試析硫化青染色各工藝參數(shù)對(duì)染色結(jié)果的影響

郝 鋼（大連綠峰化學(xué)股份有限公司,遼寧 大連 116000）

試析硫化青染色各工藝參數(shù)對(duì)染色結(jié)果的影響

郝 鋼
（大連綠峰化學(xué)股份有限公司,遼寧 大連 116000）

在本文中，作者對(duì)染色過(guò)程的浴比、濃度、溫度、時(shí)間、還原劑、氧化方式等參數(shù)的變化對(duì)染色結(jié)果的影響進(jìn)行了深入探討。

硫化青；染色；參數(shù)

0　前言

硫化青染料是我廠生產(chǎn)的知名度、信譽(yù)、質(zhì)量都非常高的產(chǎn)品，是染料行業(yè)中的龍頭產(chǎn)品，產(chǎn)品的質(zhì)量及信譽(yù)得到了世界各個(gè)國(guó)家染料行業(yè)的高度認(rèn)可。

硫化青是一種專染棉、麻制品的黑色硫化染料，不溶于水，易被氧化。使用時(shí)需要用硫化鈉等還原劑將其溶解在水中，而后進(jìn)行染色。染色的過(guò)程為：

（1）配制染液，按比例將染料、硫化鈉、助劑加入水中；

（2）染色，把棉紗浸泡在染液中使染料上染；

（3）水洗，用清水洗去棉紗上的浮色，利用水中的氧氣氧化染料，使染料和纖維緊密結(jié)合；

（4）烘干。

硫化青染料的染色方法雖然簡(jiǎn)單，但是對(duì)各工藝參數(shù)的要求卻非常嚴(yán)格，必須針對(duì)其性能，掌握好要領(lǐng)，制定出準(zhǔn)確的染色方法，才能使樣品的上染獲得非常好的效果。

1　染液的濃度與浴比

首先要把染液的濃度和浴比控制好。從上染率的角度來(lái)看，染色時(shí)染液的濃度愈高，則上染率愈大。這主要是因?yàn)槿疽簼舛雀邥r(shí)，單位體積染液內(nèi)染料的分子增多了，這時(shí)染料分子和纖維的碰撞機(jī)會(huì)也隨之增加，比較容易與纖維結(jié)合，吸收的染料就多，上色快，上染率就會(huì)好。

但從另一方面看，有時(shí)染液的濃度提高了，也會(huì)影響到染液內(nèi)染料的擴(kuò)散。因?yàn)槿疽旱臐舛雀?，必然染料的用量也?huì)多，染液的體積沒有變，染料的溶解就會(huì)減慢，擴(kuò)散也慢，有部分染料會(huì)粘在一起，造成染色不均勻，效果就不好，還會(huì)浪費(fèi)染料。染色時(shí)染液濃度的提高對(duì)于染料擴(kuò)散的影響如何，還要看具體情況而定，如：硫化青打樣所用的棉紗線染色，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)浴比就不能太小，染色時(shí)染液的濃度也不宜過(guò)高。硫化青染料染色經(jīng)過(guò)反復(fù)多次的驗(yàn)證證明染液的浴比控制在1:40，濃度控制在1.5%時(shí)比較好。為了染得深色，寧可延長(zhǎng)染色時(shí)的作用時(shí)間，染液的浴比也不能過(guò)小，濃度也不宜過(guò)高，否則就會(huì)出現(xiàn)染花、染色不透、出現(xiàn)白芯等現(xiàn)象，對(duì)染料染色的擴(kuò)散和上染率都有一定的影響，對(duì)樣品染色的分析較難確定。

2　染色時(shí)的溫度與時(shí)間

在染色時(shí)溫度對(duì)染色結(jié)果的影響非常大，一定要控制好，經(jīng)試驗(yàn)所得絕大多數(shù)硫化染料適宜于高溫染色，因高溫能降低染液表面的張力，加速染料分子的運(yùn)動(dòng)，并使纖維易于膨脹，有利于對(duì)染料的吸收上色。高溫染色可以加強(qiáng)染料的滲透力和勻染性，促進(jìn)染料的擴(kuò)散，使染物獲得深色，提高上染率。

染色時(shí)溫度要取決于染色時(shí)的條件：時(shí)間短了，染料的染色作用時(shí)間就短，染料上染的機(jī)率就少；時(shí)間太長(zhǎng)，后期染料的染色作用力已停止，不僅浪費(fèi)了時(shí)間，還會(huì)造成能源的浪費(fèi)。根據(jù)其性能、工藝條件，控制好具體時(shí)間即可。

在染樣品時(shí)，提高染色時(shí)的溫度，可以促進(jìn)染料滲透進(jìn)纖維空隙的作用力，從而增進(jìn)染料的擴(kuò)散，有利于擴(kuò)散率的提高，同時(shí)染料分子的運(yùn)動(dòng)速度加快，也有利于擴(kuò)散并提高上染率。在通常情況下，隨著染色溫度的提高，上染率也隨之增大。每一種硫化染料都有它最適宜的染色溫度。硫化青染料染色時(shí)經(jīng)過(guò)試驗(yàn)得出，染料染色時(shí)，入染時(shí)鍋內(nèi)溫度要控制在30~40℃，15分鐘內(nèi)升溫至水沸騰（染缸內(nèi)的溫度為90~95℃），染色時(shí)間控制在45分鐘最適宜，這樣染色的上染率高，效果又好，即節(jié)約了染料，又降低了能耗。

3　還原劑的選擇

硫化染料不溶于水，易溶于硫化鈉溶液中。硫化鈉是含有硫元素的強(qiáng)堿性還原劑，它對(duì)硫化染料能發(fā)揮很好的還原作用。它在水溶液中離解，反應(yīng)式是：

硫化青染料極易溶于硫化鈉溶液中，它對(duì)硫化青染料能發(fā)揮很好的還原作用。硫化鈉的用量需要控制好，少了染料就不能完全溶解，多了染料染色上不去，水洗時(shí)，染料就會(huì)被洗掉。

經(jīng)過(guò)試驗(yàn)，如果染料較多，最好以濃硫化鈉溶液溶解染料。將染料放在硫化鈉溶液中煮沸能幫助染料充分溶解。染料的溶解是否完全，可以用濾紙來(lái)試驗(yàn)，如果得出均勻而不分層的染樣，說(shuō)明染料已充分溶解；如果在濾紙上有染料細(xì)點(diǎn)，則表示染料還未充分溶解，還需要繼續(xù)加少許硫化鈉或加熱，至完全溶解。反之，若硫化鈉用量過(guò)多，染料雖能完全溶解，但上染時(shí)在過(guò)剩硫化鈉的作用下，染料可能染到樣品的表面，用水洗即可洗下來(lái)，影響上染的效果，還浪費(fèi)了能源。硫化鈉的用量通常按照硫化染料的還原能力和溶解的快慢、染色的方法以及要染的織物所要求顏色的深淺來(lái)確定。

硫化染料用硫化鈉還原而成的染液是不夠穩(wěn)定的，很容易被空氣中的氧所氧化。有很多硫化染料極易氧化，染后只需稍加水洗即可氧化顯色，為避免染液中的染料過(guò)早氧化和保證染液的穩(wěn)定，一般可采用亞硫酸氫鈉、多硫化鈉或硫氫化鈉來(lái)代替硫化鈉做還原劑。

經(jīng)過(guò)分析用硫氫化鈉代替硫化鈉作硫化染料的還原劑有著一系列的優(yōu)點(diǎn)，它能克服染色過(guò)程中，因受空氣的早期氧化而產(chǎn)生的紅頭、紅邊和縫頭接痕等弊病。硫氫化鈉溶解于水中，在水解時(shí)放出氫。反應(yīng)如下：

由于應(yīng)用了硫氫化鈉，改進(jìn)了染液的還原程度，對(duì)染深色織物效果非常好。但是硫氫化鈉溶液的穩(wěn)定性又較差，在空氣中極易氧化，因此用量較多。一份染料需要加硫氫化鈉四份，會(huì)增加費(fèi)用，不利于節(jié)能。

經(jīng)試驗(yàn)，在染液內(nèi)加入小蘇打以產(chǎn)生硫氫化鈉，來(lái)提高染液中的還原能力，是大家比較熟悉的方法。硫化染料染色時(shí)，在染液中常加入小蘇打，以起到增強(qiáng)其還原能力、降低PH值、防止染料過(guò)早氧化和加深色澤的作用，從而達(dá)到節(jié)約的目的。

小蘇打在染液中能和硫化鈉水解所生成的氫氧化鈉作用時(shí)而產(chǎn)生碳酸鈉，因氫氧化鈉濃度被降低了，而促進(jìn)硫化鈉的水解，同時(shí)加強(qiáng)染液的還原能力。硫化鈉是一種強(qiáng)堿弱酸的鹽，反應(yīng)式為：

加入小蘇打后，硫化鈉水解生成的氫氧化鈉和小蘇打起中和反應(yīng)：

由于小蘇打的加入，降低了氫氧化鈉的濃度，促進(jìn)水解反應(yīng)向右進(jìn)行，生成大量的硫氫化鈉，使還原性能增加，所以經(jīng)分析得出在硫化染料染液內(nèi)加入小蘇打所產(chǎn)生的結(jié)果和采用硫氫化鈉作還原劑相仿，因而在染色過(guò)程中也和用硫氫化鈉代替硫化鈉時(shí)存在的一系列優(yōu)點(diǎn)一樣，能克服因過(guò)早氧化而產(chǎn)生的紅頭、紅邊等弊病，從而對(duì)控制色光和防止表面產(chǎn)生斑點(diǎn)有所幫助。

小蘇打加入染液時(shí)，因熱的作用，有部分小蘇打化合成純堿，并釋放出二氧化碳：

因二氧化碳的比重大于空氣，它從染液內(nèi)逸出積聚在染液的表面形成一層氣層，隔絕了空氣和染液的接觸，防止了染液的氧化。同時(shí)小蘇打的加入，降低了染液的PH值，致使染料顆粒變小，使織物上染快，染料吸收多。但因染料吸收太快，上色較多，同時(shí)大部分染料聚在纖維表面會(huì)造成染物白芯，并且色光不夠鮮艷。因此，從全面權(quán)衡質(zhì)量的角度出發(fā)，不要隨便采用小蘇打的加入。

4　混合液的用量

在染色工藝中，需要在染液中加入各種染色助劑，以增進(jìn)勻染作用，并提高上染率。助染劑的應(yīng)用主要根據(jù)工藝條件及染色性能而定。一般較難染色的染料，像還原染料等，常需要加入各種染色助劑以提高產(chǎn)品質(zhì)量，而對(duì)于易于染色的染料，特別在工藝條件比較有利的情況下，則應(yīng)用較少。然而合理和正確地運(yùn)用助劑，對(duì)染色工藝有很大的好處，不但可以提高產(chǎn)品質(zhì)量，而且還會(huì)因染料的上染率的增加而使成本降低。

硫化青染料染色時(shí)，常加入混合液以幫助染色，這樣可使染色的織物上色較快，吸色多，染料的利用系數(shù)大，而且由于加入了混合液，硫化青染料更容易滲透到纖維內(nèi)部，染色的還原能力加大，上色快、染色效果好但市面上出售的硫化染料，本身就混雜有硫代硫酸鈉、元明粉、純堿、硫化鈉等電解質(zhì)，在染色過(guò)程中由于硫化鈉被空氣不斷的氧化而形成硫代硫酸鈉，就使硫化染料染液中含有大量的電解質(zhì)。電解質(zhì)過(guò)多，會(huì)降低染液的穩(wěn)定性，使染料沉淀，以及產(chǎn)生染后織物手感不良、色澤不鮮艷、染色牢度低等缺陷。

5　氧化

織物纖維吸收的硫化染料化合物，在被除去堿質(zhì)和多余的硫化鈉等還原劑后，通過(guò)氧化作用，又轉(zhuǎn)變成不溶性的色素附在纖維上。有些染料如硫化青染料等，在染后只需要加以充分的水洗，不需經(jīng)任何氧化劑處理，即可被水中的氧和空氣所氧化，可獲完全顯色。

眾所周知，一般的硫化染料對(duì)纖維的親和力小，因此在染后水洗時(shí)，部分染料也隨之洗去。在高溫下，易于將織物洗凈，且能洗去大量結(jié)合不牢的浮色，有利于染色堅(jiān)牢度的提高和色澤的鮮艷；但也起到剝色作用，所以水洗溫度最好控制在40℃以下。

6　結(jié)論

以上所述，是本人多年學(xué)習(xí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)，并經(jīng)多年實(shí)踐證明具有切實(shí)有效的指導(dǎo)意義。本文內(nèi)容詳實(shí)，用于指導(dǎo)實(shí)際，可大大改善染色效果。由于本人水平所限，不當(dāng)之處在所難免，文中若有不當(dāng)之處敬請(qǐng)不吝賜教，給予批評(píng)指正，謹(jǐn)表感謝。

[1]陳關(guān)龍.硫化染料染色[M].

[2]硫化染料.染色和強(qiáng)度的測(cè)定(中華人民共和國(guó)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督總局發(fā)布,2003.10.09)GB/T2376——2003[S].

[3]分析方法匯編?染料產(chǎn)品檢驗(yàn)方法二（內(nèi)部資料）[S].