Komplexní znalost produktu Sulphur Black
Zanechat vzkaz
I. Přehled produktu
Sirná čerň (CI Sulphur Black 1, CI. 53185) je největším objemem produkce a nejrozšířenější odrůdou v rámci rodiny sirných barviv, která je známá jako „King of Black Dyes“. Od zrodu prvního sirného barviva v roce 1873 a založení moderního procesu Sulphur Black v roce 1893 zaujímá nezastupitelné místo v barvení celulózových vláken, jako je bavlna, len a viskóza, díky své syté barvě, nízké ceně a vynikající stálosti. V současnosti produkce sírové černě představuje 75 % až 85 % celosvětové produkce sirných barviv.
Základní identifikační údaje zahrnují registrační číslo CAS 1326-82-5, referenční molekulový vzorec C6H4N2O5 a číslo EINECS 215-444-2. Vzhledově je to lesklé černé vločky, granulovaná pevná látka nebo prášek.
II. Fyzikální a chemické vlastnosti
2.1 Základní charakteristiky
Sirná čerň je nerozpustná ve vodě a alkoholu, ale rozpouští se v roztoku sulfidu sodného za vzniku tmavě zelené leuko formy. Má teplotu tání přibližně 25 stupňů Celsia. Je rozpustný v horké koncentrované kyselině sírové, poskytuje zeleno-modrou barvu a po zředění vodou vzniká černá sraženina.
2.2 Normy kvality
Podle normy čínského chemického průmyslu HG/T3427-2001 se Sulphur Black obvykle jeví jako lesklé černé vločky nebo granule. Barevný odstín by se měl blížit standardnímu vzorku a síla by měla být 100 % normy. Mezi klíčové specifikace patří obsah vlhkosti nepřesahující 6,0 %, obsah nerozpustných látek v roztoku sulfidu sodného nepřesahující 0,3 % až 0,5 % a obsah volné síry nepřesahující 0,5 %.
2.3 Klasifikace odstínů
V závislosti na výrobním procesu může Sulphur Black vykazovat různé tóny. Typ BN má namodralý odstín, typ BRN má namodralý-červený odstín a typ RN má načervenalý odstín. Dvojité-typy síly, jako je BR 200 % a BRN 200 %, označují dvojnásobnou koncentraci standardních typů.
III. Výrobní proces
Průmyslová výroba Sulphur Black využívá především metodu varu. Proces začíná s 2,4-dinitrochlorbenzenem jako výchozí surovinou. Ten podléhá hydrolýze roztokem hydroxidu sodného za podmínek blízkých -varu za vzniku 2,4-dinitrofenolátu sodného. Tento meziprodukt poté podstoupí thionační reakci smícháním s roztokem polysulfidu sodného ve specifickém molárním poměru a zahřátím k varu za účelem redukce a reakce přidání síry. Poreakční úprava zahrnuje oxidaci vzduchem, sušení a míchání za vzniku konečného komerčního barviva. Řízením molárního poměru fenolátu k polysulfidu sodnému, indexu síry a reakční teploty lze upravit odstín konečného produktu.
IV. Klasifikace produktu
Sulphur Black se vyvinul do různých forem, aby vyhovoval různým aplikačním potřebám.
4.1 Tradiční prášek/granulovaná sírová černá
Tento formulář má obecnou strukturu D-S-S-D. Je nerozpustný ve vodě a před aplikací vyžaduje rozpuštění varem se sulfidem sodným. Používá se k barvení bavlny, lnu a viskózových vláken.
4.2 Solubilizovaná sírová čerň
S obecnou strukturou D-SSO3Na tento typ zavádí ve vodě-rozpustné skupiny, dosahuje rozpustnosti přes 150 gramů na litr při 20 stupních Celsia a nabízí dobré vyrovnávací vlastnosti. Podle normy GB/T25809-2010 má obsah vlhkosti nepřesahující 7,0 % a rozpustnost ne méně než 60 gramů na litr při 60 stupních Celsia. Mezi jeho výhody patří stejnoměrná barevná výtěžnost, dobrá penetrace a není potřeba anti-ošetření. Jeho použití se rozšiřuje na barvení chrom{14}}vyčiněné kůže a barvení viskózových vláken.
4.3 Liquid Sulphur Black (ekologické-šetrné)
Tento formulář má strukturu D-SNa a obsahuje před-redukční činidla. Je to kapalina, kterou lze pro použití přímo ředit vodou, čímž odpadá nutnost rozpouštění se sulfidem sodným. Mezi výhody patří nízké nečistoty, vysoká absorpce barviva a stálost v otěru za sucha a za mokra přibližně o 0,5 stupně vyšší než u práškových forem. Je šetrný k životnímu prostředí, protože odpadní voda neobsahuje žádné vysrážené nečistoty, což výrazně snižuje náklady na čištění odpadních vod. Aplikace zahrnují barvení džínové příze, šedé látky, pletenin a barvení balíčku.
4.4 Jiné typy
Mezi další typy patří ekologická-sirná barviva s mnohem nižším obsahem síry než běžné produkty, a nabízí vysokou čistotu a stabilní kvalitu. Sirná kypová barviva jsou vhodná pro jedno-lázňové barvení polyesterových-směsí bavlny s disperzními barvivy. Disperzní sirná barviva, zpracovávaná podobně jako disperzní barviva, se používají k barvení polyesterových-viskózových směsí.
V. Barvicí mechanismus a proces
5.1 Princip barvení
Podobně jako kypová barviva, barviva Sulphur Black prostřednictvím redukčního-oxidačního cyklu. V prvním kroku dochází k redukčnímu rozpouštění, když redukční činidla, jako je sulfid sodný, rozbíjejí disulfidové nebo polysulfidové vazby v barvivu, vytvářejí thiolové skupiny a tvoří ve vodě -rozpustnou leuko sloučeninu. Dále se během vyčerpání aniontová leuko forma adsorbuje na celulózová vlákna prostřednictvím van der Waalsových sil a vodíkových vazeb. Nakonec dochází k oxidační fixaci, protože působení vzduchu nebo oxidačních činidel převádí leukosloučeninu zpět do jejího nerozpustného stavu a pevně ji fixuje na vlákno.
5.2 Kroky procesu barvení
Proces zahrnuje několik klíčových kroků. Nejprve se barvivo redukuje a rozpustí, běžně se jako redukční činidlo používá sulfid sodný. Poté je leukosloučenina vyčerpána na vlákno, často s použitím malého poměru louhu a přidáním elektrolytů k podpoře vyčerpání. Následuje oxidace, buď působením vzduchu nebo pomocí oxidačního činidla. A konečně následná úprava zahrnuje mytí, naolejování, ošetření proti nanášení-a fixaci.
5.3 Stálost barvení
Při 6% hloubce na bavlně vykazuje Sulphur Black dobré vlastnosti stálosti. Odolnost vůči světlu je vynikající, typicky dosahuje stupně 6. Stálost při praní při 95 stupních Celsia pro změnu barvy je stupeň 3 až 4 a stálost v potu pro změnu barvy je stupeň 4 až 4,5. Stupeň stálosti v otěru za sucha je stupeň 2 až 3, zatímco stálost v otěru za mokra je nižší ve stupni 1 až 2. Stálobarevnost za tepla při 200 stupních Celsia je stupeň 4.
VI. Hlavní aplikační oblasti
Primární použití Sulphur Black je při barvení bavlněných textilií, včetně přízí, šedých látek a pletenin. Používá se také k barvení lněných vláken, viskózových vláken a jejich směsí. Solubilized Sulphur Black nachází další uplatnění při barvení kůže, barvení papíru a spřádání- barvení viskózových vláken.
VII. Bezpečnostní opatření a řešení problémů
7.1 Problém s nabídkovým řízením vláken
Jev křehkosti, známý také jako křehkost vláken, nastává proto, že molekuly sírové černi obsahují aktivní síru v polysulfidových řetězcích. Ve vlhkých a horkých podmínkách tato síra snadno oxiduje na vzduchu za vzniku kyseliny sírové, která katalyzuje kyselou hydrolýzu celulózových vláken, což vede ke ztrátě pevnosti tkaniny.
Preventivní opatření zahrnují kontrolu používání barviva, například nepřekračování 700 gramů na balení u určitých typů. K odstranění zbytkového barviva a volné síry je nezbytné důkladné mytí. Mělo by být použito anti{3}}ošetření s použitím látek, jako je močovina, soda nebo octan sodný. Zboží by mělo být po barvení okamžitě vysušeno a po vysušení musí být před lisováním ochlazeno na pokojovou teplotu, aby se zabránilo hromadění tepla. Doporučuje se také používat jemné-odolné třídy, protože se vyrábějí s přísadami, jako je formaldehyd a kyselina monochloroctová, aby se stabilizovaly nestabilní atomy síry.
7.2 Otázky životního prostředí
Tradiční Sulphur Black má nevýhody, včetně použití přebytečného sulfidu sodného, který vytváří síru-obsahující odpadní vodu. Proces barvení může také produkovat toxický plynný sirovodík a náklady na čištění odpadních vod jsou vysoké.
Řešení těchto problémů zahrnuje použití ekologické-kapaliny Sulphur Black, která eliminuje potřebu rozpouštění sulfidu sodného. Dalším přístupem je použití binárního redukčního systému glukózy a hydrogensiřičitanu sodného. Vývoj a použití rozpuštěné Sulphur Black také zjednodušuje proces a snižuje dopad na životní prostředí.
VIII. Balení a skladování
8.1 Specifikace balení
Tradiční výrobky Sulphur Black jsou obvykle baleny v železných sudech vyložených plastovými sáčky o čisté hmotnosti 25 kilogramů na sud. Solubilizované produkty také používají železné bubnové obaly, dostupné ve velikostech 25 nebo 50 kilogramů. Další možnosti balení, jako jsou tkané sáčky nebo kartony, mohou být uspořádány podle požadavků uživatele.
8.2 Podmínky skladování a přepravy
Při skladování by Sulphur Black měla být uchovávána na suchém, dobře{0}}větraném místě, mimo dosah přímého slunečního záření, aby byla chráněna před vlhkostí a teplem. Během přepravy je třeba se zbožím zacházet opatrně, aby nedošlo k poškození obalu. Zvláštní pozornost by měla být věnována rozpuštěné sírové černi kvůli její silné hygroskopicitě.
IX. Trendy technického vývoje
Vývoj Sulphur Black směřuje k ekologičtějším možnostem, přičemž tradiční práškové formy postupně nahrazují tekuté a ekologické-výrobky, což je trend již široce rozšířený v Evropě a Americe. Solubilizace rozšiřuje aplikace do oblastí, jako je kůže a papír, a zvyšuje hodnotu produktu. Zlepšená stabilita znamená, že kapalné produkty nabízejí lepší stabilitu při skladování a přepravě než práškové formy, čímž se vyhnete významným problémům-od{4}}šarží, které jsou běžné u prášků. Zjednodušení procesu s novými typy produktů eliminuje potřebu rozpouštění sulfidu sodného, snižuje plýtvání surovinami a snižuje náklady na čištění odpadních vod.
Toto klasické barvivo s více než stoletou historií je nadále revitalizováno prostřednictvím technologických inovací, přičemž si udržuje svou cenovou výhodu a zároveň se vyvíjí směrem k větší šetrnosti k životnímu prostředí, účinnosti a stabilitě.
