还原染料染色
还原染料染色原理
还原染料染色原理还原染料是指在碱性条件下被还原而使纤维着色，再经氧化，在纤维上恢复成原来不溶性的染料而染色，用于染纤维素纤维; 将不溶性还原染料制成硫酸酯钠盐，变成可溶性还原染料，主要用于棉布印花。
原理还原染料不溶于水，染色时要在碱性的强还原液中还原溶解成为隐色体钠盐才能染上纤维，经氧化后，恢复成不溶性的染料色淀而固着在纤维上，一般耐洗、耐晒坚牢度较高。
例如士林蓝等。
主要用棉、涤棉混纺织物染色；维纶亦可上色；在丝绸行业中，用于人丝、人丝·人棉交织，真丝绸拔染印花。
还原染料染色过程还原染料染色时，可采用浸染，卷染或轧染。
一般纱线及针织物大都用浸染，机织物大都用卷染和轧染，一般都包括下述四个基本过程。
染料还原染料的还原过程，也就是还原染料隐色体的生成过程，一般都是在碱性介质中进行的。
在还原染料的分子结构中都至少含有两个羰基（=C=O），它们在强的还原剂连二亚硫酸纳（俗称保险粉）的作用下，羰基被还原成羟基（－OH）。
保险粉化学性质非常活泼，在碱性条件下即使温度很低，也可产生较强的还原作用，从而使还原染料被还原为隐色酸。
Na2S204 + 2H2O －→ 2NaHSO3 + 2[H]2=C=O + 2[H] —→ 2 ≥C-OH反应中生成的羟基化合物就是染料的隐色酸，它也和染料一样不溶于水，但可溶于碱性介质中，成为隐色体钠盐溶液。
由于隐色体钠盐不常呈现染料原有的颜色，故被称为隐色体：≥C-OH + NaOH－→≥C－ONa + H2O在用保险粉-烧碱法进行染料还原溶解时，应掌握好烧碱、保险粉的用量和还原温度，才能使染料正常还原，否则会使染料产生过度还原或水解以及分子重排等不正常的反应，致使染液破坏，色泽萎暗，染色牢度降低。
还原染料经保险粉、烧碱还原溶解成隐色体钠盐后，即对纤维素纤维产生直接性，先吸附于纤维表面，然后再向纤维内部扩散而完成对纤维的上染。
由于染液中含有大量电解质，对纤维的直接性较大，故上染纤维的速率较快，染料的移染性能较差，往往不易染匀。
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C还原液温度： 若40-60℃，许多还原染 料的还原速率提高3-4倍左右。 D颗粒大小：<2μm。 3.还原方法：采用隐色体染色法。 ①干缸还原法（小浴比还原法）P105； 适用于还原速率较低，隐色体溶解性 能较好的还原染料，如还原桃红R。
②全浴还原法：P105。适用于还原速率 较高，隐色体溶解性能较差或在高浓 度烧碱和保险粉条件下易产生副反的 还原染料，如还原大红R、还原蓝 RSN。 4.还原过程中的不正常反应：P106 ①过度还原：超过正常情况下（2个羰基） 4个羰基被还原，氧化后不能回复到原 来染料。
26tex*28tex平布 60kg/卷 工艺流程及主要工艺条件：染料全浴还 原（55-60℃，8-10min）→卷 染 （62℃+-5℃，9道；第2、5、8道末补 充保险粉） →过缸冷水洗4道 →氧化 （40℃，5道） →冷水洗2道 →皂洗 （95℃，6道）→热水洗 （80℃以上， 4道） →冷水洗2道→上卷。
隐色体结构中的羟基环烷硫酸脂后，使 其共厄效应和生成氢键的能力减弱。 可溶性染料对棉纤维的直接性大小主要 取决于分子结构的同平面性。共轭双 键的多少以及取代基的性质，硫酸脂 基的数目以及在整个分子中所占的比 例。分子量大，同平面性好，共轭系 统长的染料直接性高。硫酸脂基的数 目越多，整个分子中所占的比例越大， 则染料的直接性越低。
③对于隐色体较稳定的还原染料，可适 当提高染色温度，增进染料移染。 ④采用悬浮法轧染 或隐色酸染色法是改 善白芯效果最有效的方法。 3. 隐色体的染色方法：P108 甲法：采用此法的染料分子结构较复杂， 对纤维的亲和力较大，染料的聚集倾 向大，扩散速率低，染色时温度在60 摄氏度左右，烧碱的浓度较高，不加 促染剂，可适当加入匀染剂。
但缺乏鲜艳的大红色，价格较贵。 5.使用时必须在碱性条件下，用烧碱、 保险粉还原处理。 Na2S2O4 H+ 〓C〓O → 〓C-O- → 〓C-OH ∣ ← - ∣ 隐色体 OH 隐色酸
还原染料染色—还原染料的染色方法及其工艺
一、隐色体染色法
隐色体染色法是将染料预先还原成隐色体钠盐溶液，在 染浴中被纤维吸附、上染，然后经过氧化、皂洗的染色方法 。广泛应用于纱线，针织品的染色。
2、工作液组成
悬浮液：
还原染料 X 分散剂 0.5-1.5g/L 渗透剂 1-2g/L 防泳移剂 适量
还原液：
烧碱 16－20g/L 保险粉 16－20g/L 染液或食盐 适量
还原染料的染色方法及其工艺
3、工艺条件： 1）浸轧染液：一浸一轧或二浸二轧、轧余率60-70%、 T﹤40℃ 2）浸轧还原液：一浸一轧、 T﹤30℃ 3）汽蒸：102-105℃×30S
还原染料的染色方法及其工艺
2）染色方法的选择：染色方法选择的依据是隐色体溶液
性质、对纤维亲和力的大小及染料的扩散性能等。
§隐色体聚集倾向大的染料
•对纤维的亲和力高
•需在较高的烧碱中溶解 •扩散性能差，需用较高温度的染色
甲法染色
•不加盐促染
§隐色体聚集倾向小的染料
•对纤维的亲和力低 •可适当降低烧碱浓度
缺点：此法操 作比较麻烦， 匀染性和透染 性较差，常出 现“白芯”现 象，故宜选用 匀染性较好的 染料。
一、隐色体染色法
（一）工艺流程 染料预还原→浸染或卷染→水洗→氧化→水洗→皂洗→水洗
（二）工艺说明 1、染料还原方法的选择
在进行染料预还原时应根据染料的性能选择适当的还原 方法，对于还原速率低，染料隐色体溶解度高，在高浓度保 险粉和烧碱条件下不易发生副反应的染料，可选用干缸还原 法还原；反之，应选用全浴还原法还原。
还原染料染色—可溶性还原染料染色
可溶性还原染料的染色方法及其工艺
§工艺条件： 染色温度 根据染料直接性、匀染性及溶解度而定，直接性较小染料， 为提高上染百分率，宜采用低温染色，一般为20～30℃； 直接性较大、溶解度较差的染料，为获得匀染效果，应采用 较高温度染色，一般为60～80℃。 显色温度 根据氧化显色性能确定，容易氧化且速度快者，宜采用冷显 色，反之应采用热显色(50～90℃)
可溶性还原染料的染色方法及其工艺
§处方组成
染液：
染料
X
纯碱
1-2g/L
食盐
10- 25g/L
亚硝酸钠 4g/L
表面活性剂 1g/L
显色液：
硫酸 20-40g/L 元明粉 5g/L
可溶性还原染料的染色方法及其工艺
§各助剂的作用： 1）纯碱：可抵抗酸性物质对染料的影响，提高染液的稳定 性，一般用量为1～2g/L。 2）食盐：起促染作用，用量根据染料的直接性、溶解度、 染色浓度等决定，一般用量为10～25 g／L。 3）亚硝酸钠：显色用氧化剂。 4）扩散剂：增进染液的渗透性，提高匀染性。 5）硫酸：显色用酸 6）元明粉：防止染料的溶落
还原染料染色
可溶性还原染料概述及染色性能
可溶性还原染料概述
可溶性还原染料又称印地科素染料，是还原染料隐色体的硫 酸酯钠盐或钾盐(即隐色酯)，能直接溶于水，对纤维素纤维 有直接性。染料上染后在酸和氧化剂的作用下显色，在织物 上转变成相应的不溶性还原染料而固着。
溶蒽素（稠环酮类还原染料制成）尾注以I，
对纤维素纤维和蛋白质纤维都能上染，还可用于涤棉混 纺织物的热溶染色。
可溶性还原染料的染色性能
1、溶解度： 结构中含有水溶性基，能直接溶于水，溶解度与染料所含 的水溶性基团的多少及水溶性基团所占分子的比例大小有 关。水溶性基团越多，所占的比例越大，溶解度就越大。 2、亲和力： 由于在染料分子含有水溶性的硫酸酯基，使染料和纤维间 的共轭效应和生成氢键的能力减弱，亲和力低。
实验七 还原染料染色
实验七 还原染料染色一、实验目的掌握还原染料还原和染色（浸染和轧染）的一般方法。
二、实验原理还原染料是一类非水溶性染料，主要用于纤维素纤维的染色，其分子中不含有水溶性基团，但含有两个或两个以上的羰基，能在碱性条件下被强还原剂还原成水溶性的隐色体钠盐而上染纤维。
上染纤维后，再经氧化处理，使染料恢复为非水溶性的色淀固着在纤维上，染色反应过程如下：C=O [H],[OH -]C O-[O]C=O染料 还原为隐色体后上染纤维 氧化后恢复为染料还原染料还原为隐色体后，与直接染料上染纤维素纤维相似，对纤维有很高的直接性，其直接性的来源，目前还没有充分的理论解释，但一般认为是范德华力和氢键所致。
因还原染料分子结构大，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。
还原染料还原为隐色体，常用的还原剂是保险粉（连二亚硫酸钠，Na 2S 2O 4）。
在碱性条件下保险粉具有很强的还原能力，还原反应如下：C=O + Na 2S 2O 4 + 4 NaOH 2 Na + 2Na 2S 2O 3 + 2H 2O2 C O 还原染料的还原操作有全浴法和干缸法两种方法。
全浴还原主要用于还原速度较快、隐色体溶解度较小或容易过度还原的染料品种。
干缸还原采用高浓度还原剂对染料进行还原，适用于还原速度较慢的染料。
还原染料不同品种之间的还原性能差异很大，具体染料使用何种方法进行还原应查阅还原染料的应用资料。
还原染料可以采用浸染或轧染方法进行染色。
浸染方法采用隐色体染色工艺，先将染料还原，配制成隐色体溶液，然后上染纤维。
为了获得较高的匀染性和上染率，根据各染料适宜的染色温度，浸染方法可分为甲、乙、丙和特别法四类。
常用的是前三类方法。
其中，甲法染色温度较高，60～65℃，适用于隐色体对纤维亲和力高，容易聚集的染料；丙法染色温度较低，30～35℃，适用于亲和力较低，聚集倾向较小的染料；乙法染色温度为50～55℃，介于上述两者之间。
还原染料染色方案
还原染料染色方案引言还原染料是一种常用的染色剂，其柔软的颜色和良好的亲和力使它成为纺织工业和纺织艺术中的重要材料。
本文将讨论还原染料的染色方案，以帮助读者了解还原染料的应用和操作流程。
一、还原染料的特点1.亲和力强：还原染料能够与纤维的氧化剂相互作用，形成稳定的化学键，从而实现染色效果持久。
2.颜色鲜艳：还原染料具有艳丽的色彩，可以通过混合和配比来调配出不同的色调。
3.环境友好：与传统染料相比，还原染料在染色过程中生成的废水和废料对环境影响较小。
二、还原染料染色方案还原染料的染色方案根据不同纤维材料和染色效果的要求而有所差异。
下面将介绍一种常用的还原染料染色方案。
1. 准备工作在开始染色之前，需要进行以下准备工作：•准备材料：还原染料、纤维材料（如棉布、羊毛）、染色助剂（如盐酸、碱液）、水。
•准备设备：染色缸、加热设备（如加热板、炉灶等）、搅拌器、PH 计。
•准备环境：选择通风良好的地方进行染色，避免染料和染色助剂的刺激。
2. 执行步骤下面是还原染料染色的基本步骤：•步骤1：将纤维材料洗净，以去除表面的尘埃和污垢。
•步骤2：准备染色缸，并向其中加入适量的水。
•步骤3：加入适量的盐酸或碱液，以调整染液的pH值。
•步骤4：添加适量的还原染料，并充分搅拌，使染料充分溶解。
•步骤5：加热染液至适宜的温度，并保持恒温。
•步骤6：将纤维材料放入染液中，并充分搅拌，使染料均匀渗透。
•步骤7：控制染色时间，根据染色深浅的要求进行调整。
•步骤8：取出纤维材料，用清水洗净并脱水。
•步骤9：进行后处理，如定型、漂洗和烘干等。
3. 注意事项在进行还原染料染色时，需要注意以下事项：•安全操作：遵守相关操作规范，避免直接接触染料和染色助剂，以免对皮肤和呼吸系统造成伤害。
•控制染色条件：根据染料的要求，控制染色液的温度、浓度和pH值，以保证染色效果的稳定性和一致性。
•环境保护：在染色过程中注意废水和废料的处理，采取环境友好的措施，减少对环境的污染。
还原染料、其还原剂及染色工艺
1、全浴法（养缸还原法） 全浴法（养缸还原法）
• 特点
– 浴比大 – 烧碱、保险粉浓度相对较低 烧碱、 – 还原条件温和
• 应用
– 适用于还原速率快，隐色体溶解度低或在高浓 适用于还原速率快， 度保险粉和烧碱作用下易水解、过还原、 度保险粉和烧碱作用下易水解、过还原、脱卤 等副反应的染料 – 如：还原大红 、蓝RSN、蓝BC等 还原大红R、 、 等
二、还原染料隐色体的上染
• (一) 隐色体上染的特点 一 • 还原染料隐色体上染纤维素纤维类似于直接染料 阴离子染料）染棉。 （阴离子染料）染棉。通过范德华力和氢键被吸 附在纤维表面，然后向内部扩散。 附在纤维表面，然后向内部扩散。 • “两高一低” 两高一低”
影响还原速率的因素（续上页） 影响还原速率的因素（续上页）
• 染料的结晶性质
– 若染料形成结晶，则还原速率降低，故染色时 若染料形成结晶，则还原速率降低， 以采用超细粉还原染料为佳。 以采用超细粉还原染料为佳。
• 反应物的浓度
– 反应物浓度高，反应比较迅速。 反应物浓度高，反应比较迅速。
• 还原时的温度
• 染料变成隐色体，结构发生变化，因而颜色也发 染料变成隐色体，结构发生变化， 生相应的变化。 生相应的变化。
– 靛类：隐色体颜色通常比染料本身浅 靛类： – 原因：共轭双键减少，失去了失电子基，吸收波向短 原因：共轭双键减少，失去了失电子基， 波方向移动
一、染料的还原溶解
• 染料变成隐色体，结构发生变化，因而颜色也发 染料变成隐色体，结构发生变化， 生相应的变化。 生相应的变化。
第二节
还原染料的染色过程
一、还原染料的还原溶解 二、还原染料隐色体的上染 三、还原染料隐色体的氧化 四、染色后处理
还原染料的染色办法及工艺
• 2、工艺流程
染色（6~10道）→室温水洗（4道）→氧化 （4道）→皂洗（4~6道）→热水洗（2道） →冷水洗（1道）→上卷
（三）还原染料隐色体卷染法的工艺实例
3、染色处方
• 染液组成
– 还原蓝RSN（53%） 1560g
• 根据“染料扩散性能测试样卡”（渗圈标 样）评定等级。5级最好，1级最差。
二、还原染料悬浮体轧染
• 优点
– 可以克服隐色体染色的初染率高和移染性能低 的缺点，不会有“白芯”现象。由于悬浮体对 纤维无亲和力，均匀分布在纤维与纱线的表面， 还原后隐色体可向内扩散，具有较好的匀染性 和透染性，改善“白芯”现象。
– 对染料的适应性较强，不受染料上染率不同的 限制，因此上染率不同的染料可拼染。产量高、 质量好。
10~15min
• 还原黑BB
– 有效氯15g/L的NaClO，室温，10~15min
4、皂煮工艺
• 皂煮条件
– 3~5g/L肥皂和3g/L纯碱，95℃，5~10min
卷染
• 应用较少普遍 • 适于小批量、多品种生产，劳动生产效率低 • 近年来改进
– 减小染浴容量 – 自动调向 – 自动调速以降低织物张力 – 加盖密封 – 外套钢筒 – 高温高压染色
卷染
• 卷染大多数可用全浴法 • 特别法I的染料宜用干缸法 • 匀染性好 • 染色过程中应追加保险粉 • 染色在45~60min内完成。 • 浴比为1:3~1:5 • 氢氧化钠和保险粉浓度较高。
卷染
• 氧化剂氧化工艺流程 染色（6~10道）→室温水洗（4道）→氧化 （4道）→皂洗（4~6道）→热水洗（2道）→ 冷水洗（2道）→上卷
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第五章还原染料染色
1．名词解释
隐色体浸染悬浮体轧染干缸还原全浴还原隐色体电位二色性常数半还原时间
2．还原染料的染色过程有哪几个基本步骤？
3．影响还原染料还原速率的主要因素有哪些？
4．还原染料有几种染色工艺？浸染的染色温度主要根据哪些因素决定？
5．写出还原金黄GK、艳桃红R的还原反应历程，并比较它们的还原电位高低。
6．还原染料常有哪些不正常的还原现象产生，举例说明。
7．还原染料隐色体染色容易出现白芯现象，为什么？
8．还原染料悬浮体轧染的工艺流程？需要注意哪些问题？。