第五章 还原染料染色
5-1 概 述
一 还原染料结构特点与性能
还原染料无水溶性基团，很少有亲水性基团；分子中含有二个或二个以上的羰基，无偶氮基。
优点：染色坚牢度好、染浓色时摩擦牢度稍差；染料色谱齐全、色泽鲜艳；耐日晒。
缺点：染料价格高、染色成本高、染色过程复杂、不易控制，少数黄、橙、红、绿色染料存在光敏脆损现象。
二 染色过程中染料的变化
还原染料上染过程－ 还原→上染→氧化→皂煮。
还原染料在还原剂的作用下，染料分子中的羧基接受电子被还原成醇式并在碱的作用下成为可溶性的醇式的钠盐。 NCCOH=CCONH[H+]+[OH-][O]NCCHCNHONaCONaOO[H+]+[OH-][O]ONaONaDC=O[H]D COHOH-H+DCO-Na+在这一过程中染料的溶解性亲和力颜色发生系列变化：
还原染料 隐色酸 隐色体
溶解性： 不溶 不溶 溶
亲和力： 无 无 有
颜 色：靛族 深 浅
蒽醌 浅 深
兰色 无色
① C=O为吸电子基团，还原后失去；
② C-C自由转动，因平面性破坏导致共轭体系双键减少，为浅色效应。
① 还原后，共轭体系联贯；
② 氧负离子供电效应，强化共轭效应，有利于分子极化，产生深色效应，亲和力增大。
5-2 还原染料的还原机理和染色性能
一 染料的还原和溶解
还原染料的还原性能：染料还原电位、还原剂、还原速率、隐色体稳定性。
（一）染料的还原性能
还原程度的难易：隐色体电位
还原速率的快慢：半还原时间
1 还原难易与其隐色体电位
① 隐色体电位－ 将一定浓度的染料用保险粉和烧碱溶液还原成隐色体，在一定条件下，用氧化剂赤血盐滴定，染料被氧化开始析出时所测得的铂电极和饱和甘汞电极间的电动势（P108图5-1）。
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【擒要】：综述了还原染料电化学还原及其染色的原理。讲述，电化学的基本174原理以及电化学体系i0’}：：’7’F矗一0，{，．
的基本单元。最后叙述了这种环保方法的国内外发展和研究现状0。。‘““”‘’畔“n“I‘“：．^n!：罐_"
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还原染料是一类较老的优良染料，色谱齐釜：’颜芭藓箝≯以萁牢度孬著轹。它起稀南高级染缸儡种乏-≯大量应庸手‘纤；蘸襄鲆；函‘滦>棉漉葫级锄芮藕萄’夯的套桑≥晴鋈速豢桑％箍奇角≥脯醣辩罐釉维毙I经过诿妇酶崭尧竣速和应南考睦j
这类染料中的许多品种已经得到了公认，成为长期沿用的品种…。’)lllr
还原染料都不溶手菘jj薷宴扇j丕原麴谴这些桑科语J成可藩j}Ⅱ可染色的隐色体。还原染料所使用的还厦剂至今大多仍是连；亚硫酸钠
工作服：需要灭菌的医疗纺织品和需要稚外反射住角的牵用
要求好的耐氧牟度，都芾要应用还原染料染色晗!。．．．_!…一．从生态学观点，还原染料也是目前纤维素纤维染色优先的选择。：由于这些染料i
。不溶于水，_不会积聚茬水中和生物体中¨而对生态的影嗬主要是应用还原剂和其他。
各种染色助剂，’在染色过程中使用后它们会最后留在废水中。因此有待开发新的环．保的方法解决还原染料染色对环境的污染问题t目前研究最多l的就是鲥龟化学廑用：’于还原染料韵染色。’。’…+一、’。+…．。j…．…0jj11．…
‘卜还原染料鲥电化学j|{原及其染色的原理…一。一’…～一：：、ii-’i一…、．j。。…。染料的电化学还原l可以分为直接和间接还原两种。对于硫化染料，电子能从阴
极表面向染料直接载荷。而还原染料和靛蓝染料幕具有颜料的特性和低：的水溶性，对吼援毒面的蟑触榉誊很他，：零黟哆子从峨辞移到槲撼专耨申师蠛鸭菇介
还原染料轧染的工艺流程
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一、准备工作阶段。
还原染料研究现状
141203 3114003519 林子皓
纯棉织物的超细液状还原染料印花
超细液状还原染料的粒径为140 - 200 nm，分布较窄，染料扩散性能优良。常温离心沉淀率仅为3%一7% ,高温离心沉淀率为3%一9%，储存稳定性较好。相对于粉状染料，超细液状还原染料在印花时的提升性更佳。此外，经超细还原液状染料印花后的棉梭织物具有优良的耐摩擦、耐水洗及耐汗渍色牢度，可满足高档服装面料的牢度需求。
只需少量化学还原剂的新染色技术
这种新染色技术是在真空条件下对还原染料进行还原，且还原染料的化学还原作用被快速、安全和重复地进行。由于该技术不必考虑大气中氧气氧化的问题，只需使用少量化学还原剂，因此这种还原染色加工被称为对环境和生态更友好地染色技术。为了实现这种技术，DyStar公司与Brazzoli公司合作改进染色机器，把喷射染色机中的空气用真空泵抽成真空来取代，创造了Brazzoli Innovat方法。
电催化氢化
电催化氢化ECH是在电化学作用下，利用电还原产生活性的氢原子对不饱和化合物催化加氢的方法。与传统的液相催化氢化方一法相比，具有不需要高压氢气等还原剂、反应条件温和、氢化过程易于控制等特点，是一种“绿色”的氢化反应过程。近十年来，采用ECH方法研究了烯烃、酮、硝基芳香簇等不饱和化合物的氢化过程，对反应条件、选择性及电极材料等进行了广泛的研究，取得了长足的进展。
电催化氢化的原理可用靛蓝的电催化氢化反应表示。在碱性介质中，水在阴极还原生成吸附活性氢原子，此活性氢原子催化靛蓝分子的拨基加氢，在NaOH碱性介质中生成靛蓝隐色体钠盐。副反应主要是析氢反应，即吸附的氢原子放电或祸合生成氢气，从而降低了电解效率。
还原染料的电化学还原
人们尝试了各种具有生态坏保意义的方法来替代这种对环境不友好的传统工艺，如研究新的有机还原剂、催化加氢法、电化学方法。新的有机还原剂(比如a-轻基酮)虽然还原效率比较高、具有较强的生物降解能力，但是其中的一些物质成本较高、在碱性体系中生成具有强烈刺激性的副产物，使之到现在为止还没有找到一种完全取代保险粉等传统还原剂的物质。催化加氢虽然具有环保和生态效益，但由于其还原速率慢、还原的不稳定性、需要高压容器等缺点，所以到目前为止还不能大规模应用于工业生产。
