,对原织物染色尤为适宜,但要求还原染料磨得很细——达到超细粉状态(基本上没有超过2μm粒径的大颗粒,绝大部分在0.5-1μm间),否则易产生色斑。
5.还原染料的还原方法
A.干缸法。是指事先用小容器把还原染料用渗透剂和保险粉、烧碱在50-60℃时制成浓溶液,染色时滤入染缸应用,适用于还原速率较慢,溶解度较大的染料。
B.全浴法。是指染料在染浴中现还原现用的还原法,适用于在浓碱性还原液中不稳定、溶解度较小的还原染料。
三、主要实验仪器及染化料
染杯、量筒、温度计、刻度吸量管、恒温水浴锅、电炉、烘箱或热定形机、电子天平、灰色样卡、小轧车、聚氯乙烯薄膜
还原蓝RSN、还原桃红R、还原金黄RK、还原艳绿FFB、太古油、NaOH、保险粉、氯化钠、扩散剂NNO
操作步骤:
(一)还原染料隐色体浸染
1.实验处方和工艺条件
染色方法 甲 乙 丙
染料名称 还原蓝RSN 还原桃红R 还原金黄RK
染料(对织物重)/% 2 2 2
红油(太古油) 4—5滴 4—5滴 4—5滴
NaOH/g?L- 15 9 7.5
85%保险粉/g?L- 15 12 10
NaCl/g?L- 10 20
还原温度/0C 全浴50—60 干缸80 干缸45
染色温度/0C 60±2 50±2 30±2
染色时间/min 45 45 45
浴比 1:50 1:50 1:50
2.染液配制:
干缸法:称取染料→加入烧杯中→加太古油→调匀→加少量水→调匀→加入2/3的NaoH和保险粉→加入1/3的水→在规定温度下干缸还原10—15min→加入剩下的1/3NaoH和保险及2/3的水→即配成染浴。
全浴法:称取染料→加入烧杯中→加太古油→调匀→加少量水→调匀→加保险粉、NaoH→ 加规定的水→在规定温度下,全浴还原10—15min→即为染浴
3.染色步骤:
将染液调到染色温度→投入织物→染色10—15min→加入1/2NacL→再染10-15min→加入剩于的1/2 NacL→续染10—15min→取出织物→均匀挤干→摊开放在空气中氧化15min→水洗→皂煮(肥皂2 g.L-、纯碱2 g.L-、浴比1:30,95℃,10min)→水洗→晾干→贴样。
备注:还原染料染色后都要皂煮处理,皂煮目的有二,其一是为了去除聚集在纤维表面的浮色,以增加耐摩和耐洗色牢度;其二是为了获得所需的色光。在隐色体被氧化后,染料只是以其单个分子与纤维素分子相作用而零乱地排列在纤维内部,经皂煮后,染料分子间互成结晶态,而使色光稳定。
(二)还原染料悬浮体轧染
1.实验处方和工艺条件
悬浮液:
还原艳绿FFB 20 g.L-
扩散剂NNO 1.5 g.L-
还原液:
30%烧碱 50mL.L-
85%保险粉 24 g.L-
2.工艺流程
干布→浸轧还原液(二浸二轧,轧液率70%)→烘干(90℃,3min)→浸还原液→还原汽蒸(浸后立即取出并迅速放入两片塑料薄膜之间,移入烘箱汽蒸,130℃,2min)→空气氧化15min→冷水洗→皂煮→热水洗→冷水洗→烘干
备注:汽蒸的目的是提供一定的温度和湿度,使染料在较短的时间内还原渗入纤维内部。
(三)注意事项:
1.隐色体染色前试样必须充分润湿后挤干,方能染色;染色时需注意翻动,但翻动不宜过剧,防止保险粉大量分解。
2.染色时织物不应露出液面,以防止氧化。
3.染色时如发现染浴有氧化趋势,可适量追加少量保险粉。
4.悬浮体轧染时,必须干布浸轧
五、实验结果及分析讨论
(一)贴样
(二)分析讨论
1.布面的匀染性?透染程度?
2.还原染料还原时,保险粉和烧碱的实际用量为何都要大于理论用量?
3.还原染料隐色体为何一般适宜在碱性条件下氧化?
4.分析隐色体的上染特点,由此易产生的疵病及解决的措施?
5.试述影响还原染料换原速率的因素及提高还原染料还原速率可采用的措施。
6.还原染料还原方式有几种?如何选用?
7.还原染料还原后的隐色体色泽和染料色泽是否一致,为什么?
8.从染色结果来分析隐色体染色和悬浮体染色的特点。
9.从还原染料染色性能的试验结果分析染料结构与初染、匀染和移染的关系。
10.染浴中保险粉浓度过高会造成什么后果?
Ⅲ 还原染料的还原染料染色过程
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。 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] 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。 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,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 将不溶性染料配成稳定的悬浮液,浸轧在织物上,再经固色处理的染色方法。
Ⅳ maya为什么渲染时正常,一保存颜色就变深了
由于当今主流显示器对颜色的分辨能力并不足以达到人眼无法区分的程度,所以为了能够表现更多细节,实际上每个颜色通道的亮度值从0-1并不是平均分配的,而是使用了一个sRGB的色彩模式,这样的话你在显示器上看到的亮度是0.5的颜色(输出值),它的实际输入显示器的信号,实际上是大于0.5的。jpg,bmp,png,tag,都是这种,他们也都是8位的图像。
但是在CG制作行业中,很多时候我们会使用更多位数的图像,例如16位甚至32位浮点,这样的图像是线性的,意味着颜色是平均分配的,0.5的亮度就是实际0.5的亮度,这样的图像不但因为位数的增加有更多的颜色信息,而且由于线性的特点,更方便进行更准确的数学运算。
8位sRGB模式和16位或32位浮点线性模式的图像之间是可以相互转换的,如果你给32位浮点加一个2.2的gamma,这样的话在sRGB显示器上就能正常显示成8位图的效果,而如果你不加的话,那么将会显示地偏暗很多。
如果你使用的是32或者是16位浮点的话,你的图是线性的,也就说跟正常的jpg比的话,在亮度上差一个2.2的gamma,而渲染显示会自动把这个gamma加上所以在渲染窗口中看是gamma矫正过的,不会有问题。
如果是这样的话,那么你只需要给保存好的图加上2.2的gamma,它的结果应该和渲染视窗里的一模一样。注意是一模一样才对,不然的话我怀疑你是灯光设置有问题。
加gamma的方法如下:
PS:
Ⅳ 染料的载体是什么对人体的危害怎么处理
载体各种与纤维易于结合的分子。
l.直接染料这类染料因不需依赖其他药剂而可以直接染着于棉、麻、丝、毛等各种纤维上而得名。它的染色方法简单,色谱齐全,成本低廉。但其耐洗和耐晒牢度较差,如采用适当后处理的方法,能够提高染色成品的牢度。
铬化含金染料——秦珠颜料
2.不溶性偶氮染料这类染料实质上是染料的两个中间体,在织物上经偶合而生成不溶性颜料。因为在印染过程中要加冰,所以又称冰染料。由于它的耐洗、耐晒牢度一般都比较好,色谱较齐,色泽浓艳,价格低廉,所以目前广泛用于纤维素纤维织物的染色和印花。3.活性染料又称反应性染料。这类染料是50年代才发展起来的新型染料。它的分子结构中含有一个或一个以上的活性基团,在适当条件下,能够与纤维发生化学反应,形成共价键结合。它可以用于棉、麻、丝、毛、粘纤、锦纶、维纶等多种纺织品的染色。4.还原染料这类染料不溶于水,在强碱溶液中借助还原剂还原溶解进行染色,染后氧化重新转变成不溶性的染料而牢固地固着在纤维上。由于染液的碱性较强,一般不适宜于羊毛、蚕丝等蛋白质纤维的染色。这类染料色谱齐全,色泽鲜艳,色牢度好,但价格较高,且不易均匀染色。5.可溶性还原染料它由还原染料的隐色体制成硫酸酯钠盐后,变成能够直接溶解于水的染料,所以叫可溶性还原染料,可用作多种纤维染色。这类染料色谱齐全,色泽鲜艳,染色方便,色牢度好。但它的价格比还原染料还要高,同时亲和力低于还原染料,所以一般只适用于染浅色织物。6.硫化染料这类染料大部分不溶于水和有机溶剂,但能溶解在硫化碱溶液中,溶解后可以直接染着纤维。但也因染液碱性太强,不适宜于染蛋白质纤维。这类染料色谱较齐,价格低廉,色牢度较好,但色光不鲜艳。7.硫化还原染料硫化还原染料的化学结构和制造方法与一般硫化染料相同,而它的染色牢度和染色性能介于硫化和还原染料之间,所以称为硫化还原染料。染色时可用烧碱-保险粉或硫化碱-保险粉溶解染料。8.酞菁染料酞菁染料往往作为一个染料中间体,在织物上产生缩合和金属原子络合而成色淀。目前这类染料的色谱只有蓝色和绿色,但由于色牢度极高,色光鲜明纯正,因此很有发展前途,9.氧化染料某些芳香胺类的化合物在纤维上进行复杂的氧化和缩合反应,就成为不溶性的染料,叫做氧化染料。实质上这类染料只能说是坚牢地附着在纤维上的颜料。10.缩聚染料用不同种类的染料母体,在其结构中引入带有硫代硫酸基的中间体而成的暂溶性染料。在染色时,染料可缩合成大分子聚集沉积于纤维中,从而获得优良的染色牢度。11.分散染料这类染料在水中溶解度很低,颗粒很细,在染液中呈分散体,属于非离子型染料,主要用于涤纶的染色,其染色牢度较高。12.酸性染料这类染料具有水溶性,大都含有磺酸基、羧基等水溶性基因。可在酸性、弱酸性或中性介质中直接上染蛋白质纤维,但湿处理牢度较差。13.酸性媒介及酸性含媒染料这类染料包括两种。一种染料本身不含有用于媒染的金属离子,染色前或染色后将织物经媒染剂处理获得金属离子;另一种是在染料制造时,预先将染料与金属离子络合,形成含媒金属络合染料,这种染料在染色前或染色后不需进行媒染处理,这类染料的耐晒、耐洗牢度较酸性染料好,但色泽较为深暗,主要用于羊毛染色。
4.碱性及阳离子染料.碱性及阳离子染料碱性染料早期称盐基染料,是最早合成的一类染料,因其在水中溶解后带阳电荷,故又称阳离子染料。这类染料色泽鲜艳,色谱齐全,染色牢度较高,但不易匀染,主要用于腈纶的染色。
目前世界各国生产的各类染料已有七千多种,常用的也有两千多种。由于染料的结构、类型、性质不同,必须根据染色产品的要求对染料选行选择,以确定相应的染色工艺条件。
15.涂料
适合于所有纤维,让布什一种染料,而是通过树脂机械的附着纤维,深色织物会变硬,但套色很准确,大部分耐光牢度好,水洗牢度良好,尤其是中、浅色。
危害
1. 凡是按照国家标准生产的染料,用于织物染色,加之合格的后处理,对人没有危害性。
2. 工业染料用于食品添加剂对人有危害性。
处理举例:
急性中毒马上进医院,检测各种指标,积极治疗保护生命。
彻底洗胃, 防止毒素二次吸收, 并给予鼻导管吸氧, 监测血氧饱和度、血糖及血钾。禁食补液, 静脉滴注1P2 张含钠含钾液以利尿稀释毒素。静脉滴注能量合剂及大量维生素C 保护肝细胞。静脉注射亚甲蓝20 mg, 纠正高铁血红蛋白症。视情况给予换血治疗:具体操作: 选用颈静脉放血, 手、足、头三路静脉输入。每次换同型新鲜血100 ml, 为防止心力衰竭, 给予西地兰; 为防止输血反应, 给予甲基强地松龙, 并给予少许安定, 减少患者恐惧心理, 预防抽搐。
慢性中毒,改变饮食习惯防止继续摄入,后视中毒种类给予治疗
Ⅵ 二氧化硫通入品红溶液中为什么颜色先变深后褪色
SO2+H2O<==>H2SO3,而品红在酸性条件下更红,通入二氧化硫多了后,再结合品红形成无色物质,故出现褪色.
Ⅶ 为什么色素细胞收缩颜色变浅,舒张颜色变深
因为,色素存在于细胞的囊泡中,当细胞收缩或舒张时,其实是,囊泡体积的改变。在扩张器的作用下细胞收缩,囊泡体积变小,其中的色素浓度升高,颜色加深。但是,囊泡只是细胞中的一个结构,它的颜色加深是因为细胞中色素的集中于此,而整个细胞的其他地方的色素却减少,因此从整体看上去细胞颜色会变浅~~!好比,将一瓶蓝墨水倒进水缸,你就会看到整缸水都被染色了;而将蓝墨水不打开,只是放到水缸之中,你就会发现水还是如此的透明~~!对于细胞的舒张,反之亦然。大部分色素细胞都具有,将“蓝墨水”释放和收集的功能!
Ⅷ 浸染的还原过程
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。 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。 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。
Ⅸ 红棕色的二氧化氮加压后颜色先变深再变浅,仍比原来颜色深,为啥的
因为加压之后虽然反应平衡往N2O4的方向过去了,使得N2O4增多,但是浓度增大,尽管反应得多,但是NO2的浓度仍比原来浓,所以颜色加深
Ⅹ 漂兰B染貂绒的什么为什么掉色
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还原染料连续轧染要注意的技术问题
由于还原染料,具有较全的色谱,尤其是有许多中间色,如:橄榄色、卡其色、棕色、绿色、灰色、肉红色等。而且基本上是单一组份;染色牢度特别是皂洗白布沾色牢度,日晒牢度,汗光复合牢度,比活性染料好等优点,所以,还原染料的应用范围,日益扩大,消耗量日渐增加。如何将还原染料用得最好,应成为染色工作者认真研究的课题。
1、还原染料的质量
还原染料,无论用于悬浮体轧染,还是隐色体浸染,共同的质量要求是:
(1)染料颗粒要细。
80%以上的染料颗粒,应<2μm(微米),没有大于微米级的粗颗粒。这是因为,还原染料不溶于水,用于轧染时,只能制成悬浮液(分散液)使用。若染料粒子粗,第一,悬浮液稳定性差,容易沉降。第二,同样重量的染料,比表面积小,接触烧碱、保险粉发生反应的机率少,还原溶解的速率慢,这不利于染料的匀染透染,以及染色牢度的提高。第三,染料不经研磨浸轧染色,会降低染料的透染性,甚至会产生色点。
(2)润湿性要好即,染料撒入水中,亲水性好,润湿快,不飘浮在水面上或结球结块。这有利于提高染料的分散均匀性以及染液的分散稳定性。同时,也可降低染料粉尘的飞扬性。
(3)要有良好的悬浮稳定性即,配就的染料悬浮液,在放置过程中,染料粒子不聚集,不沉降,分散均匀。
(4)批间深浅,色光差异要小与活性染料相比,还原染料的合成方法要复杂得多。合成条件既使有很小的波动,也会影响成品的色光。统一化处理稍有疏忽,就会造成成品的深浅差异。这一点,要彻底克服,客观上难度很大。但是,从应用的角度讲,要求染料的批间深度差,只能在3%以内。批间色光的差异,必须控制在肉眼不可察觉的范围。因此,在染料加工过程中,必须进行“调色处理”,(这类似于染色中的修色),目的是使染料成品的力份、色光达到出厂标准。
对于染料的“调色”,国内外有一个共识:
第一,调色所用的染料,在染色性能方面,与主体染料必须具有良好的配伍性。特别是上色性能的同步性,染色牢度的一致性,染色深度的加合性,一定要好。然而,有些国产还原染料,由于合成的技术水平相对较差,合成出来的染料,与标准相差较远。所以,只能靠外加染料,大幅度“调色”来实现标准的统一化。而对做为“调色剂”的外加染料,缺乏认真选择,只顾调色不顾性能的倾向严重。
第二,调色用染料的数量,国内外一般要求掌控在2%以内。因为,2%的外加染料,对主体染料(单一结构)的整体性能,影响甚微。然而,有的染料企业、调色所用外加染料的数量,远远突破2%限度,高达10—20%。显然,这样的染料,绝非单一结构染料,而是实实在在的“拼混染料”。这样的染料,本该另外冠名,不应和正常染料混为一谈。可是,有的染料企业,依然是按国际染料索引编号命名,忽悠市场。这样的拼混型染料,应用时,一旦工艺因素发生波动,不但深浅会变化,色光也会改变。正因为如此,应用还原染料时,必须进行认真的测试和选择。当前,市场上供应的华隆牌还原染料,(江苏金隆化学有限公司生产),表现良好。染料质量可以与进口染料相媲美,但售价便宜。其质量特点是:
(1)染料颗粒匀细。用于连续轧染,只要加入适量分散剂,直接打浆便可稀释使用。染料微粒扩散均匀,透染性好,没有产生色点的风险。
(2)外观为空心防尘颗粒,没有粉尘飞扬之弊。
(3)极具润湿性。在水中润湿快,分散稳定性好,较好的克服了染料微粒上浮下沉的弊端。因此,化料很容易。
(4)批间深浅、色光稳定。较好地解决了国产还原染料,批间深浅差异大,尤其是色光差异明显的老大难问题。这显然是得益于该公司合成技术的突破,统一化处理水平的严谨,管理体系的成熟。这无论是对于国产还原染料的发展(取代进口染料),还是实际应用,都是一个了不起的贡献。
2、还原染料的牢度
还原染料染纤维素纤维
耐水色牢度(ISO.105-E01 1994或GB/T5713.1997)
(4cm*10cm加压12.5Kpa 37±2℃*4h)
耐热水色牢度(ISO 105-E08 1994或GB/T 7065 1997)
(4cm*10cm 70±2℃*30min)
耐沸煮色牢度(ISO.105-E09 1995或GB/T 7066 1997)
(4cm*10cm 沸温*1h)
耐皂洗色牢度(ISO 105-C01-C05 1989或GB/T 3921-1-5 1997)
4cm*10cm 40±2℃*30min(CO1)
50±2℃*45min(CO2)
60±2℃*30min(CO3)
95±2℃*30min(CO4)
95±2℃*4h(CO5)
耐丝光色牢度(ISO.105-x04.1994或GB/T 7073.1997)
(NaOH 300g/l 20±2℃*5min)
耐汗渍色牢度(ISO.105-E04或GB/T 3922 1995)
(加压12.5Kpa 37±2℃*4h)
耐日光色牢度(ISO.105-B01 1994或GB/T 8426 1998)
耐汗光色牢度(汗渍+日光复合牢度)
这些色牢度,与活性染料相比,都有较大的优势。但是,不能因此而忽视了部份常用还原染料存在耐氯色牢度的问题。
应该肯定,在常用还原染料中,大多数品种的耐氯浸牢度是好的。如,还原黄G(y-1#)、还原棕BR(棕-1#)、还原棕R(棉-3#)。还原棕GG(棕3GB-5橄榄R拼混)、还原金橙G(0—9#)、还原金橙3G(0—15#)、还原桃红R(R-1#)、还原大红R(R-29#)、还原红F3B(R-31#)、还原艳绿FFB(G-1#)、原艳紫2R(V-1#)、还原灰BG(灰-29#)、还原灰M(灰-8#)、还原深兰BO(B-20#)、还原橄榄绿B(G-3#)、还原艳橙GR(0—7#)、还原橄榄R(灰-27#)等,氯浸褪色变色较小,可以达到GB/T 8433.1998标准(有效50mg/l)4级以上。值得注意的是,应用最普遍的兰蒽酮蒽醌型的兰色还原染料,如:
还原兰RSN 还原漂兰BC
还原兰GCDN 还原艳兰3G
它们的结构相似,在染色的实用性能上,有着共同的缺欠:
(1)当烧碱、保险粉浓度过高,或还原温度过高,还原时间过长时,容易发生“过度还原”。即,四个羰基(>c=0)全部被还原(正常时只还原二个)以及发生“脱”氯反应,使色泽显着变暗淡转青绿光。
(2)迂到有效氯,容易受到攻击,而发生“过氧化”,色泽同样会显着变暗绿。所以,它们的耐氯浸牢度(有效氯50mg/l),只有1—2级。以还原兰R5N、还原深兰BO、还原橄榄绿B拼混的还原深兰VB、遇氯褪变色同样严重,会由深兰色变为青灰色,耐氯浸牢度也只有1—2级。因此,还原染料用于有耐氯牢度要求的色单时,
(1)一定要选择染料,
(2) 必要时,采用盐素牢度提升剂处理。
处理方法:盐素牢度提升剂CF-C 10—30g/l ,室温浸轧,烘干便可。
处理结果:耐氯浸牢度(有效氯50mg/l)可提高0.5—1级,水洗牢度只能提高0.5级,色变性小,对日晒牢度影响不明显。
<注>盐素牢度提升剂CF-C,为阳离子性淡棕色液体,上海德桑化工生产。
3、还原染料的光脆性
在还原染料中,有相当一部分品种,具有明显的“光脆性”。所谓光脆性,就是染着在纤维上的还原染料,在日光照射下,吸收光能以后,会呈现出能量较高的激发状态。由于染料本身结构稳定,难以遭到破坏,但却会在空气、水份存在下,促使纤维素发生氧化,致使纤维(织物)强力损伤,甚至产生破损。还原染料之所以产生光脆性,与其结构密切相关。大多出现在黄色、橙色、红色染料系列中,(但并非所有的黄、橙、红色染料都有光脆性)。而光脆程度的大小,又与染色深度、浮色轻重、带碱与否、日光强度、气温高低,含湿多少等因素有一定关系。显然,还原染料的光脆性,是还原染料继兰色品种耐氯牢度低劣之外,又一个令人厌恶的性能缺陷。
由于还原染料中,部分品种具有光脆性,所以,采用还原染料染色时,务必要注意二点:
第一,要尽量选用没有光脆性或光脆性轻微的染料。
第二,必须使用光脆性染料时,(1)只能用来调整色光,而不宜作为主色。(2)只能和没有光脆性的染料相拼。因为,有些没有光脆性的染料、如艳绿FFB、橄榄绿B等,具有抑制其它染料光脆性的作用,可减轻对纤维的损伤。
4、烧碱保险粉的浓度
由于还原染料只有在烧碱——保险粉的还原液中,才能还原溶解,产生上染能力。所以,还原染料对烧碱、保险粉的用量浓度,依赖性很大。试验和实践都说明,烧碱和保险粉用量必须适当,用量过多或过少都会给染色质量造成危害。比如:
(1)烧碱、保险粉用量过多,汽蒸时间过长的情况下,一些兰蒽酮蒽醌染料、黄蒽酮蒽醌染料,会发生“过还原”现象。
以还原兰RSN(C.1 B-4#)为例:
第一步:
① 由于分子内形成氢键,只有二个羰基被还原。
② 隐色体为暗兰色。
③ 染色物色光艳亮,牢度好。
第二步:
① 四个羰基全被还原,共轭双键被-NH-阻断。
② 隐色体为棕色。
③ 色光严重变暗变绿,色牢度也下降。
黄蒽酮蒽醌染料,其分子结构和兰蒽醌蒽醌染料相似,所以,同样会发生“过还原”现象,不仅色光鲜艳度下降,耐氯牢度也会严重降低。
如,c.1 y-1#还原黄G等
(2)分子中含有卤素基的兰蒽酮蒽醌染料,在烧碱、保险粉用量过高、汽蒸时间较长时,会发生脱卤(脱氯)现象,其色光会严重变红,耐氯牢度也会下降。
如,还原漂兰BC 还原兰RSN 还原兰GCDN
(3)一些含有酰胺结构的染料,如还原棕R、金橙3G、橄榄绿R等,若烧碱浓度过高,在高温下有可能水解,生成色泽较深的氨基化合物,使色光改变,色牢度降低。如,还原橄榄R
(4)烧碱用量不足时,隐色体不能稳定地溶解在水中,会产生染料分子异构化(重排),使染料失去水溶性,无法向纤维内部扩散染着,既影响得色量,又会浮色增加,降低染色牢度。
兰蒽酮类染料,如兰RSN、兰GCDN、漂兰BC、艳兰3G等,最容易发生这种异构现象。此外,咔唑类蒽醌染料,如,金橙3G、卡其2G、橄榄绿B、橄榄R、棕BR、棕R、灰M等,也会发生类似现象。
由于保险粉在浸轧过程中,容易分解损耗;而烧碱对棉纤具有一定亲和力,在浸轧过程中,棉纤会超量带走烧碱。所以,还原浸轧槽中的平衡浓度,约为补充液浓度的70—80%。这可通过滴定来确认。
注:①初开车时,蒸箱内有空气残留,会多消耗一部份保险粉,故开车前,水封口内要追加5g/l的保险粉,以确保染料能充分还原溶解。
②打底烘干的色布,在浸轧还原液过程中,会有部份染料脱落,容易造成初开车色浅。所以,要根据色泽的深浅,开车前,向浸轧槽内和水封口内,追加适量染液。
5、还原染料的还原速度
由于还原染料,只有充分还原溶解以后,才会产生良好的上染性能。因此,还原染料的还原性能,是制订应用工艺的重要依据。还原染料的还原性能,包括二个方面。
一是,还原的难易程度。还原的难易程度,是以其隐色体还原负电位的高低来衡量的。负电位低,表示容易还原。负电位高,表示难还原。由于还原染料的还原负电位,都在1000mv(毫伏)以下,(-640— -927mv),而保险粉在常规浓度下的负电位,在1000mv以上,所以,只要保险粉浓度适当,足以将所有还原染料还原。因此,还原染料还原难易程度,不会给实际应用带来困难,故没有必要多顾虑。
二是,还原速度的快慢。还原染料,还原速度的快慢与还原的难易程度之间,存在二种情况:
(1)有些染料,还原容易,还原速度也很快。如:还原黄G(c.1、y-1#)
(2)有些染料,还原容易,还原速度却很慢。如:
还原橙RF 还原桃红R
还原红青莲RH 还原红青莲RRN
所以说,还原染料的还原速度与还原的难易程度,是二个不同的概念,不可混为一谈。还原染料还原速度的快慢,对还原染料的应用,具有重要的指导意义。比如,在隐色体浸染法中,染料还原速度的快慢,是选用染色方法(甲法、乙法、丙法、特别法)的主要依据。
还原桃红R(c.1.R-1#),其还原电位为-730mv,说明还原比较容易,而还原速度却慢得惊人。为此,不能采用普通的全浴还原法,而必须采用特别法还原,俗称干缸还原。即,在相对较高浓度的烧碱—保险粉溶液中,以相对较高的温度(70—80℃)来还原溶解,目的是提高其还原速度,确保在较短的时间内,还原溶解充分。
在悬浮体连续轧染中,染料还原速度的快慢,是确定还原液浓度和汽蒸时间(轧染车速)的主要依据之一。
在常用还原染料中,蒽醌类染料的还原速度一般较快。如兰蒽酮蒽醌染料,还原兰RSN、漂兰BC、艳兰3G、深兰VB、兰GCDN等。黄蒽酮蒽醌染料,还原黄G等。还原速度特慢的染料,主要是一些硫靛类染料。如,还原艳橙RF、桃红R、红青莲RH、红青莲RRN等。由于在连续轧染中,染料的还原、溶解、扩散、染着,必须在70—90秒内完成。所以,在使用还原速度特慢的染料时,必须采取相应的技术措施:
(1)适当提高还原液(烧碱、保险粉)浓度,以促进染料加快还原溶解。
(2)适当降低轧染车速,延长汽蒸还原时间。
(3)尽量避免还原速度特慢的染料与还原速度快、且容易过还原的染料相拼染色。不然,工艺条件很难做到“二者兼顾”。
比如,兰蒽酮类染料(还原快且易过还原)与硫靛类染料(还原特慢)相拼染时,当还原液浓度相对较低,汽蒸时间相对较短时,兰蒽酮类染料可正常发色,而不会发生“过还原”现象。而硫靛类染料,却有可能还原溶解不良,影响色光的稳定性和色牢度。反之,可确保硫靛类染料还原溶解充分,而兰蒽酮类染料,却有可能发生“过还原”,使得色失常,色牢度下降。显然,如此拼色,对还原液浓度和汽蒸时间比较敏感,二者稍有变化,便会产生色光的波动。
6、还原染料的氧化速度
不同结构的还原染料,其氧化速度不同。
有些还原染料的隐色体,氧化速度很快,汽蒸后只要经水洗、透风就可完成氧化。
比如,兰蒽酮蒽醌染料中的还原兰RSN、还原漂兰BC、还原艳兰3G、还原兰GCDN等。紫蒽酮蒽醌染料中的还原艳绿FFB、还原艳绿2G、还原深兰BO等。咔唑蒽醌染料中的还原橄榄绿B、还原卡其2G(C.1 G-8#)等。但也有些还原染料的隐色体,氧化速度却很慢。比如,蒽醌染料中的还原艳橙RK(C.1.0-3#)。硫靛染料中的还原桃红R、还原红青莲RH。黄蒽酮染料中的还原黄G等。正是由于还原染料的氧化速度,有快有慢而且相差较大,所以,在连续轧染中应用时,要注意以下事项。
(1)氧化速度慢的染料,不宜与氧化速度快,且容易“过氧化”的染料(如,还原兰RSN、还原漂兰BC、还原艳兰3G、还原兰GCDN、还原深兰VB、还原橄榄绿B等。)相拼染。不然,容易造成氧化慢的染料氧化不足,或者氧化快的染料产生氧“过氧化”。导致色光暗淡,艳度下降,色泽稳定性差。
(2)氧化前的水洗去碱程度,要依据染料的氧化特性而定。
难氧化的染料,适合在适当碱性条件下氧化。因为,染料隐色体比染料隐色酸的氧化速度要快得多,这样,可确保氧化充分。而氧化快,特别是容易“过氧化”的一些染料,在碱性较强的条件下氧化,则容易发生“过氧化”,使色泽泛绿变暗,使色光失去真实性。所以,氧化前的水洗要强一些,织物带碱要少一些。
以还原兰RSN为例
正常为艳兰色红光,过氧化为吖嗪结构化合物,变暗绿色
(3)为了使氧化性能不同的染料,均能实现“正常氧化”,确保色光艳丽、纯正。连续轧染时,不宜采用水洗、透风氧化法,而适合采用双氧水氧化法。因为,双氧水在弱碱性条件下,氧化温和,不致引起染料的“过氧化”。
7、还原染料的皂洗效应
所谓“皂洗效应”,就是染着在纤维上的还原染料,经高温湿热处理,(如皂洗、水洗、烘干等),会发生深浅,色光变化。
浸轧在纤维上的染料,经汽蒸、水洗、氧化后,在高温皂洗的过程中,会发生以下改变:
(1)染料经氧化,由还原态变为氧化态,对纤维的亲和力大大下降,在高温皂洗过程中,这些处于高度分散状态的染料分子,会发生移动,形成聚集,甚至形成晶体—结晶状态改变。
(2)染料分子在纤维内的存在取向,在皂洗过程中,也会从与纤维分子链平行的状态,变为与纤维分子链垂直的状态—存在取向改变。
(3)在皂洗过程中,有些染料会异构化(顺式 反式)—分子构型改变。
正是由于纤维上的染料,在结晶、取向、构型等方面发生了改变,而导致染料吸光性能改变,染色色光改变。
可见,经过汽蒸、水洗、氧化后,纤维上的还原染料,并非是稳定态,而是亚稳态。实验表明,要使染着在纤维上的染料,从亚稳态变为稳定态,使之充分发色,保持色光稳定,只能通过高温皂洗来实现。然而,现实的问题是,不同品种的还原染料,实现“充分发色”所需的时间是不同,有的发色快,有的发色则很慢。
大部分染料基本发色所需的皂洗时间,最少也要1min以上,而充分发色至少需4—5min以上。在连续轧染生产中,由于轧染设备的限制,皂洗时间通常只有60—70秒,(60m大皂洗箱,车速50—60m/min)。这对容易发色的染料,如,灰BG、黄G、紫2R、兰GCDN、漂兰BC、艳绿FFB、棕R等,可以达到“基本发色”,而达不到“充分发色”.
对于发色慢的品种来说,如,深兰BD、深兰VB、桃红R、棕G、棕GG等,不要说“充分发色”,就是“基本发色”也实现不了。
显然,还原染料按常规工艺连续轧染,落布色并非是稳定态,而是一定程度的亚稳态。
正因为如此,还原染料(尤其是发色慢染料),连续轧染下来的织物,(1)在湿热后整理(柔软热拉、预缩)的过程中,由于纤维上的染料会继续发色,(直到实现稳定状态),所以,深浅、色光会发生一定程度的改变。(2)还原染料轧染的色布,在耐洗色牢度(GB/T 3921-4,95±2℃*30min)测试过程中,原样变色一般较大,甚至达不到外销要求。
可见,“皂洗”对还原染料轧染而言,不仅是为了去除浮色,提高鲜艳度和色牢度,还有一个使染料发色,稳定色光作用。
为此,对还原染料轧染中的“皂洗”务必要十分重视。
(1)因为温度越高,染料发色所需的皂洗时间越短。所以,必须在95—98℃高温条件下皂洗,绝对不能边开车边升温。
(2)皂洗时间起码要保证在60秒以上。所以,轧染车速的确定,对还原染料来讲,不仅要考虑所染色泽的深浅、织物的厚薄、染料还原速度和氧化速度的快慢,还必须保证皂洗时间,能使染料“基本发色”。
(3)实验表明,不同类型的皂洗剂,不仅与染色牢度密切相关,对还原染料的发色,也有一定的促进作用。因此,应选用阴/非离子复合型,内含螯合分散剂的皂洗剂。因为这类皂洗剂,具有较强的分散、乳化、净洗、携污能力,综合效果良好。