第六章还原染料染色

还原染料染色还原染料染色●还原染料不溶于水，是颜料●没有水溶性基团，很少有亲水性基团，尤其是蒽酮结构的还原染料●还原染料色泽鲜艳，色谱齐全，各种牢度一般比较高，尤其是耐日晒、耐洗色牢度为其他染料所不及颜色以蓝、紫、绿、橄榄、灰为主黄橙色较少，且多有光敏脆损现象浓艳红色少，但色光不如冰染料鲜艳●其染色过程特殊之处：●（1）其共轭体系中的羰基，在碱性条件下还原，染料便成为可溶于水的、对纤维有亲和力的隐色体钠盐，简称隐色体；●（2）染着在纤维素纤维上的隐色体钠盐，再经过氧化，便恢复成为不溶状态的染料色淀而固着在纤维上●其上染过程是氧化—还原过程●染色方法较复杂，流程长，价格比较昂贵，所用的还原剂，如保险粉价格比较高●采用隐色体上染，颜色无法及时控制●部分染料在日晒过程中，染料起到催化作用，纤维发生光氧化脆损●日益受到棉用活性染料的挑战应用范围●适合纤维素纤维的染色，主要是棉，包括针织品、机织物、纱线●涤/棉、锦/棉、维尼龙/棉等混纺织物的一浴同色染色●还原染料具有优良的耐还原性的这一特性，可用来制造活性染料地染和还原染料防拔印花的高级纺织品、涤棉混纺色织物的先染工艺(筒子纱染色)和涤/棉混纺织物的高牢度印染●如今直接染料、活性染料和还原染料激烈竞争●可替代分散染料染聚酯●不能用于蛋白质，还原体系为碱性环境一、还原染料的还原机理与染色●还原染料不溶于水，不可能在水中上染纤维，只有在碱性条件下，用还原剂将染料中的羰基还原为可溶性的隐色体钠盐，隐色体对纤维有直接性，可以上染纤维。

●染料的还原最常用的还原剂是保险粉，最常用的碱剂是烧碱1. 染料的还原(1) 还原机理●在碱性条件下，保险粉释放出电子，染料接受电子被还原成隐色体：●还原染料最常用的还原剂是保险粉，即连二亚硫酸钠NaSO2 —NaSO2 ，一般商品为白色粉末，含有两个结晶水●保险粉化学性质很活泼：易溶于水，有很强的还原能力，受潮会被迅速氧化分解，甚至会燃烧起来发出火焰，遇酸剧烈分解，放出二氧化硫，所以储存要避光、防潮和密封●(2) 还原速率●还原的速率首先取决于染料分子结构●还原染料的还原是一个多相反应，染料的颗粒大小直接影响反应时固-水界面的接触面积的大小，影响反应的几率，所以会影响还原速率●温度温度升高，还原速率加快●要考虑保险粉的分解●染料的水解（如有酰按结构的染料）●浓度还原染料的还原速率与反应物的浓度有关，反应物浓度高，反应迅速●在实际生产中我们要重点考虑的是还原速率●它反映的是还原是否充分的问题●重要性：不同的工艺所需还原时间不同印花10秒悬浮体轧染几～几十秒浸染几十分钟工艺上还原时间大不样，分析还原速率非常必要实际生产中，采用保险粉为还原剂，它的还原能力很强，但对不同结构的染料还原充分所需时间不同●半还原时间：还原达到平衡浓度一半所需的时间●半还原时间越短，还原速率越快（3）还原方法●“干缸”还原——对还原速率低的染料，染色前将染料放在比较小的容器中，在染料、保险粉及烧碱的浓度相对比较高的条件下还原，然后再将隐色体钠盐的溶液加入染浴中●全浴还原——还原速率高的染料，直接在染液中还原，染料、保险粉及烧碱的浓度相对比较低（4）还原反应中的副反应●与空气中的氧反应反应迅速，氧化过程复杂，随温度提高分解加快2Na2S2O4 + 3O2+2H2O →4NaHSO4●结果：消耗保险粉；导致染浴PH值降低●在还原中，空气的氧与保险粉的反应比较迅速，大部分保险粉被空气氧化或自身分解消耗掉●加入烧碱还可以中和还原反应中的酸性产物，保持隐色体稳定●染色过程中，保险粉浓度不能低于一定值，否则染料就会被氧化析出克服办法：尽量使保险粉与空气少接触（如印花汽箱大排气）—在还原液中加一些还原性物质（硫化钠、糊精）采用性质稳定的、还原能力较强的还原剂：印花用雕白粉，二氧化硫脲2.染料隐色体的上染●上染过程与阴离子染料相似，首先通过范德华力和氢键等被纤维表面吸附，然后再向内部扩散，属于孔道扩散模型●特殊性：染浴的电解质浓度高，大部分的还原染料隐色体的共平面性好，对纤维的吸引力大，初染速度很高。

还原染料染色方案引言还原染料是一种常用的染色剂，其柔软的颜色和良好的亲和力使它成为纺织工业和纺织艺术中的重要材料。

本文将讨论还原染料的染色方案，以帮助读者了解还原染料的应用和操作流程。

一、还原染料的特点1.亲和力强：还原染料能够与纤维的氧化剂相互作用，形成稳定的化学键，从而实现染色效果持久。

2.颜色鲜艳：还原染料具有艳丽的色彩，可以通过混合和配比来调配出不同的色调。

3.环境友好：与传统染料相比，还原染料在染色过程中生成的废水和废料对环境影响较小。

二、还原染料染色方案还原染料的染色方案根据不同纤维材料和染色效果的要求而有所差异。

下面将介绍一种常用的还原染料染色方案。

1. 准备工作在开始染色之前，需要进行以下准备工作：•准备材料：还原染料、纤维材料（如棉布、羊毛）、染色助剂（如盐酸、碱液）、水。

•准备设备：染色缸、加热设备（如加热板、炉灶等）、搅拌器、PH 计。

•准备环境：选择通风良好的地方进行染色，避免染料和染色助剂的刺激。

2. 执行步骤下面是还原染料染色的基本步骤：•步骤1：将纤维材料洗净，以去除表面的尘埃和污垢。

•步骤2：准备染色缸，并向其中加入适量的水。

•步骤3：加入适量的盐酸或碱液，以调整染液的pH值。

•步骤4：添加适量的还原染料，并充分搅拌，使染料充分溶解。

•步骤5：加热染液至适宜的温度，并保持恒温。

•步骤6：将纤维材料放入染液中，并充分搅拌，使染料均匀渗透。

•步骤7：控制染色时间，根据染色深浅的要求进行调整。

•步骤8：取出纤维材料，用清水洗净并脱水。

•步骤9：进行后处理，如定型、漂洗和烘干等。

3. 注意事项在进行还原染料染色时，需要注意以下事项：•安全操作：遵守相关操作规范，避免直接接触染料和染色助剂，以免对皮肤和呼吸系统造成伤害。

•控制染色条件：根据染料的要求，控制染色液的温度、浓度和pH值，以保证染色效果的稳定性和一致性。

•环境保护：在染色过程中注意废水和废料的处理，采取环境友好的措施，减少对环境的污染。

还原染料染色原理还原染料是指在碱性条件下被还原而使纤维着色，再经氧化，在纤维上恢复成原来不溶性的染料而染色，用于染纤维素纤维; 将不溶性还原染料制成硫酸酯钠盐，变成可溶性还原染料，主要用于棉布印花。

原理还原染料不溶于水，染色时要在碱性的强还原液中还原溶解成为隐色体钠盐才能染上纤维，经氧化后，恢复成不溶性的染料色淀而固着在纤维上，一般耐洗、耐晒坚牢度较高。

例如士林蓝等。

主要用棉、涤棉混纺织物染色；维纶亦可上色；在丝绸行业中，用于人丝、人丝·人棉交织，真丝绸拔染印花。

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。

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。