第八章还原染料
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实验八还原染料悬浮体轧染工艺实验一、实验目的掌握还原染料和染色的一般方法——悬浮体轧染。
二、实验原理还原染料分子中不含水溶性基团,故不溶于水,但含有两个或两个以上的羰基,能在碱性、还原剂(保险粉一连二亚硫酸钠)条件下被还原成隐色体转变成不溶性染料而固着在纤维上,所以还原染料的染色一般分为四个阶段。
即染料还原溶解——隐色体上染——隐色体氧化——皂煮后处理。
还原染料主要用于棉、粘胶等纤维素纤维的染色,染色方法主要有隐色体染色法(浸染法)和悬浮体染色法(轧染法)悬浮体染色法是将染料研磨成很细的颗粒(2cm以下),借分散剂作用,配制成染料的悬浮体,将这种悬浮体溶液均匀地浸轧在织物上,然后烘干,浸轧还原液(含有烧碱、保险粉)后,立即进蒸箱汽蒸使染料还原并上染于纤维,汽蒸后再经氧化,皂煮和水洗等过程完成上染。
三、主要实验材料、化学品和仪器1、主要实验材料:丝光漂白棉布(2g/块)2、主要实验材料:还原蓝RSN(10g/L)、还原桃红R(10g/L)、还原灰BG(10g/L)、太古油、烧碱、保险粉、食盐、皂片、纯碱、还原艳绿FFB(1g/l)3、主要实验材料:烧杯、量筒、温度计、天平、恒温水浴箱、烘箱四、实验步骤1、处方悬浮液:(全班用,配制1L)还原艳绿FFB 20g/L扩散剂 1.5g/L总液量 1000ml还原液:(各组自配)烧碱(30% 36 Be) 50ml/L保险粉(85%) 24g/L总液量 100ml2、染色工艺流程干布→浸轧悬浮液→烘干→浸轧还原液→还原汽蒸→空气氧化、冷水洗→皂煮→水洗→烘干3、实验步骤称取还原染料与扩散剂放入烧杯中,加适量水,研磨15min,用蒸馏水稀释配制轧染用悬浮液,取丝光漂白棉织物一块(2g),浸轧悬浮液(二浸二轧,带液率 70% ),在热定型机上烘干(90℃,3min)。
用蒸馏水配制还原液,加入烧碱和保险粉,溶解,补足所需要的水量。
烘干的试样在还原液中浸染后立即取出,不经轧挤,立即放在一片塑料薄膜上,并迅速盖上另一片塑料薄膜,将其移入烘箱中还原汽蒸(130℃,2min),高温使四周的塑料薄膜粘合形成袋状,试样被封在袋中,试样所带的还原液使袋中形成还原汽蒸的环境,因此,还原染料被还原成隐色体并上染纤维,完毕后取出试样,空气氧化15min,冷水洗、皂煮、热水洗、冷水洗、烘干。
永不退色的染料-还原染料还原染料又称士林染料,源于英文:Indanthrene(阴丹士林),还原染料因其耐日晒牢度高,又被称为永不褪色的染料。
一、还原染料基础知识1定义:还原染料不溶于水,分子上含有两个或者几个共轭的羰基(>C=O) ,染色时先在碱性条件下被还原为可溶性的、对纤维素纤维具有亲和力的隐色体钠盐上染纤维,然后再氧化为原来不溶性染料固着在织物上。
2染色特点:染色牢度好,日晒牢度>6级;皂洗牢度>4级色泽鲜艳,色谱齐全(缺大红,蓝、绿、紫、棕、橄榄较好)成本比较高(中间体价贵、合成复杂)匀染性差,容易产生白芯某些染料有光脆性(黄、橙、红),靛蓝摩擦牢度较差主要用于棉或涤/棉混纺织物的染色,也可用于维纶染色,不可用于蛋白质纤维的染色3还原染料的结构特点①有多个羰基②没有水溶性基团③大都具有很好的平面性二、还原染料染色原理1.染色原理可溶性的隐色体钠盐对纤维有亲和力氧化恢复为原来不溶状态的染料,固着在纤维上。
2.染色步骤染料的还原和溶解染色隐色体的上染染色隐色体的氧化皂煮(一)还原染料的还原和溶解(1)还原方法隐色体电位:碱性条件下,用保险粉把染料还原成隐色体,在一定条件下,用氧化剂(赤血盐)将隐色体氧化,滴定至氧化所消耗氧化剂的量。
①干缸还原:先将染料还原,再加入染浴中。
高浓度烧碱和保险粉下还原。
②全浴还原:染料直接在碱性染浴中还原。
(2)还原速率极其影响因素①染料结构本身(含吸电子基易还原)②温度高,还原速率高③还原剂的浓度越高,速率越高④染料的颗粒大(即比表面的大小)不易还原。
(3)常用的还原剂①保险粉:连二亚硫酸钠、低亚硫酸Na2S2O4②二氧化硫脲a.稳定性好b.还原能力强c.溶解性差些d.易过度还原(用量要少)(4)不正常还原现象①隐色体结晶析出a.还原温度低b.隐色体溶解度低c.不适当加盐d.放置时间过长e.烧碱、保险粉浓度过高②过度还原 (引起染料亲和力下降,染色后难氧化)③脱卤:温度高④酞氨基水解:温度和碱浓度高(二)还原染料隐色体的上染还原染料隐色体浸染时,初染速率很高,但只是吸附在纤维表面呈环染状态,随后缓缓向内部扩散,呈现缓慢上染特性,移染性很差。
《染料化学》习题第一章染料概述1名词解释:(1)染料(2)颜料(3)染料商品化(4)染色牢度(7)致癌染料。
2、构成染料的条件是什么?3、按纺织纤维分类写出各种纤维染色适用的染料(应用分类名称)。
4、染料的名称由哪几部分组成?各表示什么?5、何谓染料商品化加工?染料的商品化加工有何作用?常用哪些助剂?6、评价染色牢度的指标有哪些?7、什么是《染料索引》?包含哪些内容?8、试指出下列染料的类属(结构分类,应用分类)(1)OHOHO OHOH2 20%H 2SO4-110~115 C-SO3HNH」OH O( 2)OHSO3HNa2S75~80 C SO3Na N02 OH OSO3NaCOONa^■■1_N= Nso3H》_NHCONH_《SO3Na(4)BrNHX Br XX COCOONa-J直接铜盐紫)3RL (C. I. 25355)(5)SO3NaOHN= NO OHO NH —CH 3NHCOBrNHc—C/(H3O2NBrNH2(5 )禁用染料(6)致敏染料第二章中间体及重要的单元反应1何谓染料中料,在合成中料中主要采用哪些单元反应?2、 试述卤化、磺化和硝化在染料中料合成中的作用,并以反应方程式表示引入这些取代基的方法。
3、 合成染料用的主要原料是什么?有哪些常用的中间体?写出从芳烃开始合成下列中料、染料的途径。
(7) ( 8)(9)( 10)4、 以氨基萘磺酸的合成为例,说明萘的反应特点以及在萘环上引入羟基、氨基的常用方法。
5、 以蒽醌中料的合成为例,说明在蒽醌上引入羟基、氨基的常用方法。
6、 何谓重氮化反应?影响重氮化反应的因素有哪些?7、 何谓偶合反应?偶合剂主要有哪几类?影响偶合反应的因素有哪些? 8、 试述偶合反应的 pH 值对偶合反应速率的影响。
9、 盐对偶合反应的速率有什么影响?10、以芳烃为原料,写出下列染料合成反应过程和基本反应条件。
第三章染料的颜色和结构1、名词解释: (1)发色团(2)助色团(3)深色效应(4)浓色效应(5)浅色效应(6)淡色效应 (7)互补色(8)单色光(9)积分吸收强度(10)吸收选律(11) Lambert-Beer 吸收定律2、从染料的吸收光谱曲线的性状上可得到哪些信息?(1) (2)(3)(4) SO s NaOH NH 2(5)O 2N NO 2NaO 3NH 2OHO OHO OHO NH 2NH 2 O O NH 2O(1)3、 试用量子概念、分子激化理论解释染料选择吸收光线的原因。
【纺织印染整技术】还原染料染色工艺还原染料(士林染料)分子结构中含有两个或两个以上的羰基,没有水溶性基团,不溶于水对纤维素纤维没有亲和力。
染色时,需在强还原剂和碱性的条件下,将染料还原成可溶性的隐色体钠盐才能上染纤维,隐色体上染纤维后再经氧化,重新转变为原来不溶性的染料而固着在纤维上。
还原染料色泽鲜艳,染色牢度好,其耐日晒、耐水洗、耐氯漂牢度为其它染料染色产品所无法比拟的,但价格较高,工艺比较繁复。
是目前各类商品染料中应用很广的高档染料,主要用于高牢度要求的各类纤维素纤维及其混纺、交织物的染色和印花。
一染色过程1 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。
2 .隐色体上染还原染料经保险粉、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。
因此,在上染过程中可加入少量缓染剂,如平平加0、匀染剂等。
一、中间体吡唑啉酮、DSD 酸、H 酸、γ酸、J 酸、 1,4-二羟基蒽醌、1,4-二氨基蒽醌、溴氨酸、苯绕蒽酮二、结构与颜色的关系第五章 酸性染料一、总论1、结构分类:偶氮型:单、双偶氮染料,以浅色为主(黄、橙、红、紫、蓝);蒽醌型:单蒽醌为主,主要为深色(紫、蓝、绿);日晒牢度最好三芳甲烷型:色泽鲜艳、强度大,以紫、蓝、绿为主,日晒牢度最差。
2、应用分类酸性染料、弱酸性染料、金属络合染料不同种类结构、染色性能的比较二、强酸性染料1、结构特点种类:单偶氮;单蒽醌;三芳甲烷特点:分子量小;含至少一个磺酸基,三芳甲烷类含两个以上,水溶性好。
2、染色性能与纤维结合力:离子键;上染pH:强酸性, pH 小于4;匀染性:好;湿牢度:差;适用纤维:羊毛,不适于蚕丝。
三、弱酸性染料1、结构特点:• 1在强酸性染料基础上增加有机部分的比例,分子量增加‚ 2双偶氮染料、双蒽醌染料ƒ 3蒽醌结构从不对称到对称2、染色性能与纤维结合力:离子间力,范德华力,疏水作用;上染pH: 弱酸性,中性;匀染性:较酸性染料差;湿牢度:比酸性染料高;适用纤维:蚕丝,尼龙。
O OH2SO 3NaNH 2O O HNHNC4H9 NaO3SOHOHNaO3SC4H9四、酸性染料的结构与牢度1、湿牢度:分子量大小,疏水基大小2、耐酸碱牢度:偶氮——羟基、氨基的保护蒽醌——形成分子内氢键,稳定性好三芳甲烷——最不稳定3、日晒牢度:蒽醌>偶氮>三芳甲烷引入供电子基,日晒牢度明显下降;吸电子基,增加不明显。
偶氮结构中含有杂环,日晒牢度较高。
蒽醌染料β位引入吸电子基,日晒牢度增大,不对称蒽醌到对称蒽醌,牢度高半级。
第六章酸性媒介染料和酸性含媒染料一、金属络合染料的结构酸性媒介染料是一类能与金属媒染剂形成螯合结构的酸性染料,一般具有强酸性染料的基本结构,染料分子中还含有两个能提供给电子对、可以与过渡金属元素络合形成螯合结构的配位基。
种类酸性媒染染料;酸性金属络合染料;中性染料二、金属络合染料的性能金属络合染料的性能比较第七章直接染料1、结构特点基本上是偶氮染料,主要以双偶氮、三偶氮染料为主。
还原染料的染色方法及工艺1. 引言还原染料是一种常用的染料类型,其染色方法和工艺直接影响着染色效果的稳定性和色牢度。
本文将介绍还原染料的染色方法及工艺,帮助读者更好地了解和掌握染色技术。
2. 还原染料的特点•还原染料是一种易溶于水的有机染料,具有良好的亲水性。
•还原染料在还原剂的作用下可以还原成无色或浅黄色的溶液,而在氧化剂的作用下则恢复为有色状态。
•还原染料具有较低的温度要求,适用于染色温度相对较低的织物材料。
3. 还原染料染色方法还原染料的染色方法通常包括以下几个步骤:3.1 准备工作在进行染色之前,需要进行以下准备工作: - 确定染色织物的种类和特性,选择适合的还原染料。
- 准备好所需的还原剂、助剂和染色设备。
3.2 预处理首先,将织物进行预处理,包括洗涤、除杂、酶处理等。
预处理可以去除织物表面的污垢和杂质,提高染色效果。
3.3 染色溶液的配制根据染色物质的比例和染色效果要求,将还原染料、还原剂、助剂等按照一定比例加入到溶液中进行配制。
通常还原染料与还原剂的配比为1:2或1:3,根据具体情况可以进行调整。
3.4 染色过程染色过程包括以下步骤: - 将织物和染色溶液放入染色槽中,并加热至适当温度。
- 控制染色时间,使染料充分与织物接触和渗透。
- 定时搅拌或机械搅动,加速染料的渗透和分散,提高染色效果。
3.5 后处理染色完成后,需要进行后处理来固定染料和提高色牢度。
后处理包括冷却、清洗、漂洗、干燥等步骤。
4. 还原染料的工艺控制在还原染料的染色过程中,需要注意以下几个关键工艺参数的控制:4.1 温度控制染色温度是影响染色效果的重要因素。
较高的温度可以加快染料与织物的反应速度,但过高的温度可能会损害织物的结构。
因此,在实际染色过程中应根据织物材料选择合适的温度,并严格控制染色槽内的温度。
4.2 pH值控制还原染料在酸性和中性条件下染色效果较好,而在碱性条件下则容易发生还原剂的不稳定性。
因此,染色过程中需要根据染料的特性调节溶液的pH值,通常采用酸性或中性条件进行染色。
绪论单元测试1.泳移可使染色获得均匀的染色效果。
A:错B:对答案:A2.轧余率是浸轧后织物上带液质量占轧后湿布质量比。
A:对B:错答案:B3.颜色的三属性分别是色相、明度和饱和度。
A:错B:对答案:B4.染料拼色的三原色是红、黄、蓝(这里的红即减法混色的原色品红,蓝即是减法混色的原色青色)。
A:对B:错答案:A5.织物浸轧染液烘干时,为了防止织物上染料的泳移,烘筒温度通常应()。
A:前低后高B:前高后低C:前后一致答案:A6.下列不属于轧染染色方法的特点是()A:适合小批量生产B:适合大批量生产C:属于连续化生产答案:A7.浴比为1:10则表示1克织物需要用()A:10ML水B:10ML染液C:10ML染料母液答案:A8.轧染时易产生头深尾浅现象的本质原因是()。
A:亲和力太大B:轧液浓度太大C:染色温度太低答案:A9.当轧车轧液不匀时,极易产生()A:原样色差B:前后色差C:左、中、右色差答案:C10.下列属于轧染方法的特点的是()A:连续生产B:适用与小批量生产C:适合大批量生产D:间歇式运转答案:AC第一章测试1.上染过程的四个阶段中,决定上染速率的阶段是染料在纤维中的扩散阶段。
A:对B:错答案:A2.拼色时,选用半染时间相近的染料不容易获得前后一致的色泽。
A:对B:错答案:B3.通常,纤维的ζ电位与热力学电位符号相反,主观题绝对值较低。
A:错B:对答案:A4.在实际染色过程中,如直接染料染色过程中,加盐可以降低纤维表面的动电层电位。
A:错B:对答案:B5.在大多数染色体系中,染料的上染过程是吸热反应,因此高温会使染料解吸。
A:错B:对答案:A6.符合朗缪尔吸附等温线的染色过程,其染料在纤维中的吸附是非定位吸附。
A:对B:错答案:B7.符合弗莱因德利胥型吸附等温线的染色过程,存在染色饱和值。
A:对答案:B8.提高染色温度,平衡上染百分率()A:可能提高也可能下降B:下降C:提高答案:B9.半染时间即达到平衡上染率一半所需要的时间的半染时间短,表明()A:染料平衡上染百分率高B:染料扩散速率慢C:染料扩散速率快答案:C10.对于棉、黏胶和蚕丝等亲水性纤维,染料分子在纤维上的扩散特点可以用()模型来说明。
还原染料的染色方法及其工艺还原染料是一种特殊的染色方法,它能够将已经染色的织物恢复到原始的颜色。
这种染色方法常常用于修复古老的织物或艺术品,以使其恢复原有的美观和价值。
下面将介绍还原染料的染色方法及其工艺。
还原染料的染色方法主要包括两个步骤:还原和染色。
还原是指将已经染色的织物中的染料还原到无色或较浅的颜色。
染色是指将还原后的织物重新染色,以恢复原有的颜色或达到期望的颜色效果。
在进行还原染料的染色方法时,首先需要准备一些基本的材料和工具。
这些包括还原剂、染料、盐、碱、温水、热水、容器、搅拌棒等。
还原剂是实现还原的关键,常用的还原剂有硫酸亚铁、硫代硫酸钠等。
染料的选择可以根据需要恢复的颜色来确定,可以使用天然染料或合成染料。
接下来,进行还原染料的染色工艺。
首先,将织物放入温水中浸泡一段时间,以使织物充分湿润。
然后,将织物放入含有还原剂的盐溶液中,搅拌均匀,保持一定的温度和时间,使还原剂充分与染料反应。
在此过程中,还需要根据需要调整溶液的酸碱度,以促进染料的还原和染色效果。
完成还原后,织物就可以进行染色了。
将染料溶解在热水中,然后将还原后的织物放入染料溶液中浸泡,搅拌均匀,保持一定的温度和时间。
在染色过程中,可以根据需要调整染色时间和温度,以达到理想的染色效果。
染色完成后,将织物取出,用清水冲洗,直至洗净为止。
最后,晾干或烘干织物,即可完成还原染料的染色过程。
还原染料的染色方法及其工艺是一种复杂而精细的工艺,需要严格控制各个环节的条件和参数。
在实际应用中,还需要根据不同的织物和染料进行调整和优化,以达到最佳的染色效果。
此外,还要注意安全使用化学物质,避免对环境和人体造成伤害。
还原染料的染色方法及其工艺是一种重要的修复和保护古老织物的手段。
它能够将已经染色的织物恢复到原始的颜色,并使其焕发出新的生命力。
通过掌握和应用还原染料的染色方法及其工艺,我们可以更好地保护和传承人类宝贵的文化遗产。
染整⼯艺原理⼆复习题第⼀章染⾊的基本知识<⼀> 名词解释1、上染2、上染百分率3、上染速率曲线4、平衡上染百分率5、半染时间6、盐析7、双电层8、zate电位9、吸附活化能10、直接性11、浴⽐<⼆>问题1、简述染料上染纤维的三个阶段?2、指出上染速率曲线的实际意义?3、简述影响染料聚集的因素?4、染料与纤维的结合⼒有哪些形式,举例说明?5、简述纤维在染浴中带电学说?6、简述影响zate电位的各种学说?7、分析纤维表⾯各种离⼦浓度的分布情况。
8、分析纤维带电与实际染⾊的关系。
9、解释“上染平衡属于动态平衡“这个结论。
10、分析纤维的两相结构及纤维的吸湿溶胀对染⾊的影响?第⼆章染⾊热⼒学<⼀> 名词解释:1、化学位2、染料对纤维的染⾊标准亲和⼒3、吸附等温线4、有效容积5、染⾊分数6、吸附层容积<⼆> 问题1、常见的吸附等温线有哪⼏种形式?举例说明各种吸附等温线所表⽰的染⾊机理及其特点。
2、从亲和⼒定义式推导出朗格缪尔吸附等温式:3、从亲和⼒定义式推导弗莱因利胥吸附等温式:4、根据染⾊热,分析温度对染⾊⼯艺的影响。
5、假设⼀个分⼦量为500的分散染料染锦纶纤维时,浴⽐为1:20,在60℃时,亲和⼒(-µ°)为3000kcal/mol,染⾊热(△H°)为10kcal/mol,试计算80℃下每升染液⾥加⼊多少克染料才能使每公⽄纤维获得1%的吸收(注:每升染液按1kg计算,染⾊热可视为不随温度变化的定值)?6、⽤直接染料染两块试样,在温度为T1下染⾊达到平衡时,染液的浓度为[D]S1,在温度为T2(T2≠T1)下染⾊达到平衡时,染液浓度为[D]S2,假设达到平衡时,两试样上染料浓度相等,即[D]f1=[D]f2,试推导出染⾊热的表达式〈设染⾊热不随温度改变〉。
7、判断下列各种说法是否正确:(1)(a)当[D]s=[D]r时,上染达到平衡态。