1、还原染料染色,一 还原染料的分类及主要性能 二 还原染料的染色过程 三 还原染料的染色方法及其工艺,概述,不含水溶性基团，不能直接溶于水 分子结构中具有两个或几个羰基(C=O) 染色时染料先在强还原剂和碱的作用下，使染料还原成为可溶性的隐色体钠盐，它对纤维素纤维有亲合力，能上染纤维，隐色体钠盐上染纤维后，再经过氧化，隐色体恢复成为不溶状态的染料而固着在纤维上,概述,染色过程还原剂 氧化 染料 隐色体钠盐 原来的还原染料碱 可溶 不溶,概述,还原染料主要用于棉织物及涤棉混纺织物的染色。是纤维素纤维染色的一类十分重要的染料。也是染粘胶纤维等其他纤维素纤维、维纶等常用的染料。 色泽鲜艳，色谱较全（红
2、色品种较少，缺乏鲜艳的大红），各种牢度一般都比较高，尤其是耐晒、耐洗牢度为其它染料所不及。,概述,缺点 染色工艺复杂 价格较高 红色品种较少，缺乏鲜艳的大红色 部分染浓色时摩擦牢度较低 某些黄、橙色染料在日光作用下会促进纤维氧化损伤而具有光敏脆损作用 不适于染蛋白质纤维（碱）,一 还原染料的分类及主要性能,蒽醌类 还原染料按照化学结构分靛类,一、蒽醌类还原染料,以蒽醌或其衍生物合成的以及具有蒽醌结构的染料 还原染料中最重要的一类 优点 各项牢度较好，色谱齐全，色泽较鲜艳 对棉亲合力高 缺点 染料的合成步骤复杂，原料昂贵 染料价格较高，一般只用于高档织物 红色较少，且不鲜艳 染色时要求的技术条件
3、高 制造时公害严重，治理困难,一、蒽醌类还原染料,举例 还原蓝RSN 还原绿FFB,二、靛类还原染料,包括靛蓝及其衍生物，硫靛及其衍生物，具有靛蓝和硫靛混合结构的对称或不对称染料，以及半靛结构的染料。（靛蓝染料和硫化染料）,二 还原染料的染色过程,一、还原染料的还原溶解 二、还原染料隐色体的上染 三、还原染料隐色体的氧化 四、染色后处理,一、还原染料的还原溶解,（一）还原反应 还原染料不溶于水，在碱性溶液中可在还原剂的作用下，将染料分子中的羰基还原成可溶性的隐色体钠盐，才能上染纤维素。 常用还原剂 保险粉、二氧化硫脲 常用碱剂 烧碱,一、染料的还原溶解,以蒽醌还原染料为例 当受到氢氧化钠和还原
4、剂作用时，所生成的隐色体在碱性介质中就可能完全成为电离的钠盐状态。,一、染料的还原溶解,染料变成隐色体，结构发生变化，因而颜色也发生相应的变化。 蒽醌类：隐色体颜色通常比染料本身深 原因：共轭双键吸收波向长波方向移动,1.隐色体电位与还原性关系,一般来说 靛系还原染料的隐色体电位绝对值较低，易还原 蒽醌类还原染料的大多数隐色体电位绝对值较低，难还原 同一母体结构的染料 若环上含供电子基，则难还原 若环上含吸电子基，则易还原,一些还原染料的隐色体电位,2.影响还原速率的因素：,染料分子结构 一般来说，靛系还原染料，特别是硫靛类还原染料的还原时间较长，还原速率远比稠环蒽酮、氨基蒽醌类低，比黄蒽酮更
5、低，还原速率较慢。 染料颗粒大小 染料颗粒小，单位重量染料的接触面积大，反应速率应当随之而增高。 染料颗粒越大，单位重量染料的表面积越小，即与溶液的接触面(反应面积)越小，还原速率越低。,染料的结晶性质 若染料形成结晶，则还原速率降低，故染色时以采用超细粉还原染料为佳。 反应物的浓度 反应物浓度高，反应比较迅速。 还原时的温度 温度高，还原速率大。,3.还原剂,保险粉（连二亚硫酸钠）Na2S2O4 不含结晶水，淡黄色粉末 含两分子结晶水，为白色细粒状，富有流动性 易溶于水，很强的还原能力，在空气中很不稳定，受潮会被迅速氧化，甚至会燃烧起来 遇酸发生剧烈分解，放也SO2 PH=10稳定，避光防潮
6、密封保存,新型保险粉,与保险粉相比： 稳定性好，还原能力强，贮藏安全，用量少，无污染 对蓝蒽醌酮类染料（还原蓝RSN）容易造成过度还原以及色泽变化剧烈，其还原速率慢，如果掌握不好，往往造成得色较淡。,二、还原方法,按还原条件及操作方法的不同分为以下两种： 1、全浴还原法 2、干缸还原法,1、全浴法,直接在染浴中使染料还原后，即开始染色 操作过程： 还原染料用分散剂和少量温水调成薄浆，再加适量温水稀释、搅匀 染缸中按浴比加足水量，加入规定量的烧碱 滤入调好的染液，并加热至规定温度 搅拌后加入规定量的保险粉，进行还原1015min后即可染色,特点 浴比大 烧碱、保险粉浓度相对较低 还原条件温和 应
7、用 适用于还原速率快，隐色体溶解度低或在高浓度保险粉和烧碱作用下易水解、过还原、脱卤等副反应的染料 如：还原大红R、蓝RSN、蓝BC等,2、干缸法（小浴比还原法）,还原时，染料及助剂不直接加入染缸，而先在另一较小的容器中进行还原然后将还原好的染料隐色体滤入加有规定液量的染缸中再进行染色 操作过程 将染料用少量助剂及水调匀，干缸浴比为1:50，加入23L 30%烧碱，搅匀 升温至还原温度，缓缓加入0.50.75kg保险粉，保温还原1015min 染槽内加入规定量的水，升温至染色温度，加入余下的烧碱、保险粉，将已还原好的隐色体溶液滤入染槽，搅匀后，开始染色,干缸时染料与水量之比,特点 浴比小 烧碱
8、、保险粉浓度相对较高 还原条件相对剧烈 应用 还原速率慢、隐色体溶解度高的染料 除适合于全浴法的染料外，一般都用此法,（五）不正常的还原现象,1、过度还原现象：正常情况分子结构中羰基不全部还原，温度、浓度过高，则得色萎而淡，甚至丧失亲和力。 如：还原蓝RSN 60时，二个羰基被还原，得到的隐色体亲合力高，染物色光较好 70以上，四个羰基被还原，染物得色萎淡 更激烈的条件，失去亲合力，氧化后不能回复到原染料,过度还原现象,2、脱卤现象,含卤素的染料在高温、还原剂浓度高及还原时间长的情况下还原，容易发生脱卤现象，使染料的色光及染色性能降低。 如：还原蓝BC，高温还原会使分子中两个氯原子脱落，变成卤
9、化的蓝蒽酮，氧化后色光变红，产品耐氯牢度下降。,脱卤现象,3、分子重排现象（异构化）,染料还原后，烧碱不足，有些染料会发生分子重排 如：还原蓝RSN，正常隐色体为暗蓝色，若烧碱浓度太低就生成难溶的紫色蒽酚酮化合物,4、水解现象,酰胺结构的还原染料在温度升高和烧碱浓度较高的情况下会发生水解，使色光、染色性能和染色牢度发生变化 如：还原橄榄绿R、还原棕R、金橙3G等,水解现象,5、结晶现象,如果染料隐色体的溶解度小，而浓度又过高，则有可能发生隐色体的结晶和沉淀现象，因而不能进行正常染色。 隐色体的溶解度与分子中被还原的羰基数目及大小，染料亲水性基团的多少、位置，染料分子的大小及取代基的影响等因素有
10、关。,二、还原染料隐色体的上染,(一) 隐色体上染的特点 还原染料隐色体上染纤维素纤维类似于直接染料（阴离子染料）染棉。通过范德华力和氢键被吸附在纤维表面，然后向内部扩散。 “两高一低” 初染率高、平衡上染百分率高 隐色体的亲和力高，染液中电解质浓度过高 匀染性低 隐色体的亲和力高，染色温度低，染料扩散能力差 需要解决的问题：匀染性 加入骨胶等匀染剂，否则易产生色差、色花和环染等疵病,三、还原染料隐色体的氧化,一般冷水淋洗（水中氧气氧化） 透风氧化（即空气氧化） 氧化剂氧化,三、染料隐色体的氧化,一般冷水淋洗 透风氧化 大多数氧化速率较快，只要进行水洗和透风就能达到氧化的目的。 如：还原蓝RS
11、N、还原绿4G，还原绿FFB等 氧化剂氧化 有些氧化速率较慢，要用氧化剂氧化 如还原桃红R、艳橙GK、RK、黄G等 常用氧化剂：双氧水、过碳酸钠、重铬酸钠等,用于氧化速率特别慢的染料,三、染料隐色体的氧化,注意事宜 分子中含羟基的染料，氧化后要用稀酸中和，避免皂煮时染料从染物上溶解下来,过氧化现象,剧烈氧化条件下发生过度氧化现象，使颜色发生改变 例：还原蓝RSN、还原蓝5B、蓝BC等，这一类发生过氧化现象，颜色变暗并带绿光，用少量还原剂处理，仍可回复原来颜色。,颜色变暗并带绿光,过氧化现象,如何避免过氧化现象： 避免使用重铬酸盐或其它强烈的氧化剂 氧化前尽量用水冲洗或用NaHCO3液洗，以除去
12、染物上残余的烧碱,四、染色后处理,染色后处理：水洗和皂煮 目的 除去纤维表面的浮色，提高染物的耐洗和耐摩擦牢度 改变纤维内染料微粒的聚集、结晶等物理状态，使染着在纤维上的染料状态变得更为稳定，而获得稳定的色光 提高某些染料的日晒牢度,附在纤维表面上的不溶性染料颗粒,四、染色后处理,皂煮后不但染物的染色牢度得到提高，而且色光也会有所变化。原因如下： 染料分子在纤维中的物理状态发生了变化 染料分子的异构化，如顺式、反式异构,第三节 还原染料的染色方法及工艺,一、还原染料隐色体染色工艺 二、还原染料悬浮体轧染工艺,（一）一般工艺流程,染料预还原浸染或卷染水洗氧化皂洗水洗,（二）工艺说明,1、染料还原
13、方法的选择 干缸法：高浓度保险粉和烧碱条件下不易发生副反应的染料 全浴法,部分还原染料隐色体的染色方法,3、氧化方法选择,氧化速率大的水洗、透风氧化 氧化速率小的水洗、氧化剂氧化 氧化剂氧化的方式和条件 为过碳酸钠24g/L，3050，1015min 双氧水0.61g/L，3050，1015min 重铬酸钠12g/L，醋酸24g/L，5070，1015min,4、皂煮工艺,皂煮条件 35g/L肥皂和3g/L纯碱，95，510min,二、还原染料悬浮体轧染,所谓悬浮体轧染法就是，由还原染料的超细粉配成的悬浮体溶液，直接浸轧在织物上，然后经过还原液，在还原汽蒸条件下使染料被还原成隐色体，被纤维吸附
14、、上染的染色方法。,二、还原染料悬浮体轧染,优点 可以克服隐色体染色的初染率高和移染性能低的缺点，不会有“白芯”现象。由于悬浮体对纤维无亲和力，均匀分布在纤维与纱线的表面，还原后隐色体可向内扩散，具有较好的匀染性和透染性，改善“白芯”现象。 对染料的适应性较强，不受染料上染率不同的限制，因此上染率不同的染料可拼染。产量高、质量好。,（一）一般工艺流程,浸轧染料悬浮液烘干浸轧还原液汽蒸水洗氧化皂煮水洗烘干,(二)工艺说明 1、浸轧染料悬浮液,染色成功的关键 染料颗粒（80%以上）2m企业一般用胶体研磨机研磨 颗粒越小，悬浮体稳定，透染性好，还原速率快 颗粒太大，产生沉降或还原不充分，造成色差、色
15、点，降低染料利用率,商品染料,粗粉状：需研磨粉状 细粉状 商品染料 超细粉状液状均加有分散剂 使用时视具体情况补加或不加,2、烘干,烘干后的织物应先冷却，再进入还原液，以免还原液温度上升，导致还原剂分解损耗 织物进入还原液及还原汽蒸以前应严防水滴,3、浸轧还原液,还原液温度：低温（30） 还原蒸箱： 进布处，用还原液封口，出布用水封口，目的：避免与空气接触（易氧化,浪费还原剂 ） 还原蒸箱温度：102105 压力：980Pa 时间：50s,4、氧化和皂煮,氧化 一般为氧化剂氧化（连续生产时间短） H2O2 0.51.5g/L 或过碳酸钠 35g/L 温度 4050 织物轧氧化液后透风，以延长氧化时间 皂煮 加盖的平洗槽或皂蒸箱中 近沸 充分皂煮，否则色光不稳定，影响染色牢度,
