还原染料染色.ppt

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1、 还原染料染色还原染料染色概述概述 不含水溶性基团，不能直接溶于水不含水溶性基团，不能直接溶于水 分子结构中具有两个或几个羰基分子结构中具有两个或几个羰基 (C=O)染色时染料先在染色时染料先在强还原剂强还原剂和和碱碱的作用下，使染料的作用下，使染料还原成为可溶性的还原成为可溶性的隐色体钠盐，隐色体钠盐，它对纤维素纤维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，有亲合力，能上染纤维，隐色体钠盐上染纤维后，再经过再经过氧化氧化，隐色体恢复成为不溶状态的染料而，隐色体恢复成为不溶状态的染料而固着在纤维上固着在纤维上 概述概述 染色过程染色过程 还原剂还原剂 氧化氧化染料染料 隐色体钠

2、盐隐色体钠盐 原来的还原原来的还原染料染料 碱碱 可溶可溶 不溶不溶概述概述 还原染料主要用于棉织物及涤棉混纺织物的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、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。维纶等常用的染料。色泽鲜艳，色谱较全（红色品种较少，缺乏色泽鲜艳，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。其是耐晒、耐洗牢度为其它染料所不及。概述概述 缺点缺点染色工艺复杂染色

3、工艺复杂价格较高价格较高红色品种较少，缺乏鲜艳的大红色红色品种较少，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化损伤而具有光敏脆损作用不适于染蛋白质纤维（不适于染蛋白质纤维（碱碱）一一 还原染料的分类及主要性能还原染料的分类及主要性能 蒽醌类蒽醌类 还原染料按照化学结构分还原染料按照化学结构分 靛类靛类一、蒽醌类还原染料一、蒽醌类还原染料 以蒽醌或其衍生物合成的以及具有蒽醌结构的染料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还原染料中最重要的一

4、类 优点优点 各项牢度较好，色谱齐全，色泽较鲜艳各项牢度较好，色谱齐全，色泽较鲜艳 对棉亲合力高对棉亲合力高 缺点缺点 染料的合成步骤复杂，原料昂贵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染料价格较高，一般只用于高档织物 红色较少，且不鲜艳红色较少，且不鲜艳 染色时要求的技术条件高染色时要求的技术条件高 制造时公害严重，治理困难制造时公害严重，治理困难一、蒽醌类还原染料一、蒽醌类还原染料 举例举例 还原蓝还原蓝RSN 还原绿还原绿FFB二、靛类还原染料二、靛类还原染料 包括靛蓝及其衍生物，硫靛及其衍生物，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

5、对称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。染料，以及半靛结构的染料。（靛蓝染料（靛蓝染料和硫化染料）和硫化染料）二二 还原染料的染色过程还原染料的染色过程一、还原染料的还原溶解一、还原染料的还原溶解（一）还原反应（一）还原反应 还原染料不溶于水，在碱性溶液中可在还还原染料不溶于水，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。成可溶性的隐色体钠盐，才能上染纤维素。常用还原剂常用还原剂保险粉、二氧化硫脲保险粉、二氧化硫脲 常用碱剂常用碱剂烧碱烧碱一、染料的还原溶解一、染料的还原溶解 以蒽醌还

6、原染料为例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。体在碱性介质中就可能完全成为电离的钠盐状态。一、染料的还原溶解一、染料的还原溶解 染料变成隐色体，结构发生变化，因而颜色也发染料变成隐色体，结构发生变化，因而颜色也发生相应的变化。生相应的变化。蒽醌类：隐色体颜色通常比染料本身深蒽醌类：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原因：共轭双键吸收波向长波方向移动1.隐色体电位与还原性关系隐色体电位与还原性关系一般来说一般来说 靛系还原染料的隐色体电位绝对值较低，靛系还原

7、染料的隐色体电位绝对值较低，易还原易还原 蒽醌类还原染料的大多数隐色体电位绝对蒽醌类还原染料的大多数隐色体电位绝对值较低，难还原值较低，难还原 同一母体结构的染料同一母体结构的染料若环上含供电子基，则难还原若环上含供电子基，则难还原若环上含吸电子基，则易还原若环上含吸电子基，则易还原一些还原染料的隐色体电位一些还原染料的隐色体电位还原染料名称还原染料名称隐色体电位隐色体电位(mV)还原染料名称还原染料名称隐色体电位隐色体电位(mV)黄黄G-640深蓝深蓝BO-830蓝蓝2B-690绿绿3B-830紫紫RH-720蓝蓝RSN-850桃红桃红R-730黄黄GC-860灰灰M-760绿绿GG-860

8、棕棕RRD-770绿绿FFB-865金黄金黄GK-770紫紫RR-870橙橙RF-780灰灰BG-910黄黄6GK-790橄榄橄榄R-927蓝蓝GCGD-815注：测定条件：染料浓度注：测定条件：染料浓度0.5%，NaOH 4g/L，Na2S2O4 4g/L，602.影响还原速率的因素：影响还原速率的因素：染料分子结构染料分子结构一般来说，靛系还原染料，特别是硫靛类还原一般来说，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、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。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

9、大小染料颗粒小，单位重量染料的接触面积大，反染料颗粒小，单位重量染料的接触面积大，反应速率应当随之而增高。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，染料颗粒越大，单位重量染料的表面积越小，即与溶液的接触面即与溶液的接触面(反应面积反应面积)越小，还原速率越小，还原速率越低。越低。染料的结晶性质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。以采用超细粉还原染料为佳。反应物的浓度反应物的浓度反应物浓度高，反应比较迅速。反应物浓度高，反应比较迅速。还原时的温度还原时的温度温度高，还原速率大。温度高，还原速率

10、大。3.还原剂还原剂保险粉保险粉（连二亚硫酸钠）（连二亚硫酸钠）Na2S2O4 不含结晶水，淡黄色粉末不含结晶水，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，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，放也遇酸发生剧烈分解，放也SO2 PH=10稳定，避光防潮密封保存稳定，避光防潮密封保存新型保险粉新型保险粉 与保险粉相比：与保险粉相比：稳定性好，还原能力强，贮藏安全，用量少，稳定性好，还原能力强，贮藏安全，用量少，无

11、污染无污染对蓝蒽醌酮类染料（对蓝蒽醌酮类染料（还原蓝还原蓝RSN）容易造成过）容易造成过度还原以及色泽变化剧烈，其还原速率慢，如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。果掌握不好，往往造成得色较淡。二、还原方法二、还原方法 按还原条件及操作方法的不同分为以下两按还原条件及操作方法的不同分为以下两种：种：1、全浴还原法、全浴还原法 2、干缸还原法、干缸还原法1、全浴法、全浴法 直接在染浴中使染料还原后，即开始染色直接在染浴中使染料还原后，即开始染色 操作过程：操作过程：还原染料用分散剂和少量温水调成薄浆，再加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

12、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，进行还原搅拌后加入规定量的保险粉，进行还原1015min后即可染色后即可染色 特点特点浴比大浴比大烧碱、保险粉浓度相对较低烧碱、保险粉浓度相对较低还原条件温和还原条件温和 应用应用适用于还原速率快，隐色体溶解度低或在高浓适用于还原速率快，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等副反应的染料如：还原大红如：还原大红R、蓝、蓝RSN、蓝、蓝

13、BC等等2、干缸法（小浴比还原法）、干缸法（小浴比还原法）还原时，染料及助剂不直接加入染缸，而先在另还原时，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色体滤入加有规定液量的染缸中再进行染色 操作过程操作过程 将染料用少量助剂及水调匀，干缸浴比为将染料用少量助剂及水调匀，干缸浴比为1:50，加入，加入23L 30%烧碱，搅匀烧碱，搅匀 升温至还原温度，缓缓加入升温至还原温度，缓缓加入0.50.75kg保险粉，保保险粉，保温还原温还原1015min 染槽内加入规定量的水，升温至染色温度

14、，加入余下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，的烧碱、保险粉，将已还原好的隐色体溶液滤入染槽，搅匀后，开始染色搅匀后，开始染色干缸时染料与水量之比 特点特点浴比小浴比小烧碱、保险粉浓度相对较高烧碱、保险粉浓度相对较高还原条件相对剧烈还原条件相对剧烈 应用应用还原速率慢、隐色体溶解度高的染料还原速率慢、隐色体溶解度高的染料除适合于全浴法的染料外，一般都用此法除适合于全浴法的染料外，一般都用此法（五）不正常的还原现象（五）不正常的还原现象1、过度还原现象：正常情况分子结构中羰基、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

15、，则得色萎不全部还原，温度、浓度过高，则得色萎而淡，甚至丧失亲和力。而淡，甚至丧失亲和力。如：还原蓝如：还原蓝RSN6060时，二个羰基被还原，得到的隐色体亲合时，二个羰基被还原，得到的隐色体亲合力高，染物色光较好力高，染物色光较好7070以上，四个羰基被还原，染物得色萎淡以上，四个羰基被还原，染物得色萎淡更激烈的条件，失去亲合力，氧化后不能回复更激烈的条件，失去亲合力，氧化后不能回复到原染料到原染料过度还原现象过度还原现象2、脱卤现象、脱卤现象 含卤素的染料在高温、还原剂浓度高及还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，容易发生脱卤现原时间长的情况下还原，容易发生脱卤现象，

16、使染料的色光及染色性能降低。象，使染料的色光及染色性能降低。如：还原蓝如：还原蓝BC，高温还原会使分子中两个，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。色光变红，产品耐氯牢度下降。脱卤现象脱卤现象3、分子重排现象（异构化）、分子重排现象（异构化）染料还原后，烧碱不足，有些染料会发生分子重排染料还原后，烧碱不足，有些染料会发生分子重排 如：还原蓝如：还原蓝RSN，正常隐色体为暗蓝色，若烧碱，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浓度太低就生成难溶的紫色蒽酚酮化合物4、水解现象、水解现象 酰胺结构的还原染料在温度升高和烧碱浓度较高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牢度发生变化 如：还原橄榄绿如：还原橄榄绿R、还原棕、还原棕R、金橙、金橙3G等等水解现象水解现象5、结晶现象、结晶现象 如果染料隐色体的溶解度小，而浓度又过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