Rikkiväriaine

Rikkiväritovat tilavuudeltaan yleisimmin käytettyjä puuvillalle valmistettuja väriaineita. Ne ovat halpoja, niillä on yleensä hyvä pesunkesto-ja niitä on helppo levittää. Rikkivärit ovat pääasiassa mustia, ruskeita ja tummansinisiä.[1] Punaisia ​​rikkivärejä ei tunneta, vaikka vaaleanpunainen tai vaaleampi helakanpunainen väri on saatavilla.

Orgaaninen kemia

Rikkisidokset ovat olennainen osa kromoforia rikkiväreissä. Ne ovat orgaanisia rikkiyhdisteitä, jotka koostuvat sulfidista (–S–), disulfidista (–S–S–) ja polysulfidista (–S)_n–) linkit heterosyklisissä renkaissa. Niissä on tiatsoli-, tiatsoni-, tiantreeni- ja fenotiatsonetioantronialayksiköitä. Koska rikkivärit eivät ole ionisia, ne ovat veteen liukenemattomia.

Käsitellä

Värjäys sisältää muutamia vaiheita, ts. pelkistys, värjäys, pesu, hapetus, saippua ja loppupesu. Anioni kehitetään pelkistyessään ja liukeneessaan kiehumispisteessä, kun se osoittaa affiniteettia selluloosaan. Natriumsulfidi (Na₂S), pelkistävä ja liuottava aine, suorittaa sekä pelkistyksen että liukenemisen tuottaen tioleja ja sitten tiolien tai tiolaattien natriumsuoloja, jotka liukenevat veteen ja ovat selluloosan suhteen merkittäviä. Suurempi uupumus tapahtuu 90-95 asteessa elektrolyytin läsnä ollessa. Värjätyillä selluloosailla on pehmentävä vaikutus varastoitaessa kosteassa ilmakehässä ylimääräisen vapaan rikin läsnäolon vuoksi. Sen estämiseksi tarvitaan jälkikäsittely natriumasetaatilla. H₂Värjäyksen aikana vapautuva S muodostaa syövyttävää metallisulfidia. Tämä rajoittaa metalliastioiden käyttöä paitsi ruostumattomasta teräksestä valmistettujen astioiden käyttöä:

Fe + H₂S → FeS + H₂

Tuotanto, menneisyys ja nykyisyys

Rikkivärien edelläkävijäksi sanotaan "Cachou de Laval", jonka Groissant ja Bretonniere löysivät vuonna 1873 ja joka valmistetaan käsittelemällä tuotteita ligniinillä (kuten sahanpuru tai olki) sulfidilähteillä (kuten natriumhydroksidilla tai rikin kanssa sekoitettu sulfidi). Myöhemmin Henri-Raymond Vidal keksi ns Nämä kokeet osoittivat, että syvävärisiä materiaaleja voitiin valmistaa helposti yhdistämällä aromaattisia yhdisteitä ja rikin lähteitä.

Luokan tärkein jäsen on rikkimusta 1. Se syntyy 2,4-dinitrofenolin ja natriumsulfidin reaktiolla kuumassa vedessä. Kuten monet rikkivärit, yksityiskohdat kemiallisista reaktioista ovat huonosti ymmärrettyjä. On hyväksyttyä, että sulfidi pelkistää nitroryhmät aniliinijohdannaisiksi, joiden uskotaan muodostavan indofenolia sisältäviä välituotteita, jotka silloitetaan edelleen reaktiossa rikin kanssa. Tuloksena on liukenemattomia, korkean molekyylipainon omaavia lajeja. Sulphur Black 1 ymmärretään epätäydellisesti, ja materiaali on todennäköisesti heterogeenista. Sen arvellaan olevan polymeeri, joka koostuu tiantreenin ja fenotiatsiinin alayksiköistä. Niin sanottuja rikkipaistovärejä valmistetaan 1,4-diaminobentseenistä ja diaminotolueenijohdannaisista. Näiden väriaineiden ehdotetaan koostuvan polymeereistä, joissa on bentsotiatsolialayksiköitä. Sulphur Bake -väriaineluokan jäseniä ovat Sulphur Orange 1, Sulphur Brown 21 ja Sulphur Green 12.

Sovellusmenetelmä

Rikkivärit ovat veteen{0}}liukenemattomia. Pelkistävän aineen läsnä ollessa ja emäksisessä pH:ssa korotetussa noin 80 asteen lämpötilassa väripartikkelit hajoavat, jolloin niistä tulee vesiliukoisia ja siten ne voivat imeytyä kankaaseen. Natriumsulfidi tai natriumhydrosulfidi ovat sopivia pelkistäviä aineita. Tavallinen suola helpottaa imeytymistä. Kun kangas on poistettu väriliuoksesta, sen annetaan seistä ilmassa, jolloin väriaine regeneroituu hapettamalla. Regeneroitu emäväri on veteen liukenematon. Hapetus voidaan suorittaa myös ilmassa tai vetyperoksidilla tai natriumbromaatilla miedosti happamassa liuoksessa.

Alhainen vesiliukoisuus on perusta näiden värjättyjen kankaiden hyvälle-pesunkestolle. Näillä väriaineilla on hyvä värinkesto kaikkialla- paitsi kloorivalkaisuaineilla. Koska väriaine on veteen liukenematon-, se ei vuoda vedessä pestäessä eikä tahraa muita vaatteita. Väriaineella voi kuitenkin olla huono hankauskestävyys. Väriaineet valkaistaan ​​hypokloriittivalkaisuaineella.

Ympäristöasiat

Väriaine-kylpyjätevesien erittäin saastuttavan luonteen vuoksi rikkivärejä ollaan hitaasti luopumassa lännessä, mutta niitä käytetään laajasti Kiinassa.[3] Viimeaikainen kehitys värjäystekniikoissa on mahdollistanut myrkyllisten sulfidipelkistysaineiden korvaamisen. Nyt käytetään glukoosia emäksisessä liuoksessa, ja saatavilla on sekä vähän-sulfidipitoisia että nolla{5}sulfidisia tuotteita. Tulevaisuuden kehitys väriainepitoisuuksien vähentämisessä sähkökemiallisten prosessien avulla on lupaavaa.