رنگ‌های سولفیدی نوعی رنگ حاوی گوگرد با ساختار مولکولی پیچیده هستند. این رنگ‌ها عموماً از برخی آمین‌های آروماتیک، آمینوفنول‌ها و سایر ترکیبات آلی که با گوگرد یا پلی‌سولفید سدیم حرارت داده می‌شوند، یعنی ولکانیزه می‌شوند، ساخته می‌شوند.
رنگ‌های سولفیدی اکثراً در آب نامحلول هستند و هنگام رنگرزی، باید در محلول سولفید سدیم یا پودر بیمه قلیایی حل شوند تا به حالت اشباع کاهش یابند و سپس اکسید شوند تا پس از جذب الیاف، رنگ خود را نشان دهند.
مروری بر رنگ‌های گوگردی
رنگ‌های ولکانیزه برای اولین بار از سال ۱۸۷۳ برای رنگرزی الیاف سلولزی تولید شدند و فرآیند تولید آن نسبتاً ساده است، عموماً از آمین‌های آروماتیک یا ترکیبات فنلی مخلوط با گوگرد یا پلی‌سولفید سدیم و حرارت دادن ساخته می‌شوند. کم‌هزینه، آسان برای استفاده، بدون کنترل سرطان، با ثبات شستشوی خوب و ثبات در برابر آفتاب، یک رنگ محبوب است. با این حال، از آنجایی که این رنگ از دسته رنگ‌های نامحلول در آب است، هنگام رنگرزی، پس از رنگرزی الیاف انسانی، پس از اکسیداسیون به نمک سدیم لیمویی محلول در محلول سولفید قلیایی احیا می‌شوند تا به حالت نامحلول روی الیاف تثبیت شوند، بنابراین فرآیند رنگرزی پیچیده است و در شرایط قلیایی قوی نمی‌توان از آن برای پشم، ابریشم و سایر الیاف پروتئینی استفاده کرد.
بنابراین، رنگ‌های ولکانیزه شده بیشتر در رنگرزی الیاف سلولزی، به ویژه در رنگرزی محصولات تیره پارچه‌های پنبه‌ای، مورد استفاده قرار می‌گیرند که دو رنگ رنگ سولفیدی نوعی رنگ حاوی گوگرد با ساختار مولکولی پیچیده هستند. این رنگ‌ها عموماً از برخی آمین‌های آروماتیک، آمینوفنول‌ها و سایر ترکیبات آلی که با گوگرد یا پلی‌سولفید سدیم گرم می‌شوند، یعنی ولکانیزه می‌شوند، ساخته می‌شوند.
رنگ‌های سولفیدی اکثراً در آب نامحلول هستند و هنگام رنگرزی، باید در محلول سولفید سدیم یا پودر بیمه قلیایی حل شوند تا به حالت اشباع کاهش یابند و سپس اکسید شوند تا پس از جذب الیاف، رنگ خود را نشان دهند.
مروری بر رنگ‌های گوگردی
رنگ‌های ولکانیزه برای اولین بار از سال ۱۸۷۳ برای رنگرزی الیاف سلولزی تولید شدند و فرآیند تولید آن نسبتاً ساده است، عموماً از آمین‌های آروماتیک یا ترکیبات فنلی مخلوط با گوگرد یا پلی‌سولفید سدیم و حرارت دادن ساخته می‌شوند. کم‌هزینه، آسان برای استفاده، بدون کنترل سرطان، با ثبات شستشوی خوب و ثبات در برابر آفتاب، یک رنگ محبوب است. با این حال، از آنجایی که این رنگ از دسته رنگ‌های نامحلول در آب است، هنگام رنگرزی، پس از رنگرزی الیاف انسانی، پس از اکسیداسیون به نمک سدیم لیمویی محلول در محلول سولفید قلیایی احیا می‌شوند تا به حالت نامحلول روی الیاف تثبیت شوند، بنابراین فرآیند رنگرزی پیچیده است و در شرایط قلیایی قوی نمی‌توان از آن برای پشم، ابریشم و سایر الیاف پروتئینی استفاده کرد.
بنابراین، رنگ‌های ولکانیزه شده بیشتر در رنگرزی الیاف سلولزی، به ویژه در رنگرزی محصولات تیره پارچه‌های پنبه‌ای، که چندین رنگ از آنها وجود دارد، استفاده می‌شوند.گوگرد سیاهوآبی گوگردی
رنگ قهوه‌ای گوگردی تیره GD، رنگ قهوه‌ای گوگردی
رنگ قرمز گوگردی قرمز lgf
قهوه‌ای گوگردی ۱۰ رنگ قهوه‌ای زرد
پودر زرد گوگردی ۲
پودر گوگرد بوردو 3b (گوگرد قرمز)
پرکاربردترین هستند.
دوم، مکانیسم رنگرزی رنگ‌های سولفیدی
رنگ سولفیدی کاهش یافته و در محلول رنگی حل می‌شود و لکوکرومای رنگی تشکیل شده توسط الیاف سلولز جذب شده و با اکسیداسیون هوا تیمار می‌شود تا الیاف سلولز رنگ مورد نظر را نشان دهند. فرمول واکنش شیمیایی آن به صورت زیر است:
DS-SO3Na + Na2S→D-SNa + Na2S2O3
رنگ سولفیدی والد هیچ تمایلی به الیاف ندارد و ساختار آن حاوی پیوندهای گوگردی (1S1)، پیوندهای دی‌سولفیدی (1s-S) یا پیوندهای پلی‌سولفیدی (1Sx1) است که تحت عمل عوامل کاهنده سولفید سدیم به یک گروه سولفید هیدروژن (1SNa) کاهش می‌یابند و به یک نمک سدیم لوکوکرومیک محلول در آب تبدیل می‌شوند. دلیل اینکه لوکوکروم‌ها تمایل خوبی به الیاف سلولزی دارند این است که مولکول‌های رنگ‌ها بزرگتر هستند که به نوبه خود نیروهای واندروالسی و نیروهای پیوند هیدروژنی بزرگتری بین الیاف ایجاد می‌کند.
III. طبقه‌بندی رنگ‌های گوگردی
رنگ‌های سولفیدی را می‌توان به چهار دسته تقسیم کرد:
1، رنگ پودری سولفیدی
فرمول کلی ساختار رنگ: DSSD، معمولاً باید از جوشاندن سولفید سدیم استفاده شود و پس از استفاده حل شود.
۲، رنگ‌های سولفیدی هیدرولیتیک
فرمول کلی ساختار رنگ: D-SSO3Na، این نوع رنگ از سولفیت سدیم یا بی‌سولفیت سدیم حاصل از تیمار رنگ‌های سولفیدی سنتی ساخته می‌شود، رنگ‌ها حاوی گروه‌های محلول در آب هستند، بنابراین محلول در آب هستند، اما رنگ حاوی عوامل کاهنده نیست، هیچ تمایلی به الیاف ندارد، به طور کلی روش رنگرزی پد تعلیقی که روی پارچه اعمال می‌شود، اتخاذ شده است.
۳، رنگ سولفید مایع
فرمول کلی ساختار رنگ عبارت است از: D-SNa، حاوی مقدار مشخصی از عامل کاهنده، رنگ از قبل به لپتوکروم محلول کاهیده می‌شود.
قبل از سال ۱۹۳۶، رنگ ولکانیزه شده به صورت پودری به عنوان شکل تجاری آن بود. هنگام استفاده، رنگ ولکانیزه شده پودری با محلول آبی خاکستر سودا ولکانیزه شده به طور همزمان گرم می‌شد تا بجوشد تا حل شود. در سال ۱۹۳۶، جان لو کلستر از ایالات متحده، محلول غلیظ رنگ سولفیدی از پیش احیا شده خوب و نسبتاً پایدار را تهیه کرد و حق ثبت اختراع را به دست آورد که اکنون به عنوان رنگ سولفید مایع شناخته می‌شود.
4، رنگ سولفید سازگار با محیط زیست
در فرآیند تولید، به صورت رنگ‌های اشباع تصفیه می‌شود، اما میزان گوگرد و پلی‌سولفید آن بسیار کمتر از رنگ‌های سولفیدی معمولی است. این رنگ دارای خلوص بالا، درجه احیا پایدار و نفوذپذیری خوبی است. در عین حال، از عامل احیاکننده دوتایی گلوکز و پودر بیمه در حمام رنگ استفاده می‌شود که نه تنها می‌تواند رنگ سولفیدی را احیا کند، بلکه در حفاظت از محیط زیست نیز نقش دارد.
چهارم، فرآیند رنگرزی رنگ‌های سولفیدی
فرآیند رنگرزی ولکانیزاسیون را می‌توان به چهار مرحله زیر تقسیم کرد:
۱. کاهش رنگ‌ها
کاهش و حل کردن رنگ‌های سولفیدی نسبتاً آسان است و سولفید سدیم معمولاً به عنوان یک عامل کاهنده استفاده می‌شود که به عنوان یک عامل قلیایی نیز عمل می‌کند. به منظور جلوگیری از هیدرولیز شدن لوکوفور، می‌توان موادی مانند خاکستر سودا را به طور مناسب اضافه کرد، اما قلیایی حمام کاهش نمی‌تواند خیلی قوی باشد، در غیر این صورت سرعت کاهش رنگ کند خواهد بود.
2، رنگ موجود در محلول رنگ توسط فیبر جذب می‌شود
لوکوفور رنگ سولفیدی به حالت آنیونی در محلول رنگ وجود دارد، خواص مستقیمی بر روی الیاف سلولزی دارد، می‌تواند روی سطح الیاف جذب شده و در داخل الیاف پخش شود. خاصیت مستقیم رنگ‌های گوگردی بر روی الیاف سلولزی کم است، به طور کلی با استفاده از نسبت حمام کوچک، ضمن افزودن الکترولیت‌های مناسب، در دمای بالاتر می‌توان سرعت رنگرزی، یکنواختی و نفوذپذیری را بهبود بخشید.
3، درمان اکسیداسیون
پس از رنگرزی روی الیاف، رنگ گوگردی لوکو باید اکسید شود تا رنگ مورد نظر را نشان دهد. اکسیداسیون مرحله مهمی پس از رنگرزی رنگ‌های ولکانیزه است. رنگ ولکانیزه شده که به راحتی اکسید می‌شود را می‌توان پس از رنگرزی با شستشو و تهویه، یعنی روش اکسیداسیون هوا، با هوا اکسید کرد. برای برخی از رنگ‌های سولفیدی که به راحتی اکسید نمی‌شوند، از عوامل اکسید کننده برای تقویت اکسیداسیون استفاده می‌شود.
۴. پس‌پردازش
عملیات تکمیلی شامل تمیز کردن، روغن کاری، ضد شکنندگی و تثبیت رنگ است. رنگ‌های گوگردی باید پس از رنگرزی کاملاً شسته شوند تا گوگرد باقیمانده روی پارچه کاهش یابد و از شکنندگی پارچه جلوگیری شود، زیرا گوگرد موجود در رنگ و گوگرد موجود در سولفید قلیایی به راحتی در هوا اکسید می‌شوند و اسید سولفوریک تولید می‌کنند که باعث هیدرولیز اسیدی الیاف سلولز شده و استحکام شکنندگی الیاف را کاهش می‌دهد. بنابراین، می‌توان آن را با عوامل ضد شکنندگی مانند: اوره، تری سدیم فسفات، چسب استخوان، استات سدیم و غیره عملیات تکمیلی انجام داد. به منظور بهبود آفتاب‌دهی و ثبات صابونی رنگ‌های ولکانیزه شده، می‌توان رنگ را پس از رنگرزی تثبیت کرد. دو روش برای عملیات تکمیلی رنگ وجود دارد: عملیات با نمک فلزی (مانند: دی کرومات پتاسیم، سولفات مس، استات مس و مخلوطی از این نمک‌ها) و عملیات با عامل تثبیت کننده رنگ کاتیونی.
مشکی و آبی ولکانیزه بیشترین کاربرد را دارند.
دوم، مکانیسم رنگرزی رنگ‌های سولفیدی
رنگ سولفیدی کاهش یافته و در محلول رنگی حل می‌شود و لکوکرومای رنگی تشکیل شده توسط الیاف سلولز جذب شده و با اکسیداسیون هوا تیمار می‌شود تا الیاف سلولز رنگ مورد نظر را نشان دهند. فرمول واکنش شیمیایی آن به صورت زیر است:
DS-SO3Na + Na2S→D-SNa + Na2S2O3
رنگ سولفیدی والد هیچ تمایلی به الیاف ندارد و ساختار آن حاوی پیوندهای گوگردی (1S1)، پیوندهای دی‌سولفیدی (1s-S) یا پیوندهای پلی‌سولفیدی (1Sx1) است که تحت عمل عوامل کاهنده سولفید سدیم به یک گروه سولفید هیدروژن (1SNa) کاهش می‌یابند و به یک نمک سدیم لوکوکرومیک محلول در آب تبدیل می‌شوند. دلیل اینکه لوکوکروم‌ها تمایل خوبی به الیاف سلولزی دارند این است که مولکول‌های رنگ‌ها بزرگتر هستند که به نوبه خود نیروهای واندروالسی و نیروهای پیوند هیدروژنی بزرگتری بین الیاف ایجاد می‌کند.
III. طبقه‌بندی رنگ‌های گوگردی
رنگ‌های سولفیدی را می‌توان به چهار دسته تقسیم کرد:
1، رنگ پودری سولفیدی
فرمول کلی ساختار رنگ: DSSD، معمولاً باید از جوشاندن سولفید سدیم استفاده شود و پس از استفاده حل شود.
۲، رنگ‌های سولفیدی هیدرولیتیک
فرمول کلی ساختار رنگ: D-SSO3Na، این نوع رنگ از سولفیت سدیم یا بی‌سولفیت سدیم ساخته شده است که با رنگ‌های سولفیدی سنتی واکنش می‌دهد. رنگ‌ها حاوی گروه‌های محلول در آب هستند، بنابراین محلول در آب هستند، اما رنگ حاوی عوامل کاهنده نیست، هیچ تمایلی به الیاف ندارد و معمولاً از روش رنگرزی پد سوسپانسیونی که روی پارچه اعمال می‌شود، استفاده می‌شود. 3، رنگ سولفیدی مایع
فرمول کلی ساختار رنگ عبارت است از: D-SNa، حاوی مقدار مشخصی از عامل کاهنده، رنگ از قبل به لپتوکروم محلول کاهیده می‌شود.
قبل از سال ۱۹۳۶، رنگ ولکانیزه شده به صورت پودری به عنوان شکل تجاری آن بود. هنگام استفاده، رنگ ولکانیزه شده پودری با محلول آبی خاکستر سودا ولکانیزه شده به طور همزمان گرم می‌شد تا بجوشد تا حل شود. در سال ۱۹۳۶، جان لو کلستر از ایالات متحده، محلول غلیظ رنگ سولفیدی از پیش احیا شده خوب و نسبتاً پایدار را تهیه کرد و حق ثبت اختراع را به دست آورد که اکنون به عنوان رنگ سولفید مایع شناخته می‌شود.
4، رنگ سولفید سازگار با محیط زیست
در فرآیند تولید، به صورت رنگ‌های اشباع تصفیه می‌شود، اما میزان گوگرد و پلی‌سولفید آن بسیار کمتر از رنگ‌های سولفیدی معمولی است. این رنگ دارای خلوص بالا، درجه احیا پایدار و نفوذپذیری خوبی است. در عین حال، از عامل احیاکننده دوتایی گلوکز و پودر بیمه در حمام رنگ استفاده می‌شود که نه تنها می‌تواند رنگ سولفیدی را احیا کند، بلکه در حفاظت از محیط زیست نیز نقش دارد.
چهارم، فرآیند رنگرزی رنگ‌های سولفیدی
فرآیند رنگرزی ولکانیزاسیون را می‌توان به چهار مرحله زیر تقسیم کرد:
۱. کاهش رنگ‌ها
کاهش و حل کردن رنگ‌های سولفیدی نسبتاً آسان است و سولفید سدیم معمولاً به عنوان یک عامل کاهنده استفاده می‌شود که به عنوان یک عامل قلیایی نیز عمل می‌کند. به منظور جلوگیری از هیدرولیز شدن لوکوفور، می‌توان موادی مانند خاکستر سودا را به طور مناسب اضافه کرد، اما قلیایی حمام کاهش نمی‌تواند خیلی قوی باشد، در غیر این صورت سرعت کاهش رنگ کند خواهد بود.
2، رنگ موجود در محلول رنگ توسط فیبر جذب می‌شود
لوکوفور رنگ سولفیدی به حالت آنیونی در محلول رنگ وجود دارد، خواص مستقیمی بر روی الیاف سلولزی دارد، می‌تواند روی سطح الیاف جذب شده و در داخل الیاف پخش شود. خاصیت مستقیم رنگ‌های گوگردی بر روی الیاف سلولزی کم است، به طور کلی با استفاده از نسبت حمام کوچک، ضمن افزودن الکترولیت‌های مناسب، در دمای بالاتر می‌توان سرعت رنگرزی، یکنواختی و نفوذپذیری را بهبود بخشید.
3، درمان اکسیداسیون
پس از رنگرزی روی الیاف، رنگ گوگردی لوکو باید اکسید شود تا رنگ مورد نظر را نشان دهد. اکسیداسیون مرحله مهمی پس از رنگرزی رنگ‌های ولکانیزه است. رنگ ولکانیزه شده که به راحتی اکسید می‌شود را می‌توان پس از رنگرزی با شستشو و تهویه، یعنی روش اکسیداسیون هوا، با هوا اکسید کرد. برای برخی از رنگ‌های سولفیدی که به راحتی اکسید نمی‌شوند، از عوامل اکسید کننده برای تقویت اکسیداسیون استفاده می‌شود.
۴. پس‌پردازش
عملیات تکمیلی شامل تمیز کردن، روغن کاری، ضد شکنندگی و تثبیت رنگ است. رنگ‌های گوگردی باید پس از رنگرزی کاملاً شسته شوند تا گوگرد باقیمانده روی پارچه کاهش یابد و از شکنندگی پارچه جلوگیری شود، زیرا گوگرد موجود در رنگ و گوگرد موجود در سولفید قلیایی به راحتی در هوا اکسید می‌شوند و اسید سولفوریک تولید می‌کنند که باعث هیدرولیز اسیدی الیاف سلولز شده و استحکام شکنندگی الیاف را کاهش می‌دهد. بنابراین، می‌توان آن را با عوامل ضد شکنندگی مانند: اوره، تری سدیم فسفات، چسب استخوان، استات سدیم و غیره عملیات تکمیلی انجام داد. به منظور بهبود آفتاب‌دهی و ثبات صابونی رنگ‌های ولکانیزه شده، می‌توان رنگ را پس از رنگرزی تثبیت کرد. دو روش برای عملیات تکمیلی رنگ وجود دارد: عملیات با نمک فلزی (مانند: دی کرومات پتاسیم، سولفات مس، استات مس و مخلوطی از این نمک‌ها) و عملیات با عامل تثبیت کننده رنگ کاتیونی.
زمان ارسال: ۱۹ دسامبر ۲۰۲۳