Sieros dažai

Sieros dažikliaiyra dažniausiai naudojami dažai, gaminami medvilnei pagal tūrį. Jie yra nebrangūs, paprastai turi gerą plovimo{1}}tvarumą ir yra lengvai pritaikomi. Sieros dažai vyrauja juodos, rudos ir tamsiai mėlynos spalvos.[1] Raudoni sieros dažai nežinomi, nors yra rožinės arba šviesesnės raudonos spalvos.

Organinė chemija

Sieros jungtys yra neatsiejama sieros dažų chromoforo dalis. Tai organiniai sieros junginiai, susidedantys iš sulfido (–S–), disulfido (–S–S–) ir polisulfido (–S)._n–) jungtys heterocikliniuose žieduose. Juose yra tiazolų, tiazono, tiantreno ir fenotiazonetioantrono subvienetų. Kadangi sieros dažai yra nejoniniai, jie netirpūs vandenyje.

Procesas

Dažymas apima keletą etapų, t. redukcija, dažymas, plovimas, oksidavimas, muilavimas ir galutinis plovimas. Anijonas yra sukurtas redukuojant ir tirpinant virimo metu, kai parodo afinitetą celiuliozei. Natrio sulfidas (Na₂S), redukuojantis ir tirpinantis agentas, atlieka ir redukciją, ir tirpinimą, gamindamas tiolius, o vėliau į tiolių arba tiolatų natrio druską, kurios tirpsta vandenyje ir yra celiuliozės atžvilgiu. Didesnis išsekimo greitis vyksta esant 90-95 laipsnių, esant elektrolitui. Dažytos celiuliozės turi švelninantį poveikį laikant drėgnoje atmosferoje dėl laisvos sieros pertekliaus. Norint tai nuslopinti, reikalingas papildomas apdorojimas natrio acetatu. H₂S, išsiskiriantis dažymo metu, sudaro korozinį metalo sulfidą. Tai riboja metalinių indų, išskyrus pagamintus iš nerūdijančio plieno, naudojimą:

Fe + H₂S → FeS + H₂

Gamyba, praeitis ir dabartis

Sakoma, kad sieros dažų pirmtakas yra „Cachou de Laval“, kurį 1873 m. atrado Groissant ir Bretonniere. Jis gaminamas apdorojant produktus ligninu (pvz., pjuvenomis ar šiaudais) su sulfido šaltiniais (pvz., natrio hidroksidu arba sulfidu, sumaišytu su siera). Vėliau Henri-Raymondas Vidalis 1893 m. išrado vadinamuosius Vidal Blacks, reakcuodamas įvairius anilino darinius su siera. Šie eksperimentai parodė, kad giliai spalvotos medžiagos gali būti lengvai pagamintos derinant aromatinius junginius ir sieros šaltinius.

Svarbiausias klasės narys yra juodoji siera 1. Jis susidaro reaguojant 2,4-dinitrofenoliui ir natrio sulfidui karštame vandenyje. Kaip ir daugelis sieros dažiklių, išsami informacija apie chemines reakcijas yra menkai suprantama. Pripažįstama, kad sulfidas redukuoja nitro grupes iki anilino darinių, kurie, kaip manoma, sudaro indofenolio{11}}turinčius tarpinius produktus, kurie toliau susijungia dėl reakcijos su siera. Rezultatas yra netirpios, didelės molekulinės masės rūšys. Sulfur Black 1 yra netobulai suprantamas, o medžiaga tikriausiai yra nevienalytė. Spėjama, kad tai polimeras, susidedantis iš tiantreno ir fenotiazino subvienetų. Vadinamieji sieros kepimo dažai gaminami iš 1,4-diaminobenzeno ir diaminotolueno darinių. Siūloma, kad šiuos dažus sudarytų polimerai su benzotiazolo subvienetais. Sieros kepimo dažų klasės nariai yra Sulphur Orange 1, Sulphur Brown 21 ir Sulphur Green 12.

Taikymo būdas

Sieros dažai netirpsta vandenyje{0}}. Esant reduktoriui ir esant šarminiam pH, esant aukštesnei maždaug 80 laipsnių temperatūrai, dažų dalelės suyra, kurios vėliau tampa tirpios vandenyje ir todėl jas gali absorbuoti audinys. Natrio sulfidas arba natrio hidrosulfidas yra tinkami reduktorius. Paprastoji druska palengvina įsisavinimą. Po to, kai audinys pašalinamas iš dažų tirpalo, jam leidžiama stovėti ore, o dažai regeneruojami oksidacijos būdu. Regeneruoti pirminiai dažai netirpsta vandenyje. Oksidacija taip pat gali būti vykdoma ore arba vandenilio peroksidu arba natrio bromatu silpnai rūgštiniame tirpale.

Mažas tirpumas vandenyje yra gero šių dažytų audinių atsparumo-skalbimui pagrindas. Šie dažai pasižymi geru visų-spalvų atsparumu, išskyrus chloro baliklius. Kadangi dažai yra netirpūs vandenyje,{4}}nekraujuoja, kai juos plaunate vandenyje, ir nesuteps kitų drabužių. Tačiau dažai gali būti prastai atsparūs trynimui. Dažai balinami hipochlorito balikliu.

Aplinkosaugos klausimai

Dėl labai teršiančio dažų-vonios nuotekų pobūdį Vakaruose pamažu atsisakoma sieros dažų, tačiau Kinijoje jie plačiai naudojami.[3] Naujausi dažymo technologijų pažanga leido pakeisti toksiškus sulfidus mažinančius agentus. Dabar naudojama gliukozė baziniame tirpale ir yra tiek mažai -sulfidų, tiek be{5}}sulfidų. Ateities pokyčiai dažų kiekio mažinimo elektrocheminiais procesais srityje yra daug žadantys.