染料基礎知識：硫化染料

導語

硫化染料是一類分子結構比較復雜的含硫染料。一般是由某些芳胺、氨基酚類等有機化合物與硫磺或多硫化鈉一起加熱，即硫化而制成。

硫化染料大多不溶于水，在染色時，需溶于硫化鈉或堿性保險粉溶液還原成隱色體，再經(jīng)纖維吸收后氧化而顯顏色。

一、硫化染料概述

硫化染料自1873年次制造用于纖維素纖維染色以來，已有一百多年的歷史，它的生產(chǎn)工藝比較簡單，一般是由芳胺類或酚類化合物與硫磺或多硫化鈉混合加熱制成的。成本低廉、使用方便、無制癌性，具有良好的水洗牢度和日曬牢度，是一類大眾化的染料。但由于它是一類水不溶性的染料，染色時，它們在硫化堿溶液中被還原成可溶性的隱色體鈉鹽，染人纖維后，經(jīng)過氧化成為不溶狀態(tài)固著在纖維上，因此染色工藝復雜，而且在強堿性條件下不能用于羊毛、蠶絲等蛋白質(zhì)纖維。

所以硫化染料多用于纖維素纖維的染色，特別是棉紡織物深色產(chǎn)品的染色，其中以黑、藍兩種顏色的應用廣。

二、硫化染料的染色機理

硫化染料還原溶解配成染液，形成的染色隱色體被纖維素纖維吸附，經(jīng)空氣氧化處理，使纖維素纖維顯現(xiàn)所需顏色。其化學反應式為

D-S-SO3Na  +  Na2S→D-SNa  +  Na2S2O3

硫化染料母體對纖維沒有親和力，其結構中含有硫鍵(一S一)、二硫鍵(一s—S)或多硫鍵(一Sx一)，在硫化鈉還原劑作用下被還原成硫氫基(一SNa)，變成溶于水的隱色體鈉鹽。隱色體對纖維素纖維有很好的親和力的原因是染料的分子較大，進而與纖維之間產(chǎn)生較大的范德華力和氫鍵作用力。

三、硫化染料的分類

硫化染料發(fā)展至今可分為四大類：

1、粉狀硫化染料

染料結構通式：D-S-S-D，一般需用硫化鈉沸煮，溶解后應用。

2、水解性硫化染料

染料結構通式：D-SSO3Na，這類染料是用亞硫酸鈉或亞硫酸氫鈉處理傳統(tǒng)硫化染料而成，染料中含水溶性基團，故呈水溶性，但染料中不含還原劑，對纖維無親和性，一般采取懸浮體軋染方式施加在織物上。

3、液體硫化染料

染料結構通式為：D-SNa，含一定量的還原劑，將染料預還原成可溶性的隱色體。

1936年以前，硫化染料是以粉狀劑型作為其商品形態(tài)的，使用時將粉狀硫化染料與硫化、,純堿水溶液共熱至沸使其溶解。1936年,美國的約翰·勒·克利斯特制得了預還原好的、相當穩(wěn)定的硫化染料濃溶液，并取得了專利，這就是現(xiàn)在眾所周知的液體硫化染料。

4、環(huán)保型硫化染料

在生產(chǎn)過程中精制成染料隱色體，但含硫量和多硫化物量遠低于普通硫化染料。該染料純度高，還原度穩(wěn)定，滲透性好，同時在染浴中采用葡萄糖和保險粉的二元還原劑，既能還原硫化染料又能起到環(huán)保作用。

四、硫化染料的染色過程

硫化染色過程可以分為下列四個步驟：

1、染料的還原

還原溶解硫化染料比較容易，常用硫化鈉作為還原劑，它還起堿劑的作用。為防止隱色體被水解，可適當?shù)募尤爰儔A等物質(zhì)，但還原浴堿性不能過強，否則染料還原速率變慢。

2、染液中的染料隱色體被纖維吸附

硫化染料的隱色體在染液中以陰離子狀態(tài)存在，它對纖維素纖維有直接性，能吸附在纖維表面并擴散進入纖維內(nèi)部。硫化染料隱色體對纖維素纖維的直接性較低，一般采用小浴比，同時加入適當電解質(zhì)，在較高溫度下可使上染速率提升，勻染性和透染性得到改善。

3、氧化處理

硫化染料隱色體上染于纖維后，必須經(jīng)氧化，才能顯示出所需的顏色。氧化是硫化染料染色后的一個重要步驟。對易氧化的硫化染料染色后經(jīng)水洗和透風就能被空氣氧化，即用空氣氧化法；對一些不易氧化的硫化染料，則采用氧化劑處理以促進氧化。

4、后處理

后處理包括凈洗、上油、防脆和固色等。硫化染料染后一定要充分水洗，以減少織物上殘留的硫，防止織物脆損，因為染料中的硫及硫化堿中的硫易在空氣中氧化生成硫酸，對纖維素纖維會引起酸水解而降強，使纖維脆損。因此可用防脆損劑處理，如：尿素、磷酸三鈉、骨膠、醋酸鈉等。為提高硫化染料的日曬和皂洗牢度，可在染色后進行固色。固色處理的方法有兩種：金屬鹽類處理(如：重鉻酸鉀、硫酸銅、醋酸銅及這些鹽類的混合物)和陽離子型固色劑處理。