sēra krāsvielas

No Wikipedia, brīvās enciklopēdijas

Sēra krāsvielasapjoma ziņā ir visbiežāk lietotās kokvilnai ražotās krāsvielas. Tie ir lēti, parasti tiem ir laba mazgāšanas{1}}noturība, un tos ir viegli uzklāt. Sēra krāsvielas pārsvarā ir melnas, brūnas un tumši zilas.[1] Sarkanās sēra krāsvielas nav zināmas, lai gan ir pieejama rozā vai gaišāka koši krāsa.

Organiskā ķīmija

Sēra savienojumi ir sēra krāsvielu hromofora neatņemama sastāvdaļa. Tie ir sērorganiskie savienojumi, kas sastāv no sulfīda (–S–), disulfīda (–S–S–) un polisulfīda (–S)._n–) saites heterocikliskajos gredzenos. Tie satur tiazolu, tiazona, tiantrēna un fenotiazonetioantrona apakšvienības. Tā kā sēra krāsvielas ir nejonas, tās nešķīst ūdenī.

Process

Krāsošana ietver dažus posmus, t. reducēšana, krāsošana, mazgāšana, oksidēšana, ziepēšana un galīgā mazgāšana. Anjons tiek izstrādāts, reducējot un šķīdinot vārīšanās laikā, kad tas uzrāda afinitāti pret celulozi. Nātrija sulfīds (Na₂S), reducējošais un šķīdinātājs, veic gan reducēšanu, gan šķīdināšanu, veidojot tiolus un pēc tam tiolu vai tiolātu nātrija sāli, kas šķīst ūdenī un būtiski ietekmē celulozi. Lielāks izsīkuma ātrums notiek pie 90-95 grādiem elektrolīta klātbūtnē. Krāsotajām celulozēm piemīt maiga iedarbība, uzglabājot mitrā atmosfērā, jo tajā ir pārmērīgs brīvais sērs. Lai to novērstu, nepieciešama pēcapstrāde ar nātrija acetātu. H₂S, kas izdalās krāsošanas laikā, veido korozīvu metālu sulfīdu. Tas ierobežo metāla trauku izmantošanu, izņemot tos, kas izgatavoti no nerūsējošā tērauda:

Fe + H₂S → FeS + H₂

Ražošana, pagātne un tagadne

Sēra krāsvielu priekštecis ir "Cachou de Laval", ko 1873. gadā atklāja Groissant un Bretonniere, un to sagatavo, apstrādājot produktus ar lignīnu (piemēram, zāģu skaidām vai salmiem) ar sulfīdu avotiem (piemēram, nātrija hidroksīdu vai sulfīdu, kas sajaukts ar sēru). Pēc tam Anrī-Reimonds Vidals 1893. gadā izgudroja tā sauktos Vidal Blacks, reaģējot dažādiem anilīna atvasinājumiem ar sēru. Šie eksperimenti parādīja, ka dziļi krāsotus materiālus var viegli ražot, apvienojot aromātiskos savienojumus un sēra avotus.

Vissvarīgākais šīs klases pārstāvis ir Sulfur Black 1. To iegūst 2,4-dinitrofenola un nātrija sulfīda reakcijā karstā ūdenī. Tāpat kā daudzas sēra krāsvielas, sīkāka informācija par ķīmiskajām reakcijām ir slikti izprotama. Ir pieņemts, ka sulfīds reducē nitrogrupas līdz anilīna atvasinājumiem, kas, domājams, veido indofenolu{11}}saturošus starpproduktus, kas tiek tālāk sasaistīti, reaģējot ar sēru. Rezultātā tiek iegūtas nešķīstošas, lielas molekulmasas sugas. Sulphur Black 1 ir nepilnīgi saprotams, un materiāls, iespējams, ir neviendabīgs. Tiek uzskatīts, ka tas ir polimērs, kas sastāv no tiantrēna un fenotiazīna apakšvienībām. Tā sauktās sēra cepšanas krāsvielas tiek ražotas no 1,4-diaminobenzola un diaminotoluola atvasinājumiem. Tiek ierosināts, ka šīs krāsvielas sastāvēs no polimēriem ar benzotiazola apakšvienībām. Sēra cepamo krāsvielu klases dalībnieki ir Sulphur Orange 1, Sulphur Brown 21 un Sulphur Green 12.

Uzklāšanas metode

Sēra krāsvielas nešķīst ūdenī{0}}. Reducējoša līdzekļa klātbūtnē un pie sārmaina pH paaugstinātā temperatūrā, kas ir aptuveni 80 grādi, krāsvielas daļiņas sadalās, kas pēc tam kļūst ūdenī -šķīstošas ​​un līdz ar to var tikt absorbētas audumā. Nātrija sulfīds vai nātrija hidrosulfīds ir piemēroti reducējoši līdzekļi. Mērsāls atvieglo uzsūkšanos. Pēc tam, kad audums ir izņemts no krāsvielu šķīduma, tam ļauj nostāvēties gaisā, pēc tam krāsa tiek reģenerēta oksidācijas ceļā. Reģenerētā sākotnējā krāsa nešķīst ūdenī. Oksidāciju var veikt arī gaisā vai ar ūdeņraža peroksīdu vai nātrija bromātu viegli skābā šķīdumā.

Zemā šķīdība ūdenī ir šo krāsoto audumu labas mazgāšanas-noturības pamatā. Šīm krāsvielām ir laba viscaur-krāsu noturība, izņemot hlora balinātājus. Tā kā krāsviela ir ūdenī nešķīstoša,{4}}tā neasiņos, mazgājot to ūdenī, un nenotraipīs citas drēbes. Tomēr krāsai var būt slikta noturība pret berzi. Krāsvielas tiek balinātas ar hipohlorīta balinātāju.

Vides jautājumi

Ņemot vērā krāsvielu -vannas notekūdeņu ļoti piesārņojošo raksturu, sēra krāsvielas Rietumos tiek pakāpeniski pārtrauktas, bet Ķīnā tās tiek plaši izmantotas.[3] Jaunākie sasniegumi krāsošanas tehnoloģijās ir ļāvuši aizstāt toksiskus sulfīdus reducējošos līdzekļus. Tagad tiek izmantota glikoze bāzes šķīdumā, un ir pieejami produkti ar zemu -sulfīdu un bez{5}}sulfīdu saturu. Nākotnes attīstība krāsvielu līmeņa samazināšanas jomā, izmantojot elektroķīmiskos procesus, ir daudzsološa.