ماذا تعرف عن أصباغ الكبريت؟

أصباغ الكبريتيد هي نوع من الأصباغ المحتوية على الكبريت ذات التركيب الجزيئي المعقد.وهي مصنوعة بشكل عام من بعض الأمينات العطرية والأمينوفينول والمركبات العضوية الأخرى المسخنة بالكبريت أو بولي كبريتيد الصوديوم، أي مبركن.

غالبًا ما تكون أصباغ الكبريتيد غير قابلة للذوبان في الماء، وعند الصباغة، يجب إذابتها في محلول كبريتيد الصوديوم أو مسحوق التأمين القلوي لتقليل الترشيح، ثم أكسدتها لإظهار اللون بعد امتصاص الألياف.

نظرة عامة على الأصباغ الكبريتية

تم تصنيع الأصباغ المفلكنة لصبغ ألياف السليلوز لأول مرة منذ عام 1873، وعملية إنتاجها بسيطة نسبيًا، وتصنع بشكل عام من الأمينات العطرية أو المركبات الفينولية الممزوجة بالكبريت أو بولي كبريتيد الصوديوم ويتم تسخينها.منخفضة التكلفة، سهلة الاستخدام، لا يوجد علاج للسرطان، مع ثبات الغسيل الجيد وثبات الشمس، هي صبغة شعبية.ومع ذلك، لأنها فئة من الأصباغ غير القابلة للذوبان في الماء، عند الصباغة، يتم تقليلها إلى ملح الصوديوم الليموني القابل للذوبان في محلول كبريتيد قلوي، بعد صباغة الألياف البشرية، بعد الأكسدة لتصبح حالة غير قابلة للذوبان ثابتة على الألياف، وبالتالي فإن عملية الصباغة هي معقدة، وفي ظل ظروف قلوية قوية لا يمكن استخدامها للصوف والحرير والألياف البروتينية الأخرى.

لذلك، تستخدم الأصباغ المفلكنة في الغالب في صباغة ألياف السليلوز، وخاصة في صباغة المنتجات الداكنة من الأقمشة القطنية، والتي يعتبر لونا أصباغ الكبريتيد منها نوعًا من الأصباغ المحتوية على الكبريت ذات التركيب الجزيئي المعقد.وهي مصنوعة بشكل عام من بعض الأمينات العطرية والأمينوفينول والمركبات العضوية الأخرى المسخنة بالكبريت أو بولي كبريتيد الصوديوم، أي مبركن.

غالبًا ما تكون أصباغ الكبريتيد غير قابلة للذوبان في الماء، وعند الصباغة، يجب إذابتها في محلول كبريتيد الصوديوم أو مسحوق التأمين القلوي لتقليل الترشيح، ثم أكسدتها لإظهار اللون بعد امتصاص الألياف.

نظرة عامة على الأصباغ الكبريتية

تم تصنيع الأصباغ المفلكنة لصبغ ألياف السليلوز لأول مرة منذ عام 1873، وعملية إنتاجها بسيطة نسبيًا، وتصنع بشكل عام من الأمينات العطرية أو المركبات الفينولية الممزوجة بالكبريت أو بولي كبريتيد الصوديوم ويتم تسخينها.منخفضة التكلفة، سهلة الاستخدام، لا يوجد علاج للسرطان، مع ثبات الغسيل الجيد وثبات الشمس، هي صبغة شعبية.ومع ذلك، لأنها فئة من الأصباغ غير القابلة للذوبان في الماء، عند الصباغة، يتم تقليلها إلى ملح الصوديوم الليموني القابل للذوبان في محلول كبريتيد قلوي، بعد صباغة الألياف البشرية، بعد الأكسدة لتصبح حالة غير قابلة للذوبان ثابتة على الألياف، وبالتالي فإن عملية الصباغة هي معقدة، وفي ظل ظروف قلوية قوية لا يمكن استخدامها للصوف والحرير والألياف البروتينية الأخرى.

لذلك تستخدم الأصباغ المفلكنة في الغالب في صباغة ألياف السليلوز، وخاصة في صباغة المنتجات الداكنة من الأقمشة القطنية، والتي تتميز بألوانها المتعددةالكبريت الأسودوالكبريت الأزرق

الكبريت البني الداكن gd صبغ الكبريت البني
الكبريت اللون الأحمر الأحمر lgf
الكبريت البني 10 اللون البني الأصفر
الكبريت الأصفر 2 مسحوق أصفر
الكبريت بوردو 3B مسحوق الكبريت الأحمر

هي الأكثر استخداما على نطاق واسع.

ثانيا، آلية الصباغة من الأصباغ الكبريتيدية

يتم اختزال صبغة الكبريتيد وإذابتها في محلول صبغ، ويتم امتصاص الصبغة البيضاء المتكونة بواسطة ألياف السليلوز ومعالجتها بواسطة أكسدة الهواء لجعل ألياف السليلوز تظهر اللون المطلوب.صيغة التفاعل الكيميائي هي

DS-SO3Na + Na2S → D-SNa + Na2S2O3

ليس لصبغة الكبريتيد الأم أي صلة بالألياف، ويحتوي هيكلها على روابط الكبريت (1 S 1)، أو روابط ثاني كبريتيد (1 s — S) أو روابط بولي كبريتيد (1 Sx 1)، والتي يتم اختزالها إلى مجموعة كبريتيد الهيدروجين (1). SNa) تحت تأثير عوامل اختزال كبريتيد الصوديوم، ويصبح ملح صوديوم leucochromic قابل للذوبان في الماء.السبب وراء تقارب الليوكوكرومز الجيد لألياف السليلوز هو أن جزيئات الأصباغ أكبر، والتي بدورها تنتج قوى فان دير فالس وقوى ربط هيدروجينية أكبر بين الألياف.

ثالثا.تصنيف الأصباغ الكبريتية

يمكن تقسيم أصباغ الكبريتيد إلى أربع فئات:

1، مسحوق صبغ كبريتيد

الصيغة العامة لهيكل الصبغة: DSSD، تحتاج عمومًا إلى استخدام غليان كبريتيد الصوديوم، المذاب بعد التطبيق.

2، الأصباغ كبريتيد مائي

الصيغة العامة لهيكل الصبغة: D-SSO3Na، هذا النوع من الصبغة مصنوع من كبريتيت الصوديوم أو معالجة ثنائي كبريتيت الصوديوم لأصباغ الكبريتيد التقليدية، تحتوي الأصباغ على مجموعات قابلة للذوبان في الماء، لذا فهي قابلة للذوبان في الماء، لكن الصبغة لا تحتوي على عوامل اختزال، لا يوجد تقارب بالنسبة للألياف، يتم تطبيق طريقة صباغة وسادة التعليق بشكل عام على القماش.

3، صبغ كبريتيد السائل

الصيغة العامة لبنية الصبغة هي: D-SNa، التي تحتوي على كمية معينة من عامل الاختزال، ويتم اختزال الصبغة مسبقًا إلى ليبتوكروما قابلة للذوبان.

قبل عام 1936، كانت الصبغة المفلكنة في شكل مسحوق كشكلها التجاري.عند الاستخدام، يتم تسخين مسحوق الصبغة المفلكنة ليغلي مع المحلول المائي لرماد الصودا المفلكن لإذابته.في عام 1936، قام جون لو كليستر من الولايات المتحدة بصنع محلول مركز لصبغة الكبريتيد جيد ومستقر إلى حد ما، وحصل على براءة اختراع، والتي تعرف الآن باسم صبغة الكبريتيد السائلة.

4، صبغ كبريتيد صديقة للبيئة

في عملية الإنتاج، يتم تكريره إلى ترشيح صبغي، لكن محتوى الكبريت ومحتوى متعدد الكبريتيد أقل بكثير من محتوى أصباغ الكبريتيد العادية.تتميز الصبغة بنقاوة عالية ودرجة اختزال مستقرة ونفاذية جيدة.في الوقت نفسه، يتم استخدام عامل الاختزال الثنائي للجلوكوز ومسحوق التأمين في حمام الصبغ، والذي لا يمكنه تقليل صبغة الكبريتيد فحسب، بل يلعب أيضًا دورًا في حماية البيئة.

رابعا، عملية الصباغة بأصباغ الكبريتيد

يمكن تقسيم عملية الصباغة بالفلكنة إلى الخطوات الأربع التالية:

1. الحد من الأصباغ

من السهل نسبيًا تقليل وحل أصباغ الكبريتيد، ويستخدم كبريتيد الصوديوم بشكل شائع كعامل اختزال، والذي يعمل أيضًا كعامل قلوي.من أجل منع تحلل الليوكوفور، يمكن إضافة مواد مثل رماد الصودا بشكل مناسب، ولكن حمام الاختزال القلوي لا يمكن أن يكون قويا جدا، وإلا فإن معدل تخفيض الصبغة سيكون بطيئا.

2، يتم امتصاص الصبغة الموجودة في محلول الصبغة بواسطة الألياف

يوجد حامل الليوكوفور لصبغة الكبريتيد في الحالة الأنيونية في محلول الصبغة، وله خصائص مباشرة لألياف السليلوز، ويمكن امتصاصه على سطح الألياف وانتشاره في داخل الألياف.الخاصية المباشرة لأصباغ الكبريت لألياف السليلوز منخفضة، وعادة ما يتم استخدام نسبة حمام صغيرة، في حين أن إضافة إلكتروليتات مناسبة، عند درجة حرارة أعلى يمكن أن يحسن معدل الصباغة والتسوية والنفاذية.

3، معالجة الأكسدة

بعد الصباغة على الألياف، يجب أكسدة صبغة الكبريت ليظهر اللون المطلوب.تعتبر الأكسدة خطوة مهمة بعد صباغة الأصباغ المفلكنة.يمكن أكسدة الصبغة المفلكنة المؤكسدة بسهولة بالهواء بعد الصباغة عن طريق الغسيل والتهوية، أي طريقة أكسدة الهواء؛بالنسبة لبعض أصباغ الكبريتيد التي ليس من السهل أكسدتها، يتم استخدام عوامل مؤكسدة لتعزيز الأكسدة.

4. مرحلة ما بعد المعالجة

تشمل المعالجة اللاحقة التنظيف والتزييت ومكافحة التقصف وتثبيت اللون.يجب غسل أصباغ الكبريت بالكامل بعد الصباغة لتقليل الكبريت المتبقي على القماش ومنع هشاشة النسيج، لأن الكبريت الموجود في الصبغة والكبريت الموجود في الكبريتيد القلوي يسهل أكسدتهما في الهواء لتوليد حمض الكبريتيك، مما يسبب الحموضة. التحلل المائي لألياف السليلوز وتقليل قوة هشاشة الألياف.لذلك، يمكن معالجته بعوامل فقدان مضادة للهشاشة، مثل: اليوريا، فوسفات ثلاثي الصوديوم، غراء العظام، خلات الصوديوم، إلخ. من أجل تحسين التشميس وثبات الصابونة للأصباغ المفلكنة، يمكن تثبيت اللون بعد الصباغة.هناك طريقتان لعلاج تثبيت اللون: معالجة الأملاح المعدنية (مثل: ثنائي كرومات البوتاسيوم وكبريتات النحاس وخلات النحاس وخليط من هذه الأملاح) والمعالجة بعامل تثبيت اللون الكاتيوني.

الأسود والأزرق المبركن هما الأكثر استخدامًا.

ثانيا، آلية الصباغة من الأصباغ الكبريتيدية

يتم اختزال صبغة الكبريتيد وإذابتها في محلول صبغ، ويتم امتصاص الصبغة البيضاء المتكونة بواسطة ألياف السليلوز ومعالجتها بواسطة أكسدة الهواء لجعل ألياف السليلوز تظهر اللون المطلوب.صيغة التفاعل الكيميائي هي

DS-SO3Na + Na2S → D-SNa + Na2S2O3

ليس لصبغة الكبريتيد الأم أي صلة بالألياف، ويحتوي هيكلها على روابط الكبريت (1 S 1)، أو روابط ثاني كبريتيد (1 s - S) أو روابط بولي كبريتيد (1 Sx 1)، والتي يتم اختزالها إلى مجموعة كبريتيد الهيدروجين (1). SNa) تحت تأثير عوامل اختزال كبريتيد الصوديوم، ويصبح ملح صوديوم leucochromic قابل للذوبان في الماء.السبب وراء تقارب الليوكوكرومز الجيد لألياف السليلوز هو أن جزيئات الأصباغ أكبر، والتي بدورها تنتج قوى فان دير فالس وقوى ربط هيدروجينية أكبر بين الألياف.

ثالثا.تصنيف الأصباغ الكبريتية

يمكن تقسيم أصباغ الكبريتيد إلى أربع فئات:

1، مسحوق صبغ كبريتيد

الصيغة العامة لهيكل الصبغة: DSSD، تحتاج عمومًا إلى استخدام غليان كبريتيد الصوديوم، المذاب بعد التطبيق.

2، الأصباغ كبريتيد مائي

الصيغة العامة لهيكل الصبغة: D-SSO3Na، هذا النوع من الصبغة مصنوع من كبريتيت الصوديوم أو معالجة ثنائي كبريتيت الصوديوم لأصباغ الكبريتيد التقليدية، تحتوي الأصباغ على مجموعات قابلة للذوبان في الماء، لذا فهي قابلة للذوبان في الماء، لكن الصبغة لا تحتوي على عوامل اختزال، لا يوجد تقارب بالنسبة للألياف، يتم استخدام طريقة صباغة وسادة التعليق بشكل عام على القماش.3، صبغة كبريتيد سائلة

الصيغة العامة لبنية الصبغة هي: D-SNa، التي تحتوي على كمية معينة من عامل الاختزال، ويتم اختزال الصبغة مسبقًا إلى ليبتوكروما قابلة للذوبان.

قبل عام 1936، كانت الصبغة المفلكنة في شكل مسحوق كشكلها التجاري.عند الاستخدام، يتم تسخين مسحوق الصبغة المفلكنة ليغلي مع المحلول المائي لرماد الصودا المفلكن لإذابته.في عام 1936، قام جون لو كليستر من الولايات المتحدة بصنع محلول مركز لصبغة الكبريتيد جيد ومستقر إلى حد ما، وحصل على براءة اختراع، والتي تعرف الآن باسم صبغة الكبريتيد السائلة.

4، صبغ كبريتيد صديقة للبيئة

في عملية الإنتاج، يتم تكريره إلى ترشيح صبغي، لكن محتوى الكبريت ومحتوى متعدد الكبريتيد أقل بكثير من محتوى أصباغ الكبريتيد العادية.تتميز الصبغة بنقاوة عالية ودرجة اختزال مستقرة ونفاذية جيدة.في الوقت نفسه، يتم استخدام عامل الاختزال الثنائي للجلوكوز ومسحوق التأمين في حمام الصبغ، والذي لا يمكنه تقليل صبغة الكبريتيد فحسب، بل يلعب أيضًا دورًا في حماية البيئة.

رابعا، عملية الصباغة بأصباغ الكبريتيد

يمكن تقسيم عملية الصباغة بالفلكنة إلى الخطوات الأربع التالية:

1. الحد من الأصباغ

من السهل نسبيًا تقليل وحل أصباغ الكبريتيد، ويستخدم كبريتيد الصوديوم بشكل شائع كعامل اختزال، والذي يعمل أيضًا كعامل قلوي.من أجل منع تحلل الليوكوفور، يمكن إضافة مواد مثل رماد الصودا بشكل مناسب، ولكن حمام الاختزال القلوي لا يمكن أن يكون قويا جدا، وإلا فإن معدل تخفيض الصبغة سيكون بطيئا.

2، يتم امتصاص الصبغة الموجودة في محلول الصبغة بواسطة الألياف

يوجد حامل الليوكوفور لصبغة الكبريتيد في الحالة الأنيونية في محلول الصبغة، وله خصائص مباشرة لألياف السليلوز، ويمكن امتصاصه على سطح الألياف وانتشاره في داخل الألياف.الخاصية المباشرة لأصباغ الكبريت لألياف السليلوز منخفضة، وعادة ما يتم استخدام نسبة حمام صغيرة، في حين أن إضافة إلكتروليتات مناسبة، عند درجة حرارة أعلى يمكن أن يحسن معدل الصباغة والتسوية والنفاذية.

3، معالجة الأكسدة

بعد الصباغة على الألياف، يجب أكسدة صبغة الكبريت ليظهر اللون المطلوب.تعتبر الأكسدة خطوة مهمة بعد صباغة الأصباغ المفلكنة.يمكن أكسدة الصبغة المفلكنة المؤكسدة بسهولة بالهواء بعد الصباغة عن طريق الغسيل والتهوية، أي طريقة أكسدة الهواء؛بالنسبة لبعض أصباغ الكبريتيد التي ليس من السهل أكسدتها، يتم استخدام عوامل مؤكسدة لتعزيز الأكسدة.

4. مرحلة ما بعد المعالجة

تشمل المعالجة اللاحقة التنظيف والتزييت ومكافحة التقصف وتثبيت اللون.يجب غسل أصباغ الكبريت بالكامل بعد الصباغة لتقليل الكبريت المتبقي على القماش ومنع هشاشة النسيج، لأن الكبريت الموجود في الصبغة والكبريت الموجود في الكبريتيد القلوي يسهل أكسدتهما في الهواء لتوليد حمض الكبريتيك، مما يسبب الحموضة. التحلل المائي لألياف السليلوز وتقليل قوة هشاشة الألياف.لذلك، يمكن معالجته بعوامل فقدان مضادة للهشاشة، مثل: اليوريا، فوسفات ثلاثي الصوديوم، غراء العظام، خلات الصوديوم، إلخ. من أجل تحسين التشميس وثبات الصابونة للأصباغ المفلكنة، يمكن تثبيت اللون بعد الصباغة.هناك طريقتان لعلاج تثبيت اللون: معالجة الأملاح المعدنية (مثل: ثنائي كرومات البوتاسيوم وكبريتات النحاس وخلات النحاس وخليط من هذه الأملاح) والمعالجة بعامل تثبيت اللون الكاتيوني.