《还原染料染色》PPT课件

不 含 水 溶 性 基 团 ， 不 能 直 接 溶 于 水 分 子 结 构 中 具 有 两 个 或 几 个 羰 基 ( C=O) 染 色 时 染 料 先 在 强 还 原 剂 和 碱 的 作 用 下 ， 使 染 料还 原 成 为 可 溶 性 的 隐 色 体 钠 盐 ， 它 对 纤 维 素 纤 维有 亲 合 力 ， 能 上 染 纤 维 ， 隐 色 体 钠 盐 上 染 纤 维 后 ，再 经 过 氧 化 ， 隐 色 体 恢 复 成 为 不 溶 状 态 的 染 料 而固 着 在 纤 维 上 染 色 过 程 还 原 剂 氧 化染 料 隐 色 体 钠 盐 原 来 的 还 原 染 料 碱 可 溶 不 溶 还 原 染 料 主 要 用 于 棉 织 物 及 涤 棉 混 纺 织 物 的染 色 。 是 纤 维 素 纤 维 染 色 的 一 类 十 分 重 要 的染 料 。 也 是 染 粘 胶 纤 维 等 其 他 纤 维 素 纤 维 、维 纶 等 常 用 的 染 料 。 色 泽 鲜 艳 ， 色 谱 较 全 （ 红 色 品 种 较 少 ， 缺 乏鲜 艳 的 大 红 ） ， 各 种 牢 度 一 般 都 比 较 高 ， 尤其 是 耐 晒 、 耐 洗 牢 度 为 其 它 染 料 所 不 及 。 缺 点染 色 工 艺 复 杂价 格 较 高红 色 品 种 较 少 ， 缺 乏 鲜 艳 的 大 红 色部 分 染 浓 色 时 摩 擦 牢 度 较 低某 些 黄 、 橙 色 染 料 在 日 光 作 用 下 会 促 进 纤 维 氧化 损 伤 而 具 有 光 敏 脆 损 作 用不 适 于 染 蛋 白 质 纤 维 （ 碱 ） 蒽 醌 类 还 原 染 料 按 照 化 学 结 构 分 靛 类 以 蒽 醌 或 其 衍 生 物 合 成 的 以 及 具 有 蒽 醌 结 构 的 染 料 还 原 染 料 中 最 重 要 的 一 类 优 点 各 项 牢 度 较 好 ， 色 谱 齐 全 ， 色 泽 较 鲜 艳 对 棉 亲 合 力 高 缺 点 染 料 的 合 成 步 骤 复 杂 ， 原 料 昂 贵 染 料 价 格 较 高 ， 一 般 只 用 于 高 档 织 物 红 色 较 少 ， 且 不 鲜 艳 染 色 时 要 求 的 技 术 条 件 高 制 造 时 公 害 严 重 ， 治 理 困 难 举 例 还 原 蓝 RSN 还 原 绿 FFB 包 括 靛 蓝 及 其 衍 生 物 ， 硫 靛 及 其 衍 生 物 ，具 有 靛 蓝 和 硫 靛 混 合 结 构 的 对 称 或 不 对 称染 料 ， 以 及 半 靛 结 构 的 染 料 。 （ 靛 蓝 染 料和 硫 化 染 料 ） （ 一 ） 还 原 反 应 还 原 染 料 不 溶 于 水 ， 在 碱 性 溶 液 中 可 在 还原 剂 的 作 用 下 ， 将 染 料 分 子 中 的 羰 基 还 原成 可 溶 性 的 隐 色 体 钠 盐 ， 才 能 上 染 纤 维 素 。 常 用 还 原 剂保 险 粉 、 二 氧 化 硫 脲 常 用 碱 剂烧 碱 以 蒽 醌 还 原 染 料 为 例 当 受 到 氢 氧 化 钠 和 还 原 剂 作 用 时 ， 所 生 成 的 隐 色体 在 碱 性 介 质 中 就 可 能 完 全 成 为 电 离 的 钠 盐 状 态 。 染 料 变 成 隐 色 体 ， 结 构 发 生 变 化 ， 因 而 颜 色 也 发生 相 应 的 变 化 。 蒽 醌 类 ： 隐 色 体 颜 色 通 常 比 染 料 本 身 深 原 因 ： 共 轭 双 键 吸 收 波 向 长 波 方 向 移 动 一 般 来 说 靛 系 还 原 染 料 的 隐 色 体 电 位 绝 对 值 较 低 ，易 还 原 蒽 醌 类 还 原 染 料 的 大 多 数 隐 色 体 电 位 绝 对值 较 低 ， 难 还 原 同 一 母 体 结 构 的 染 料若 环 上 含 供 电 子 基 ， 则 难 还 原若 环 上 含 吸 电 子 基 ， 则 易 还 原 还 原 染 料 名 称 隐 色 体 电 位 (mV) 还 原 染 料 名 称 隐 色 体 电 位 (mV)黄 G -640 深 蓝 BO -830蓝 2B -690 绿 3B -830紫 RH -720 蓝 RSN -850桃 红 R -730 黄 GC -860灰 M -760 绿 GG -860棕 RRD -770 绿 FFB -865金 黄 GK -770 紫 RR -870橙 RF -780 灰 BG -910黄 6GK -790 橄 榄 R -927蓝 GCGD -815 注 ： 测 定 条 件 ： 染 料 浓 度 0.5%， NaOH 4g/L， Na 2S2O4 4g/L， 60 染 料 分 子 结 构一 般 来 说 ， 靛 系 还 原 染 料 ， 特 别 是 硫 靛 类 还 原染 料 的 还 原 时 间 较 长 ， 还 原 速 率 远 比 稠 环 蒽 酮 、氨 基 蒽 醌 类 低 ， 比 黄 蒽 酮 更 低 ， 还 原 速 率 较 慢 。 染 料 颗 粒 大 小染 料 颗 粒 小 ， 单 位 重 量 染 料 的 接 触 面 积 大 ， 反应 速 率 应 当 随 之 而 增 高 。染 料 颗 粒 越 大 ， 单 位 重 量 染 料 的 表 面 积 越 小 ，即 与 溶 液 的 接 触 面 (反 应 面 积 )越 小 ， 还 原 速 率越 低 。 染 料 的 结 晶 性 质若 染 料 形 成 结 晶 ， 则 还 原 速 率 降 低 ， 故 染 色 时以 采 用 超 细 粉 还 原 染 料 为 佳 。 反 应 物 的 浓 度反 应 物 浓 度 高 ， 反 应 比 较 迅 速 。 还 原 时 的 温 度温 度 高 ， 还 原 速 率 大 。 保 险 粉 （ 连 二 亚 硫 酸 钠 ） Na2S2O4 不 含 结 晶 水 ， 淡 黄 色 粉 末 含 两 分 子 结 晶 水 ， 为 白 色 细 粒 状 ， 富 有 流 动 性 易 溶 于 水 ， 很 强 的 还 原 能 力 ， 在 空 气 中 很 不 稳 定 ，受 潮 会 被 迅 速 氧 化 ， 甚 至 会 燃 烧 起 来 遇 酸 发 生 剧 烈 分 解 ， 放 也 SO2 PH=10稳 定 ， 避 光 防 潮 密 封 保 存 与 保 险 粉 相 比 ：稳 定 性 好 ， 还 原 能 力 强 ， 贮 藏 安 全 ， 用 量 少 ，无 污 染对 蓝 蒽 醌 酮 类 染 料 （ 还 原 蓝 RSN） 容 易 造 成 过度 还 原 以 及 色 泽 变 化 剧 烈 ， 其 还 原 速 率 慢 ， 如果 掌 握 不 好 ， 往 往 造 成 得 色 较 淡 。 按 还 原 条 件 及 操 作 方 法 的 不 同 分 为 以 下 两种 ：1、 全 浴 还 原 法2、 干 缸 还 原 法 直 接 在 染 浴 中 使 染 料 还 原 后 ， 即 开 始 染 色 操 作 过 程 ：还 原 染 料 用 分 散 剂 和 少 量 温 水 调 成 薄 浆 ， 再 加适 量 温 水 稀 释 、 搅 匀染 缸 中 按 浴 比 加 足 水 量 ， 加 入 规 定 量 的 烧 碱滤 入 调 好 的 染 液 ， 并 加 热 至 规 定 温 度搅 拌 后 加 入 规 定 量 的 保 险 粉 ， 进 行 还 原1015min后 即 可 染 色 特 点浴 比 大烧 碱 、 保 险 粉 浓 度 相 对 较 低还 原 条 件 温 和 应 用适 用 于 还 原 速 率 快 ， 隐 色 体 溶 解 度 低 或 在 高 浓度 保 险 粉 和 烧 碱 作 用 下 易 水 解 、 过 还 原 、 脱 卤等 副 反 应 的 染 料如 ： 还 原 大 红 R、 蓝 RSN、 蓝 BC等 还 原 时 ， 染 料 及 助 剂 不 直 接 加 入 染 缸 ， 而 先 在 另一 较 小 的 容 器 中 进 行 还 原 然 后 将 还 原 好 的 染 料 隐色 体 滤 入 加 有 规 定 液 量 的 染 缸 中 再 进 行 染 色 操 作 过 程 将 染 料 用 少 量 助 剂 及 水 调 匀 ， 干 缸 浴 比 为 1:50， 加 入23L 30%烧 碱 ， 搅 匀 升 温 至 还 原 温 度 ， 缓 缓 加 入 0.50.75kg保 险 粉 ， 保温 还 原 1015min 染 槽 内 加 入 规 定 量 的 水 ， 升 温 至 染 色 温 度 ， 加 入 余 下的 烧 碱 、 保 险 粉 ， 将 已 还 原 好 的 隐 色 体 溶 液 滤 入 染 槽 ，搅 匀 后 ， 开 始 染 色 干 缸 时 染 料 与 水量 之 比 特 点浴 比 小烧 碱 、 保 险 粉 浓 度 相 对 较 高还 原 条 件 相 对 剧 烈 应 用还 原 速 率 慢 、 隐 色 体 溶 解 度 高 的 染 料除 适 合 于 全 浴 法 的 染 料 外 ， 一 般 都 用 此 法 1、 过 度 还 原 现 象 ： 正 常 情 况 分 子 结 构 中 羰 基不 全 部 还 原 ， 温 度 、 浓 度 过 高 ， 则 得 色 萎而 淡 ， 甚 至 丧 失 亲 和 力 。 如 ： 还 原 蓝 RSN 60 时 ， 二 个 羰 基 被 还 原 ， 得 到 的 隐 色 体 亲 合力 高 ， 染 物 色 光 较 好 70 以 上 ， 四 个 羰 基 被 还 原 ， 染 物 得 色 萎 淡 更 激 烈 的 条 件 ， 失 去 亲 合 力 ， 氧 化 后 不 能 回 复到 原 染 料 含 卤 素 的 染 料 在 高 温 、 还 原 剂 浓 度 高 及 还原 时 间 长 的 情 况 下 还 原 ， 容 易 发 生 脱 卤 现象 ， 使 染 料 的 色 光 及 染 色 性 能 降 低 。 如 ： 还 原 蓝 BC， 高 温 还 原 会 使 分 子 中 两 个氯 原 子 脱 落 ， 变 成 卤 化 的 蓝 蒽 酮 ， 氧 化 后色 光 变 红 ， 产 品 耐 氯 牢 度 下 降 。 染 料 还 原 后 ， 烧 碱 不 足 ， 有 些 染 料 会 发 生 分 子 重 排 如 ： 还 原 蓝 RSN， 正 常 隐 色 体 为 暗 蓝 色 ， 若 烧 碱浓 度 太 低 就 生 成 难 溶 的 紫 色 蒽 酚 酮 化 合 物 酰 胺 结 构 的 还 原 染 料 在 温 度 升 高 和 烧 碱 浓 度 较 高的 情 况 下 会 发 生 水 解 ， 使 色 光 、 染 色 性 能 和 染 色牢 度 发 生 变 化 如 ： 还 原 橄 榄 绿 R、 还 原 棕 R、 金 橙 3G等 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 。 隐 色 体 的 溶 解 度 与 分 子 中 被 还 原 的 羰 基 数目 及 大 小 ， 染 料 亲 水 性 基 团 的 多 少 、 位 置 ，染 料 分 子 的 大 小 及 取 代 基 的 影 响 等 因 素 有关 。 (一 ) 隐 色 体 上 染 的 特 点 还 原 染 料 隐 色 体 上 染 纤 维 素 纤 维 类 似 于 直 接 染 料（ 阴 离 子 染 料 ） 染 棉 。 通 过 范 德 华 力 和 氢 键 被 吸附 在 纤 维 表 面 ， 然 后 向 内 部 扩 散 。 “ 两 高 一 低 ” 初 染 率 高 、 平 衡 上 染 百 分 率 高 隐 色 体 的 亲 和 力 高 ， 染 液 中 电 解 质 浓 度 过 高 匀 染 性 低 隐 色 体 的 亲 和 力 高 ， 染 色 温 度 低 ， 染 料 扩 散 能 力 差 需 要 解 决 的 问 题 ： 匀 染 性 加 入 骨 胶 等 匀 染 剂 ， 否 则 易 产 生 色 差 、 色 花 和 环 染 等疵 病 一 般 冷 水 淋 洗 （ 水 中 氧 气 氧 化 ） 透 风 氧 化 （ 即 空 气 氧 化 ） 氧 化 剂 氧 化 一 般 冷 水 淋 洗 透 风 氧 化大 多 数 氧 化 速 率 较 快 ， 只 要 进 行 水 洗 和 透 风 就能 达 到 氧 化 的 目 的 。如 ： 还 原 蓝 RSN、 还 原 绿 4G， 还 原 绿 FFB等 氧 化 剂 氧 化有 些 氧 化 速 率 较 慢 ， 要 用 氧 化 剂 氧 化如 还 原 桃 红 R、 艳 橙 GK、 RK、 黄 G等常 用 氧 化 剂 ： 双 氧 水 、 过 碳 酸 钠 、 重 铬 酸 钠 等用 于 氧 化 速 率 特 别 慢 的 染 料 注 意 事 宜分 子 中 含 羟 基 的 染 料 ， 氧 化 后 要 用 稀 酸 中 和 ，避 免 皂 煮 时 染 料 从 染 物 上 溶 解 下 来 剧 烈 氧 化 条 件 下 发 生 过 度 氧 化 现 象 ， 使 颜 色 发 生 改变 例 ： 还 原 蓝 RSN、 还 原 蓝 5B、 蓝 BC等 ， 这 一 类 发 生 过氧 化 现 象 ， 颜 色 变 暗 并 带 绿 光 ， 用 少 量 还 原 剂 处 理 ， 仍可 回 复 原 来 颜 色 。 颜 色 变 暗并 带 绿 光 如 何 避 免 过 氧 化 现 象 ：避 免 使 用 重 铬 酸 盐 或 其 它 强 烈 的 氧 化 剂氧 化 前 尽 量 用 水 冲 洗 或 用 NaHCO3液 洗 ， 以 除去 染 物 上 残 余 的 烧 碱 染 色 后 处 理 ： 水 洗 和 皂 煮 目 的 除 去 纤 维 表 面 的 浮 色 ， 提 高 染 物 的 耐 洗 和 耐 摩 擦 牢 度 改 变 纤 维 内 染 料 微 粒 的 聚 集 、 结 晶 等 物 理 状 态 ， 使 染着 在 纤 维 上 的 染 料 状 态 变 得 更 为 稳 定 ， 而 获 得 稳 定 的色 光 提 高 某 些 染 料 的 日 晒 牢 度附 在 纤 维 表 面 上 的 不 溶 性 染 料 颗 粒 皂 煮 后 不 但 染 物 的 染色 牢 度 得 到 提 高 ， 而且 色 光 也 会 有 所 变 化 。原 因 如 下 ： 染 料 分 子 在 纤 维 中 的 物理 状 态 发 生 了 变 化 染 料 分 子 的 异 构 化 ， 如顺 式 、 反 式 异 构 染 料 预 还 原 浸 染 或 卷 染 水 洗 氧 化 皂 洗 水 洗 1、 染 料 还 原 方 法 的 选 择 干 缸 法 ： 高 浓 度 保 险 粉 和 烧 碱 条 件 下 不 易 发 生 副反 应 的 染 料 全 浴 法染 料 名 称 还 原 方 法 还 原 温 度 ( ) 染 料 名 称 还 原 方 法 还 原 温 度 ( )金 黄 RG 干 缸 50 蓝 RSN 全 浴 60艳 橙 RK 干 缸 50 蓝 BC 全 浴 5560艳 桃 红 R 干 缸 8090 深 蓝 BO 干 缸 60大 红 R 全 浴 50 棕 BR 干 缸 4050艳 紫 2R 干 缸 60 棕 RRD 干 缸 7580 绿 FFB 干 缸 60 灰 M 干 缸 5560橄 榄 绿 B 干 缸 60 黑 BB 干 缸 60 染 料 名 称 染 色 方 法 染 料 名 称 染 色 方 法还 原 黄 6GK 丙 法 还 原 蓝 BC 甲 法还 原 黄 GCN 甲 法 还 原 深 蓝 VB 甲 法还 原 黄 G 甲 法 还 原 艳 绿 FFB 甲 法还 原 金 黄 RK 丙 法 还 原 绿 GG 甲 法还 原 黄 3RT 乙 法 还 原 绿 F4GH 甲 法还 原 橙 GR 甲 特 法 还 原 橄 榄 B 甲 法还 原 大 红 R 乙 法 还 原 橄 榄 R 乙 法还 原 红 FBB 乙 法 还 原 橄 榄 T 甲 法还 原 紫 2R 甲 法 还 原 红 棕 5RF 乙 法还 原 蓝 RSN 甲 法 还 原 棕 R 乙 法还 原 蓝 2B 甲 法 还 原 灰 BG 乙 法 氧 化 速 率 大 的 水 洗 、 透 风 氧 化 氧 化 速 率 小 的 水 洗 、 氧 化 剂 氧 化 氧 化 剂 氧 化 的 方 式 和 条 件为 过 碳 酸 钠 24g/L， 3050 ， 1015min双 氧 水 0.61g/L， 3050 ， 1015min重 铬 酸 钠 12g/L， 醋 酸 24g/L， 5070 ，1015min 皂 煮 条 件 35g/L肥 皂 和 3g/L纯 碱 ， 95 ， 510min 所 谓 悬 浮 体 轧 染 法 就 是 ， 由 还 原 染 料 的 超细 粉 配 成 的 悬 浮 体 溶 液 ， 直 接 浸 轧 在 织 物上 ， 然 后 经 过 还 原 液 ， 在 还 原 汽 蒸 条 件 下使 染 料 被 还 原 成 隐 色 体 ， 被 纤 维 吸 附 、 上染 的 染 色 方 法 。 优 点可 以 克 服 隐 色 体 染 色 的 初 染 率 高 和 移 染 性 能 低的 缺 点 ， 不 会 有 “ 白 芯 ” 现 象 。 由 于 悬 浮 体 对纤 维 无 亲 和 力 ， 均 匀 分 布 在 纤 维 与 纱 线 的 表 面 ，还 原 后 隐 色 体 可 向 内 扩 散 ， 具 有 较 好 的 匀 染 性和 透 染 性 ， 改 善 “ 白 芯 ” 现 象 。对 染 料 的 适 应 性 较 强 ， 不 受 染 料 上 染 率 不 同 的限 制 ， 因 此 上 染 率 不 同 的 染 料 可 拼 染 。 产 量 高 、质 量 好 。 浸 轧 染 料 悬 浮 液 烘 干 浸 轧 还 原 液 汽蒸 水 洗 氧 化 皂 煮 水 洗 烘 干 染 色 成 功 的 关 键染 料 颗 粒 （ 80%以 上 ） 2 m 企 业 一 般 用 胶 体 研 磨 机 研 磨颗 粒 越 小 ， 悬 浮 体 稳 定 ， 透 染 性 好 ， 还 原速 率 快颗 粒 太 大 ， 产 生 沉 降 或 还 原 不 充 分 ， 造 成色 差 、 色 点 ， 降 低 染 料 利 用 率 粗 粉 状 ： 需 研 磨 粉 状 细 粉 状 商 品 染 料 超 细 粉 状 液 状 均 加 有 分 散 剂 使 用 时 视 具 体 情 况 补 加 或 不 加 烘 干 后 的 织 物 应 先 冷 却 ， 再 进 入 还 原 液 ，以 免 还 原 液 温 度 上 升 ， 导 致 还 原 剂 分 解 损耗 织 物 进 入 还 原 液 及 还 原 汽 蒸 以 前 应 严 防 水滴 还 原 液 温 度 ： 低 温 （ 30 ） 还 原 蒸 箱 ：进 布 处 ， 用 还 原 液 封 口 ， 出 布 用 水 封 口 ， 目 的 ：避 免 与 空 气 接 触 （ 易 氧 化 ,浪 费 还 原 剂 ）还 原 蒸 箱 温 度 ： 102105压 力 ： 980Pa时 间 ： 50s 氧 化一 般 为 氧 化 剂 氧 化 （ 连 续 生 产 时 间 短 ）H2O2 0.51.5g/L或 过 碳 酸 钠 35g/L温 度 4050织 物 轧 氧 化 液 后 透 风 ， 以 延 长 氧 化 时 间 皂 煮 加 盖 的 平 洗 槽 或 皂 蒸 箱 中 近 沸 充 分 皂 煮 ， 否 则 色 光 不 稳 定 ， 影 响 染 色 牢 度