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染料厂的还原染料染色机理是什么?

来源:http://www.jfyyanliao.com/news/56.html 发布时间:2016-10-20

染料厂的还原染料染色机理是什么?

1.还原染料的结构与分类

    还原染料从结构上可分为靛族染料和蒽醌类染料两大类。靛族染料中的靛蓝是应用历史最久的一类染料,属于靛族染料的还有靛蓝的卤素等衍生物、异构物以及硫茚骨架的硫靛衍生物等;靛族染料的发色体系是一对具有给电子-受电子体通过同一个乙烯基相连而成的,这种交叉共轭的发色体系,称作H-型发色团。蒽醌类还原染料的品种较多,其中最简单的是酰氨基蒽醌衍生物。蒽醌本身为淡黄色,引入氨基后构成给电子-受电子发色系,产生深色效应,例如还原红5GK。蒽醌类还原染料中的多环酮类染料的结构比较复杂,大致有两种类型——基于蒽醌的稠环染料(两个或两个以上蒽醌环通过氮杂环稠合,例如产量最大的还原蓝RSN)和蒽酮的稠合物(例如芘蒽酮结构的还原金橙G,蒽醌酮结构的还原黄G,具有紫蒽酮骨架的还原艳绿FFB,异紫蒽酮骨架的还原艳紫3B等)。还原多环酮染料属环多烯发色体,羰基被还原生成隐色体对很多染料来说,并不影响其发色体的共轭键长度,某些染料反而因羟基的供电效应产生深色效应,例如还原黄G的隐色体溶液为蓝色,还原金橙G的隐色体溶液为蓝光红色,还原蓝RSN染料呈蓝光红色而隐色体碱性溶液则为蓝色。
    2.染色特点及机理
    还原染料分子中不含水溶性基团,故不溶于水;染料分子结构大,芳环共平面性好,对纤维素纤维的亲和力较大,因此初染率较高,移染性较差,易产生染色不匀的现象;主要用于棉、粘胶等纤维的染色,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);染色织物的湿处理牢度很好,多数染料具有较高的耐日晒牢度,是目前各类商品染料中应用很广的高档染料。还原染料分子中至少含有两个处于共轭体系中的羰基,在还原剂的作用下被还原成具有烯醇结构的隐色酸,隐色酸可溶于碱性溶液中而被纤维吸附;吸附在纤维上的隐色体(染料的可溶性钠盐)在酸和氧化剂的作用下又恢复到原来不溶于水的羰基(醌体或酮体)状态,固着在纤维内部。还原染料隐色体上染纤维素纤维以阴离子形式通过与纤维之间的范德华力和氢键等力被吸附在纤维表面,然后再向纤维内部扩散。
    3.还原条件
    还原染料在还原剂的作用下被还原,溶液是碱性时生成隐色体;溶液是酸性时生成隐色酸。隐色酸在水中的溶解度很低,因而生成隐色酸是不利于染色的,所以还原必须在碱性条件下进行。还原染料染色时常用的还原剂是保险粉,保险粉在苛性碱(NaOH)条件下具有较强的还原能力,几乎所有还原染料都可以用保险粉进行还原。烧碱使染料还原后生成隐色体,并中和保险粉在还原过程中生成的酸性物质。

    在碱性条件下,保险粉按下式反应放出电子,染料接受电子被还原成隐色体:

 S2O4 2- + 4OH—    → 2SO32— + 2H2O + 2e



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