試析硫化青染色各工藝參數對染色結果的影響

郝 鋼（大連綠峰化學股份有限公司,遼寧 大連 116000）

試析硫化青染色各工藝參數對染色結果的影響

郝 鋼
（大連綠峰化學股份有限公司,遼寧 大連 116000）

在本文中，作者對染色過程的浴比、濃度、溫度、時間、還原劑、氧化方式等參數的變化對染色結果的影響進行了深入探討。

硫化青；染色；參數

0　前言

硫化青染料是我廠生產的知名度、信譽、質量都非常高的產品，是染料行業中的龍頭產品，產品的質量及信譽得到了世界各個國家染料行業的高度認可。

硫化青是一種專染棉、麻制品的黑色硫化染料，不溶于水，易被氧化。使用時需要用硫化鈉等還原劑將其溶解在水中，而后進行染色。染色的過程為：

（1）配制染液，按比例將染料、硫化鈉、助劑加入水中；

（2）染色，把棉紗浸泡在染液中使染料上染；

（3）水洗，用清水洗去棉紗上的浮色，利用水中的氧氣氧化染料，使染料和纖維緊密結合；

（4）烘干。

硫化青染料的染色方法雖然簡單，但是對各工藝參數的要求卻非常嚴格，必須針對其性能，掌握好要領，制定出準確的染色方法，才能使樣品的上染獲得非常好的效果。

1　染液的濃度與浴比

首先要把染液的濃度和浴比控制好。從上染率的角度來看，染色時染液的濃度愈高，則上染率愈大。這主要是因為染液濃度高時，單位體積染液內染料的分子增多了，這時染料分子和纖維的碰撞機會也隨之增加，比較容易與纖維結合，吸收的染料就多，上色快，上染率就會好。

但從另一方面看，有時染液的濃度提高了，也會影響到染液內染料的擴散。因為染液的濃度高，必然染料的用量也會多，染液的體積沒有變，染料的溶解就會減慢，擴散也慢，有部分染料會粘在一起，造成染色不均勻，效果就不好，還會浪費染料。染色時染液濃度的提高對于染料擴散的影響如何，還要看具體情況而定，如：硫化青打樣所用的棉紗線染色，經過試驗浴比就不能太小，染色時染液的濃度也不宜過高。硫化青染料染色經過反復多次的驗證證明染液的浴比控制在1:40，濃度控制在1.5%時比較好。為了染得深色，寧可延長染色時的作用時間，染液的浴比也不能過小，濃度也不宜過高，否則就會出現染花、染色不透、出現白芯等現象，對染料染色的擴散和上染率都有一定的影響，對樣品染色的分析較難確定。

2　染色時的溫度與時間

在染色時溫度對染色結果的影響非常大，一定要控制好，經試驗所得絕大多數硫化染料適宜于高溫染色，因高溫能降低染液表面的張力，加速染料分子的運動，并使纖維易于膨脹，有利于對染料的吸收上色。高溫染色可以加強染料的滲透力和勻染性，促進染料的擴散，使染物獲得深色，提高上染率。

染色時溫度要取決于染色時的條件：時間短了，染料的染色作用時間就短，染料上染的機率就少；時間太長，后期染料的染色作用力已停止，不僅浪費了時間，還會造成能源的浪費。根據其性能、工藝條件，控制好具體時間即可。

在染樣品時，提高染色時的溫度，可以促進染料滲透進纖維空隙的作用力，從而增進染料的擴散，有利于擴散率的提高，同時染料分子的運動速度加快，也有利于擴散并提高上染率。在通常情況下，隨著染色溫度的提高，上染率也隨之增大。每一種硫化染料都有它最適宜的染色溫度。硫化青染料染色時經過試驗得出，染料染色時，入染時鍋內溫度要控制在30~40℃，15分鐘內升溫至水沸騰（染缸內的溫度為90~95℃），染色時間控制在45分鐘最適宜，這樣染色的上染率高，效果又好，即節約了染料，又降低了能耗。

3　還原劑的選擇

硫化染料不溶于水，易溶于硫化鈉溶液中。硫化鈉是含有硫元素的強堿性還原劑，它對硫化染料能發揮很好的還原作用。它在水溶液中離解，反應式是：

硫化青染料極易溶于硫化鈉溶液中，它對硫化青染料能發揮很好的還原作用。硫化鈉的用量需要控制好，少了染料就不能完全溶解，多了染料染色上不去，水洗時，染料就會被洗掉。

經過試驗，如果染料較多，最好以濃硫化鈉溶液溶解染料。將染料放在硫化鈉溶液中煮沸能幫助染料充分溶解。染料的溶解是否完全，可以用濾紙來試驗，如果得出均勻而不分層的染樣，說明染料已充分溶解；如果在濾紙上有染料細點，則表示染料還未充分溶解，還需要繼續加少許硫化鈉或加熱，至完全溶解。反之，若硫化鈉用量過多，染料雖能完全溶解，但上染時在過剩硫化鈉的作用下，染料可能染到樣品的表面，用水洗即可洗下來，影響上染的效果，還浪費了能源。硫化鈉的用量通常按照硫化染料的還原能力和溶解的快慢、染色的方法以及要染的織物所要求顏色的深淺來確定。

硫化染料用硫化鈉還原而成的染液是不夠穩定的，很容易被空氣中的氧所氧化。有很多硫化染料極易氧化，染后只需稍加水洗即可氧化顯色，為避免染液中的染料過早氧化和保證染液的穩定，一般可采用亞硫酸氫鈉、多硫化鈉或硫氫化鈉來代替硫化鈉做還原劑。

經過分析用硫氫化鈉代替硫化鈉作硫化染料的還原劑有著一系列的優點，它能克服染色過程中，因受空氣的早期氧化而產生的紅頭、紅邊和縫頭接痕等弊病。硫氫化鈉溶解于水中，在水解時放出氫。反應如下：

由于應用了硫氫化鈉，改進了染液的還原程度，對染深色織物效果非常好。但是硫氫化鈉溶液的穩定性又較差，在空氣中極易氧化，因此用量較多。一份染料需要加硫氫化鈉四份，會增加費用，不利于節能。

經試驗，在染液內加入小蘇打以產生硫氫化鈉，來提高染液中的還原能力，是大家比較熟悉的方法。硫化染料染色時，在染液中常加入小蘇打，以起到增強其還原能力、降低PH值、防止染料過早氧化和加深色澤的作用，從而達到節約的目的。

小蘇打在染液中能和硫化鈉水解所生成的氫氧化鈉作用時而產生碳酸鈉，因氫氧化鈉濃度被降低了，而促進硫化鈉的水解，同時加強染液的還原能力。硫化鈉是一種強堿弱酸的鹽，反應式為：

加入小蘇打后，硫化鈉水解生成的氫氧化鈉和小蘇打起中和反應：

由于小蘇打的加入，降低了氫氧化鈉的濃度，促進水解反應向右進行，生成大量的硫氫化鈉，使還原性能增加，所以經分析得出在硫化染料染液內加入小蘇打所產生的結果和采用硫氫化鈉作還原劑相仿，因而在染色過程中也和用硫氫化鈉代替硫化鈉時存在的一系列優點一樣，能克服因過早氧化而產生的紅頭、紅邊等弊病，從而對控制色光和防止表面產生斑點有所幫助。

小蘇打加入染液時，因熱的作用，有部分小蘇打化合成純堿，并釋放出二氧化碳：

因二氧化碳的比重大于空氣，它從染液內逸出積聚在染液的表面形成一層氣層，隔絕了空氣和染液的接觸，防止了染液的氧化。同時小蘇打的加入，降低了染液的PH值，致使染料顆粒變小，使織物上染快，染料吸收多。但因染料吸收太快，上色較多，同時大部分染料聚在纖維表面會造成染物白芯，并且色光不夠鮮艷。因此，從全面權衡質量的角度出發，不要隨便采用小蘇打的加入。

4　混合液的用量

在染色工藝中，需要在染液中加入各種染色助劑，以增進勻染作用，并提高上染率。助染劑的應用主要根據工藝條件及染色性能而定。一般較難染色的染料，像還原染料等，常需要加入各種染色助劑以提高產品質量，而對于易于染色的染料，特別在工藝條件比較有利的情況下，則應用較少。然而合理和正確地運用助劑，對染色工藝有很大的好處，不但可以提高產品質量，而且還會因染料的上染率的增加而使成本降低。

硫化青染料染色時，常加入混合液以幫助染色，這樣可使染色的織物上色較快，吸色多，染料的利用系數大，而且由于加入了混合液，硫化青染料更容易滲透到纖維內部，染色的還原能力加大，上色快、染色效果好但市面上出售的硫化染料，本身就混雜有硫代硫酸鈉、元明粉、純堿、硫化鈉等電解質，在染色過程中由于硫化鈉被空氣不斷的氧化而形成硫代硫酸鈉，就使硫化染料染液中含有大量的電解質。電解質過多，會降低染液的穩定性，使染料沉淀，以及產生染后織物手感不良、色澤不鮮艷、染色牢度低等缺陷。

5　氧化

織物纖維吸收的硫化染料化合物，在被除去堿質和多余的硫化鈉等還原劑后，通過氧化作用，又轉變成不溶性的色素附在纖維上。有些染料如硫化青染料等，在染后只需要加以充分的水洗，不需經任何氧化劑處理，即可被水中的氧和空氣所氧化，可獲完全顯色。

眾所周知，一般的硫化染料對纖維的親和力小，因此在染后水洗時，部分染料也隨之洗去。在高溫下，易于將織物洗凈，且能洗去大量結合不牢的浮色，有利于染色堅牢度的提高和色澤的鮮艷；但也起到剝色作用，所以水洗溫度最好控制在40℃以下。

6　結論

以上所述，是本人多年學習和實踐經驗的總結，并經多年實踐證明具有切實有效的指導意義。本文內容詳實，用于指導實際，可大大改善染色效果。由于本人水平所限，不當之處在所難免，文中若有不當之處敬請不吝賜教，給予批評指正，謹表感謝。

[1]陳關龍.硫化染料染色[M].

[2]硫化染料.染色和強度的測定(中華人民共和國國家質量監督總局發布,2003.10.09)GB/T2376——2003[S].

[3]分析方法匯編?染料產品檢驗方法二（內部資料）[S].