¿Cuánto sabes sobre los colorantes de azufre?

Los colorantes de sulfuro son un tipo de colorantes que contienen azufre y poseen una estructura molecular compleja. Generalmente se elaboran a partir de aminas aromáticas, aminofenoles y otros compuestos orgánicos calentados con azufre o polisulfuro de sodio, es decir, vulcanizados.

Los colorantes de sulfuro son en su mayoría insolubles en agua, y al teñirlos, es necesario disolverlos en sulfuro de sodio o en una solución alcalina en polvo para reducirlos a lixiviados, y luego oxidarlos para que muestren color después de la absorción de la fibra.

Descripción general de los colorantes de azufre

Los tintes vulcanizados se fabrican para teñir fibras de celulosa desde 1873. Su proceso de producción es relativamente sencillo: generalmente se componen de aminas aromáticas o compuestos fenólicos mezclados con azufre o polisulfuro de sodio, que luego se calientan. Son tintes populares por su bajo costo, facilidad de uso, ausencia de carcinogenicidad y buena resistencia al lavado y a la luz solar. Sin embargo, debido a que son tintes insolubles en agua, durante el teñido se reducen a una sal sódica soluble en solución alcalina de sulfuro. Tras teñir la fibra, se oxidan y se vuelven insolubles, quedando fijadas a la fibra. Por lo tanto, el proceso de teñido es complejo y, en condiciones fuertemente alcalinas, no se pueden utilizar para lana, seda ni otras fibras proteicas.

Por lo tanto, los tintes vulcanizados se utilizan principalmente en el teñido de fibras de celulosa, especialmente en el teñido de productos oscuros de tejidos de algodón, entre los que se encuentran los tintes de sulfuro, un tipo de tintes que contienen azufre con una estructura molecular compleja. Generalmente se elaboran a partir de aminas aromáticas, aminofenoles y otros compuestos orgánicos calentados con azufre o polisulfuro de sodio, es decir, vulcanizados.

Los colorantes de sulfuro son en su mayoría insolubles en agua, y al teñirlos, es necesario disolverlos en sulfuro de sodio o en una solución alcalina en polvo para reducirlos a lixiviados, y luego oxidarlos para que muestren color después de la absorción de la fibra.

Descripción general de los colorantes de azufre

Los tintes vulcanizados se fabrican para teñir fibras de celulosa desde 1873. Su proceso de producción es relativamente sencillo: generalmente se componen de aminas aromáticas o compuestos fenólicos mezclados con azufre o polisulfuro de sodio, que luego se calientan. Son tintes populares por su bajo costo, facilidad de uso, ausencia de carcinogenicidad y buena resistencia al lavado y a la luz solar. Sin embargo, debido a que son tintes insolubles en agua, durante el teñido se reducen a una sal sódica soluble en solución alcalina de sulfuro. Tras teñir la fibra, se oxidan y se vuelven insolubles, quedando fijadas a la fibra. Por lo tanto, el proceso de teñido es complejo y, en condiciones fuertemente alcalinas, no se pueden utilizar para lana, seda ni otras fibras proteicas.

Por lo tanto, los tintes vulcanizados se utilizan principalmente en el teñido de fibras de celulosa, especialmente en el teñido de productos oscuros de telas de algodón, de los cuales los diversos colores denegro de azufreyazul azufre

tinte marrón oscuro de azufre gd
color rojo azufre rojo lgf
color marrón azufre 10 marrón amarillento
amarillo azufre 2 polvo amarillo
azufre bordeaux 3b polvo rojo azufre

son los más utilizados.

Segundo, el mecanismo de teñido de los colorantes de sulfuro.

El colorante de sulfuro se reduce y se disuelve en una solución colorante, y el colorante leucocromo formado es adsorbido por las fibras de celulosa y tratado por oxidación al aire para que las fibras de celulosa muestren el color deseado. Su fórmula de reacción química es

DS-SO3Na + Na2S→D-SNa + Na2S2O3

El colorante de sulfuro original no tiene afinidad por la fibra, y su estructura contiene enlaces de azufre (1S1), enlaces disulfuro (1S—S) o enlaces polisulfuro (1Sx1), que se reducen a un grupo sulfuro de hidrógeno (1SNa) bajo la acción de agentes reductores de sulfuro de sodio, convirtiéndose en una sal sódica leucocrómica soluble en agua. La razón por la que los leucocromos tienen una buena afinidad por las fibras de celulosa es que las moléculas de los colorantes son más grandes, lo que a su vez produce mayores fuerzas de van der Waals y fuerzas de enlace de hidrógeno entre las fibras.

iii. Clasificación de los colorantes de azufre

Los colorantes de sulfuro se pueden dividir en cuatro categorías:

1. Colorante de sulfuro en polvo

Fórmula general de la estructura del tinte: DSSD, generalmente se necesita usar sulfuro de sodio hirviendo, disuelto después de la aplicación.

2. Colorantes de sulfuro hidrolítico

Fórmula general de la estructura del tinte: D-SSO3Na. Este tipo de tinte se elabora mediante el tratamiento con sulfito de sodio o bisulfito de sodio de los tintes de sulfuro tradicionales. Los tintes contienen grupos solubles en agua, por lo que son solubles en agua, pero no contienen agentes reductores, no tienen afinidad por las fibras y generalmente se aplica el método de teñido por inmersión en suspensión sobre el tejido.

3, colorante de sulfuro líquido

La fórmula general de la estructura del colorante es: D-SNa, que contiene una cierta cantidad de agente reductor, el colorante se pre-reduce en leptocromo soluble.

Antes de 1936, el colorante vulcanizado se comercializaba en polvo. Para su uso, se calentaba junto con la solución acuosa de carbonato de sodio vulcanizado hasta que hirviera, para disolverlo. En 1936, John Le Clester, de Estados Unidos, elaboró ​​una solución concentrada de colorante de sulfuro prerreducido, de buena calidad y bastante estable, y obtuvo una patente, conocida actualmente como colorante de sulfuro líquido.

4. Colorante de sulfuro ecológico

En el proceso de producción, se refina para obtener lixiviados de tinte, pero su contenido de azufre y polisulfuro es mucho menor que el de los tintes de sulfuro comunes. El tinte presenta alta pureza, un grado de reducción estable y buena permeabilidad. Además, en el baño de tinte se utiliza un agente reductor binario de glucosa y polvo de seguro, que no solo reduce el colorante de sulfuro, sino que también contribuye a la protección del medio ambiente.

Cuarto, el proceso de teñido con colorantes de sulfuro.

El proceso de teñido por vulcanización se puede dividir en los siguientes cuatro pasos:

1. Reducción de colorantes

Es relativamente fácil reducir y disolver los colorantes de sulfuro, y el sulfuro de sodio se usa comúnmente como agente reductor, que también actúa como agente alcalino. Para evitar la hidrólisis del leucóforo, se pueden agregar sustancias como el carbonato de sodio en la cantidad adecuada, pero la alcalinidad del baño de reducción no debe ser demasiado alta, ya que de lo contrario la velocidad de reducción del colorante será lenta.

2. El tinte de la solución de tinte es adsorbido por la fibra.

El leucóforo del colorante de sulfuro existe en estado aniónico en la solución colorante, posee propiedades de adsorción directa sobre la fibra de celulosa, pudiendo adsorberse en la superficie de la fibra y difundirse hacia su interior. La adsorción directa de los colorantes de azufre sobre las fibras de celulosa es baja; por lo general, se utiliza una proporción de baño pequeña, y al añadir electrolitos adecuados, a temperaturas más elevadas se puede mejorar la velocidad de teñido, la uniformidad y la permeabilidad.

3. Tratamiento de oxidación

Tras teñir la fibra, el colorante de azufre leuco debe oxidarse para obtener el color deseado. La oxidación es un paso importante después del teñido con colorantes vulcanizados. Los colorantes vulcanizados que se oxidan fácilmente pueden oxidarse con aire después del teñido mediante lavado y ventilación, es decir, mediante el método de oxidación por aire. Para algunos colorantes de sulfuro que no se oxidan fácilmente, se utilizan agentes oxidantes para promover la oxidación.

4. Procesamiento posterior

El postratamiento incluye limpieza, engrasado, tratamiento anti-fragilización y fijación del color. Los tintes de azufre deben lavarse completamente después del teñido para reducir el azufre residual en la tela y prevenir la fragilidad, ya que el azufre del tinte y el azufre del sulfuro alcalino se oxidan fácilmente en el aire para generar ácido sulfúrico, lo que provoca la hidrólisis ácida de la fibra de celulosa y reduce la resistencia de la fibra, haciéndola más frágil. Por lo tanto, se puede tratar con agentes anti-fragilización, como urea, fosfato trisódico, cola de hueso, acetato de sodio, etc. Para mejorar la solidez a la solarización y al lavado de los tintes vulcanizados, el color se puede fijar después del teñido. Existen dos métodos de tratamiento de fijación del color: tratamiento con sales metálicas (como dicromato de potasio, sulfato de cobre, acetato de cobre y una mezcla de estas sales) y tratamiento con agentes fijadores de color catiónicos.

El negro y el azul vulcanizado son los más utilizados.

Segundo, el mecanismo de teñido de los colorantes de sulfuro.

El colorante de sulfuro se reduce y se disuelve en una solución colorante, y el colorante leucocromo formado es adsorbido por las fibras de celulosa y tratado por oxidación al aire para que las fibras de celulosa muestren el color deseado. Su fórmula de reacción química es

DS-SO3Na + Na2S→D-SNa + Na2S2O3

El colorante de sulfuro original no tiene afinidad por la fibra, y su estructura contiene enlaces de azufre (1S1), enlaces disulfuro (1S—S) o enlaces polisulfuro (1Sx1), que se reducen a un grupo sulfuro de hidrógeno (1SNa) bajo la acción de agentes reductores de sulfuro de sodio, convirtiéndose en una sal sódica leucocrómica soluble en agua. La razón por la que los leucocromos tienen una buena afinidad por las fibras de celulosa es que las moléculas de los colorantes son más grandes, lo que a su vez produce mayores fuerzas de van der Waals y fuerzas de enlace de hidrógeno entre las fibras.

iii. Clasificación de los colorantes de azufre

Los colorantes de sulfuro se pueden dividir en cuatro categorías:

1. Colorante de sulfuro en polvo

Fórmula general de la estructura del tinte: DSSD, generalmente se necesita usar sulfuro de sodio hirviendo, disuelto después de la aplicación.

2. Colorantes de sulfuro hidrolítico

Fórmula general de la estructura del tinte: D-SSO3Na. Este tipo de tinte se elabora mediante el tratamiento con sulfito de sodio o bisulfito de sodio de los tintes de sulfuro tradicionales. Los tintes contienen grupos solubles en agua, por lo que son solubles en agua, pero no contienen agentes reductores, por lo que no tienen afinidad por las fibras. Generalmente se utiliza el método de teñido por inmersión en suspensión aplicado sobre el tejido. 3. Tinte de sulfuro líquido.

La fórmula general de la estructura del colorante es: D-SNa, que contiene una cierta cantidad de agente reductor, el colorante se pre-reduce en leptocromo soluble.

Antes de 1936, el colorante vulcanizado se comercializaba en polvo. Para su uso, se calentaba junto con la solución acuosa de carbonato de sodio vulcanizado hasta que hirviera, para disolverlo. En 1936, John Le Clester, de Estados Unidos, elaboró ​​una solución concentrada de colorante de sulfuro prerreducido, de buena calidad y bastante estable, y obtuvo una patente, conocida actualmente como colorante de sulfuro líquido.

4. Colorante de sulfuro ecológico

En el proceso de producción, se refina para obtener lixiviados de tinte, pero su contenido de azufre y polisulfuro es mucho menor que el de los tintes de sulfuro comunes. El tinte presenta alta pureza, un grado de reducción estable y buena permeabilidad. Además, en el baño de tinte se utiliza un agente reductor binario de glucosa y polvo de seguro, que no solo reduce el colorante de sulfuro, sino que también contribuye a la protección del medio ambiente.

Cuarto, el proceso de teñido con colorantes de sulfuro.

El proceso de teñido por vulcanización se puede dividir en los siguientes cuatro pasos:

1. Reducción de colorantes

Es relativamente fácil reducir y disolver los colorantes de sulfuro, y el sulfuro de sodio se usa comúnmente como agente reductor, que también actúa como agente alcalino. Para evitar la hidrólisis del leucóforo, se pueden agregar sustancias como el carbonato de sodio en la cantidad adecuada, pero la alcalinidad del baño de reducción no debe ser demasiado alta, ya que de lo contrario la velocidad de reducción del colorante será lenta.

2. El tinte de la solución de tinte es adsorbido por la fibra.

El leucóforo del colorante de sulfuro existe en estado aniónico en la solución colorante, posee propiedades de adsorción directa sobre la fibra de celulosa, pudiendo adsorberse en la superficie de la fibra y difundirse hacia su interior. La adsorción directa de los colorantes de azufre sobre las fibras de celulosa es baja; por lo general, se utiliza una proporción de baño pequeña, y al añadir electrolitos adecuados, a temperaturas más elevadas se puede mejorar la velocidad de teñido, la uniformidad y la permeabilidad.

3. Tratamiento de oxidación

Tras teñir la fibra, el colorante de azufre leuco debe oxidarse para obtener el color deseado. La oxidación es un paso importante después del teñido con colorantes vulcanizados. Los colorantes vulcanizados que se oxidan fácilmente pueden oxidarse con aire después del teñido mediante lavado y ventilación, es decir, mediante el método de oxidación por aire. Para algunos colorantes de sulfuro que no se oxidan fácilmente, se utilizan agentes oxidantes para promover la oxidación.

4. Procesamiento posterior

El postratamiento incluye limpieza, engrasado, tratamiento anti-fragilización y fijación del color. Los tintes de azufre deben lavarse completamente después del teñido para reducir el azufre residual en la tela y prevenir la fragilidad, ya que el azufre del tinte y el azufre del sulfuro alcalino se oxidan fácilmente en el aire para generar ácido sulfúrico, lo que provoca la hidrólisis ácida de la fibra de celulosa y reduce la resistencia de la fibra, haciéndola más frágil. Por lo tanto, se puede tratar con agentes anti-fragilización, como urea, fosfato trisódico, cola de hueso, acetato de sodio, etc. Para mejorar la solidez a la solarización y al lavado de los tintes vulcanizados, el color se puede fijar después del teñido. Existen dos métodos de tratamiento de fijación del color: tratamiento con sales metálicas (como dicromato de potasio, sulfato de cobre, acetato de cobre y una mezcla de estas sales) y tratamiento con agentes fijadores de color catiónicos.