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液體還原染料

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液體還原染料

還原染料染色新方法與應用一。新型還原劑在靛藍染色中的應用二。電化學在還原染料染色中的應用三。還原染料配位體系染色四。水溶性還原染料的開發與應用

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液體還原染料

一。新型還原劑在靛藍染色中的應用靛藍染料本身不溶解于水中，也不易溶解于稀酸或弱堿中，對棉織物也無親和能力，但在強還原劑和堿性條件下，靛藍染料被還原后，可吸附在棉纖維上，經氧化進而上染棉纖維，通常工業生產采用保險粉作為強還原劑。二氧化硫脲作為還原染料的還原劑在工業中也有應用，其具有較好的穩定性，貯藏安全，即使加熱到115℃以上也只會發生分解作用并無自燃爆炸等危險，在堿性加熱到60℃的情況下，性質相當活潑，顯示出很強的還原能力，在靛藍染色中具有較好的應用前景

1.氫氧化鈉用量對還原電位的影響

按靛藍染液配制工藝條件，對靛藍進行還原后，在60℃下測試染液的還原電位，還原劑分別采用保險粉，二氧化硫脲，測得電位結果見表1，2結論：還原劑一定量時，染液的還原電位隨著堿用量的增加而減小，還原性增強。不同濃度不同類型還原劑的染色效果

在相同條件下染色，用二氧化硫脲作還原劑的摩擦牢度要好于保險粉。隨著保險粉用量的增多織物K/S值越大，但浮色越重，牢度較差；織物K/S值隨二氧化硫脲用量增加而減小，這是由于二氧化硫脲具有比保險粉更強的還原性，用量較少時就可以使靛藍完全還原。當二氧化硫脲濃度太高時，因為其還原能力很強，這時染料結構發生過還原，所以也會導致色深值降低，水洗牢度下降

結論（1）采用二氧化硫脲作純棉織物靛藍染料染色還原劑，染料質量濃度為10g/L，25℃染色時最佳工藝條件為，二氧化硫脲用量7g/L，氫氧化鈉用量10g/L，染色織物的K/S值為13.8765，干摩擦牢度4～5，濕摩擦牢度4。（2）以二氧化硫脲為還原劑，染液排放后不會使COD或BOD增加，其中尿素還有利于生化法處理污水，所以不會增加印染廢水處理負擔，是一種具有環境效應和經濟效應的還原劑。二。電化學在還原染料染色中的應用還原染料用于棉織物染色具有非常好的染色牢度,尤其是耐光耐洗和耐氯漂牢度.[1]還原染料不溶于水,在堿性溶液中將氧化態的還原染料轉變成隱色體需要強的還原劑,還原劑吸附到纖維素纖維上[2-3],將纖維上所吸附的染料再氧化為不可溶的形式.[3-7]使用最廣泛的還原劑是硫代硫酸鈉,因分解產物為亞硫酸鹽硫酸鹽硫代硫酸鹽和有毒的硫磺,不符合環保要求.所以,人們從生態環保的角度,嘗試用多種方法來取代硫代硫酸鈉目前,電化學還原染色是還原染料染色的發展方向,但技術尚不成熟,仍處于實驗室研究階段.大多使用Fe-TEA作為間接電化學還原的媒介,雖獲得了較好的染色效果,但其電流效率較低,并且TEA具有一定的腐蝕性,會刺激皮膚眼睛等.在以石墨電極為陰陽電極的陽極電解池中加入15g/LH2SO4作為電解液,陰極電解池中加入Fe2(SO4)3NaOHC2H2O4Ca(C6H11O7)2作為還原染液電解裝置中,進行還原大紅R的電化學還原染色.結果表明:還原大紅R為4g/L,Fe2(SO4)3為8g/L,NaOH為50g/L,C2H2O4為12.6g/L,Ca(C6H11O7)2為24.4g/L,工作電壓為4V,還原時間為10min,陰極面積為40cm2時,具有良好的染色效果.Fe3+-草酸-葡萄糖酸鹽媒質的電化學還原染色工藝的研究還原大紅R在Fe3+-草酸-葡萄糖酸鹽媒質的電化學染色最佳工藝為:草酸(C2H2O4)12.6g/L,硫酸鐵[Fe2(SO4)3]8g/L,葡萄糖酸鈣[Ca(C6H11O7)2]24.4g/L,氫氧化鈉(NaOH)50g/L,還原時間10min,陰極面積40cm2,工作電壓4V.在此工藝條件下,染色K/S值可達到18.608,比傳統保險粉還原染色的K/S值(18.665)稍低一些,干摩擦牢度為5級,濕摩擦牢度為4~5級,說明電化學染色的效果比較好.三。還原染料配位體系染色采用配位絡合物(酒石酸或檸檬酸/FeSO4/三乙醇胺)替代傳統的保險粉進行還原艷綠FFB染色,以減少保險粉染色后產生的含硫化合物的毒性。試驗從還原電位方面證明酒石酸或檸檬酸配位體系來代替保險粉的可行性,并發現還原染料采用配位體系染色,織物的K/S值比保險粉體系高,摩擦牢度則與保險粉染色體系相近。傳統的還原染料染色用還原劑一般為保險粉,但保險粉存在不能循環利用,不易儲存和排放等各種問題，為克服這些問題,采用保險粉的替代品進行還原染料染色,已成為還原染色工藝的一個研究方向。隱色體電位是指染料開始轉變為隱色體時的還原電位值,是染料還原難易的標志,其負值愈大,表明還原愈困難。還原染料的電勢一般在-1000~-650mV之間,還原劑的還原電勢則應與染料的電勢相接近或者高于染料[3]。還原艷綠FFB的還原電位為-865mV,還原較困難[4-5]。二價鐵胺類化合物具有比保險粉更高的染色還原速率[6]。在堿性條件下,Fe(OH)2的還原性很強,但Fe(OH)2溶解性差,易產生沉淀。所以在溶液中需要將其絡合,在弱酸性條件下可以獲得還原性強的穩定絡合體系[7]。當Fe(OH)2與較弱的配體(如酒石酸或檸檬酸和三乙醇胺)配位時,通過配體在Fe(II)3d軌道上的配位,生成混濁的二價鐵離子絡合物體系,具有高的還原電勢[8]。傳統染色的保險粉體系：浸軋染液(軋余率100%,一浸一軋)烘干(100℃X2min)

浸軋還原液汽蒸(140℃X2min)空氣氧化皂洗(2g/L凈洗劑LR-2,80℃10min)水洗烘干酒石酸/檸檬酸配位體系染色還原浴的制備將3.78g酒石酸或6g檸檬酸溶解于50mL水中,攪拌下加入2g硫酸亞鐵(FeSO4)至完全溶解。將三乙醇胺加入此溶液(酒石酸體系1mL,檸檬酸體系1.5mL)充分攪拌,確保混合均勻。在另一個燒杯中,將NaOH(酒石酸體系3.09g,檸檬酸體系4.3g)溶于50mL水中,再將NaOH溶液加入先前制備的硫酸亞鐵、酒石酸(或檸檬酸)和三乙醇胺混合溶液中。配位體系還原浴：由硫酸亞鐵、酒石酸(或檸檬酸)、三乙醇胺和NaOH溶液組成。測試了棉織物經不同的配位體系還原染色后的K/S值,并與保險粉還原的進行了比較可以看出,隨著染料濃度的增加,K/S值呈增大趨勢,且酒石酸配位體系的染色效果要好于保險粉體系。在酒石酸配位體染色中,浸漬顯色處理要優于浸軋顯色,而中間的干燥處理對得色的影響不大。結論(1)與傳統保險粉還原染色比較,配位體系染色得色率較高。在染料濃度為20g/L時,酒石酸配位體系和檸檬酸體系K/S值最高可達20,其中浸漬顯色工藝所得K/S值要比浸軋工藝高。(2)配位體系的還原電位達-900mV以上,高于還原艷綠FFB的還原電位(-865mV),所以亞鐵離子的配位化合物用于還原染料還原是可行的。(3)酒石酸體系和檸檬酸體系或多或少地改變了染色布的色光,但相比較保險粉體系來說影響不大。配位體系所得布樣的耐摩擦牢度則與傳統的保險粉體系相當,干摩擦牢度為5級,而濕摩擦牢度為3~4級。

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液體還原染料

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