还原染料新型还原染色技术
实验七 还原染料染色
实验七 还原染料染色一、实验目的掌握还原染料还原和染色（浸染和轧染）的一般方法。
二、实验原理还原染料是一类非水溶性染料，主要用于纤维素纤维的染色，其分子中不含有水溶性基团，但含有两个或两个以上的羰基，能在碱性条件下被强还原剂还原成水溶性的隐色体钠盐而上染纤维。
上染纤维后，再经氧化处理，使染料恢复为非水溶性的色淀固着在纤维上，染色反应过程如下：C=O [H],[OH -]C O-[O]C=O染料 还原为隐色体后上染纤维 氧化后恢复为染料还原染料还原为隐色体后，与直接染料上染纤维素纤维相似，对纤维有很高的直接性，其直接性的来源，目前还没有充分的理论解释，但一般认为是范德华力和氢键所致。
因还原染料分子结构大，芳环共平面性好，对纤维素纤维的亲和力较大，因此初染率较高，移染性较差，易产生染色不匀的现象。
还原染料还原为隐色体，常用的还原剂是保险粉（连二亚硫酸钠，Na 2S 2O 4）。
在碱性条件下保险粉具有很强的还原能力，还原反应如下：C=O + Na 2S 2O 4 + 4 NaOH 2 Na + 2Na 2S 2O 3 + 2H 2O2 C O 还原染料的还原操作有全浴法和干缸法两种方法。
全浴还原主要用于还原速度较快、隐色体溶解度较小或容易过度还原的染料品种。
干缸还原采用高浓度还原剂对染料进行还原，适用于还原速度较慢的染料。
还原染料不同品种之间的还原性能差异很大，具体染料使用何种方法进行还原应查阅还原染料的应用资料。
还原染料可以采用浸染或轧染方法进行染色。
浸染方法采用隐色体染色工艺，先将染料还原，配制成隐色体溶液，然后上染纤维。
为了获得较高的匀染性和上染率，根据各染料适宜的染色温度，浸染方法可分为甲、乙、丙和特别法四类。
常用的是前三类方法。
其中，甲法染色温度较高，60～65℃，适用于隐色体对纤维亲和力高，容易聚集的染料；丙法染色温度较低，30～35℃，适用于亲和力较低，聚集倾向较小的染料；乙法染色温度为50～55℃，介于上述两者之间。
还原染料染色—还原染料的染色方法及其工艺
一、隐色体染色法
隐色体染色法是将染料预先还原成隐色体钠盐溶液，在 染浴中被纤维吸附、上染，然后经过氧化、皂洗的染色方法 。广泛应用于纱线，针织品的染色。
2、工作液组成
悬浮液：
还原染料 X 分散剂 0.5-1.5g/L 渗透剂 1-2g/L 防泳移剂 适量
还原液：
烧碱 16－20g/L 保险粉 16－20g/L 染液或食盐 适量
还原染料的染色方法及其工艺
3、工艺条件： 1）浸轧染液：一浸一轧或二浸二轧、轧余率60-70%、 T﹤40℃ 2）浸轧还原液：一浸一轧、 T﹤30℃ 3）汽蒸：102-105℃×30S
还原染料的染色方法及其工艺
2）染色方法的选择：染色方法选择的依据是隐色体溶液
性质、对纤维亲和力的大小及染料的扩散性能等。
§隐色体聚集倾向大的染料
•对纤维的亲和力高
•需在较高的烧碱中溶解 •扩散性能差，需用较高温度的染色
甲法染色
•不加盐促染
§隐色体聚集倾向小的染料
•对纤维的亲和力低 •可适当降低烧碱浓度
缺点：此法操 作比较麻烦， 匀染性和透染 性较差，常出 现“白芯”现 象，故宜选用 匀染性较好的 染料。
一、隐色体染色法
（一）工艺流程 染料预还原→浸染或卷染→水洗→氧化→水洗→皂洗→水洗
（二）工艺说明 1、染料还原方法的选择
在进行染料预还原时应根据染料的性能选择适当的还原 方法，对于还原速率低，染料隐色体溶解度高，在高浓度保 险粉和烧碱条件下不易发生副反应的染料，可选用干缸还原 法还原；反之，应选用全浴还原法还原。
永不退色的染料-还原染料
永不退色的染料-还原染料还原染料又称士林染料，源于英文：Indanthrene（阴丹士林），还原染料因其耐日晒牢度高，又被称为永不褪色的染料。
一、还原染料基础知识1定义：还原染料不溶于水，分子上含有两个或者几个共轭的羰基(＞C=O) ，染色时先在碱性条件下被还原为可溶性的、对纤维素纤维具有亲和力的隐色体钠盐上染纤维，然后再氧化为原来不溶性染料固着在织物上。
2染色特点：染色牢度好，日晒牢度>6级；皂洗牢度>4级色泽鲜艳，色谱齐全(缺大红，蓝、绿、紫、棕、橄榄较好)成本比较高(中间体价贵、合成复杂)匀染性差，容易产生白芯某些染料有光脆性(黄、橙、红)，靛蓝摩擦牢度较差主要用于棉或涤/棉混纺织物的染色，也可用于维纶染色，不可用于蛋白质纤维的染色3还原染料的结构特点①有多个羰基②没有水溶性基团③大都具有很好的平面性二、还原染料染色原理1.染色原理可溶性的隐色体钠盐对纤维有亲和力氧化恢复为原来不溶状态的染料，固着在纤维上。
2.染色步骤染料的还原和溶解染色隐色体的上染染色隐色体的氧化皂煮（一）还原染料的还原和溶解（1）还原方法隐色体电位：碱性条件下，用保险粉把染料还原成隐色体，在一定条件下，用氧化剂(赤血盐)将隐色体氧化，滴定至氧化所消耗氧化剂的量。
①干缸还原：先将染料还原，再加入染浴中。
高浓度烧碱和保险粉下还原。
②全浴还原：染料直接在碱性染浴中还原。
（2）还原速率极其影响因素①染料结构本身(含吸电子基易还原)②温度高，还原速率高③还原剂的浓度越高，速率越高④染料的颗粒大(即比表面的大小)不易还原。
（3）常用的还原剂①保险粉：连二亚硫酸钠、低亚硫酸Na2S2O4②二氧化硫脲a.稳定性好b.还原能力强c.溶解性差些d.易过度还原(用量要少)（4）不正常还原现象①隐色体结晶析出a.还原温度低b.隐色体溶解度低c.不适当加盐d.放置时间过长e.烧碱、保险粉浓度过高②过度还原 (引起染料亲和力下降，染色后难氧化)③脱卤：温度高④酞氨基水解：温度和碱浓度高（二）还原染料隐色体的上染还原染料隐色体浸染时，初染速率很高，但只是吸附在纤维表面呈环染状态，随后缓缓向内部扩散，呈现缓慢上染特性，移染性很差。
还原染料染色—可溶性还原染料染色
可溶性还原染料的染色方法及其工艺
§工艺条件： 染色温度 根据染料直接性、匀染性及溶解度而定，直接性较小染料， 为提高上染百分率，宜采用低温染色，一般为20～30℃； 直接性较大、溶解度较差的染料，为获得匀染效果，应采用 较高温度染色，一般为60～80℃。 显色温度 根据氧化显色性能确定，容易氧化且速度快者，宜采用冷显 色，反之应采用热显色(50～90℃)
可溶性还原染料的染色方法及其工艺
§处方组成
染液：
染料
X
纯碱
1-2g/L
食盐
10- 25g/L
亚硝酸钠 4g/L
表面活性剂 1g/L
显色液：
硫酸 20-40g/L 元明粉 5g/L
可溶性还原染料的染色方法及其工艺
§各助剂的作用： 1）纯碱：可抵抗酸性物质对染料的影响，提高染液的稳定 性，一般用量为1～2g/L。 2）食盐：起促染作用，用量根据染料的直接性、溶解度、 染色浓度等决定，一般用量为10～25 g／L。 3）亚硝酸钠：显色用氧化剂。 4）扩散剂：增进染液的渗透性，提高匀染性。 5）硫酸：显色用酸 6）元明粉：防止染料的溶落
还原染料染色
可溶性还原染料概述及染色性能
可溶性还原染料概述
可溶性还原染料又称印地科素染料，是还原染料隐色体的硫 酸酯钠盐或钾盐(即隐色酯)，能直接溶于水，对纤维素纤维 有直接性。染料上染后在酸和氧化剂的作用下显色，在织物 上转变成相应的不溶性还原染料而固着。
溶蒽素（稠环酮类还原染料制成）尾注以I，
对纤维素纤维和蛋白质纤维都能上染，还可用于涤棉混 纺织物的热溶染色。
可溶性还原染料的染色性能
1、溶解度： 结构中含有水溶性基，能直接溶于水，溶解度与染料所含 的水溶性基团的多少及水溶性基团所占分子的比例大小有 关。水溶性基团越多，所占的比例越大，溶解度就越大。 2、亲和力： 由于在染料分子含有水溶性的硫酸酯基，使染料和纤维间 的共轭效应和生成氢键的能力减弱，亲和力低。
【纺织印染整技术】还原染料染色工艺
【纺织印染整技术】还原染料染色工艺还原染料（士林染料）分子结构中含有两个或两个以上的羰基，没有水溶性基团，不溶于水对纤维素纤维没有亲和力。
染色时，需在强还原剂和碱性的条件下，将染料还原成可溶性的隐色体钠盐才能上染纤维，隐色体上染纤维后再经氧化，重新转变为原来不溶性的染料而固着在纤维上。
还原染料色泽鲜艳，染色牢度好，其耐日晒、耐水洗、耐氯漂牢度为其它染料染色产品所无法比拟的，但价格较高，工艺比较繁复。
是目前各类商品染料中应用很广的高档染料，主要用于高牢度要求的各类纤维素纤维及其混纺、交织物的染色和印花。
一染色过程1 染料的还原过程，也就是还原染料隐色体的生成过程，一般都是在碱性介质中进行的。
在还原染料的分子结构中都至少含有两个羰基（=C=O），它们在强的还原剂连二亚硫酸纳（俗称保险粉）的作用下，羰基被还原成羟基（－OH）。
保险粉化学性质非常活泼，在碱性条件下即使温度很低，也可产生较强的还原作用，从而使还原染料被还原为隐色酸。
Na2S204+ 2H2O －→ 2NaHSO3+ 2[H]2=C=O + 2[H] —→ 2 ≥C-OH反应中生成的羟基化合物就是染料的隐色酸，它也和染料一样不溶于水，但可溶于碱性介质中，成为隐色体钠盐溶液。
由于隐色体钠盐不常呈现染料原有的颜色，故被称为隐色体：≥C-OH + NaOH－→ ≥C－ONa + H2O在用保险粉-烧碱法进行染料还原溶解时，应掌握好烧碱、保险粉的用量和还原温度，才能使染料正常还原，否则会使染料产生过度还原或水解以及分子重排等不正常的反应，致使染液破坏，色泽萎暗，染色牢度降低。
2 .隐色体上染还原染料经保险粉、烧碱还原溶解成隐色体钠盐后，即对纤维素纤维产生直接性，先吸附于纤维表面，然后再向纤维内部扩散而完成对纤维的上染。
由于染液中含有大量电解质，对纤维的直接性较大，故上染纤维的速率较快，染料的移染性能较差，往往不易染匀。
因此，在上染过程中可加入少量缓染剂，如平平加0、匀染剂等。
还原染料染色方案
还原染料染色方案引言还原染料是一种常用的染色剂，其柔软的颜色和良好的亲和力使它成为纺织工业和纺织艺术中的重要材料。
本文将讨论还原染料的染色方案，以帮助读者了解还原染料的应用和操作流程。
一、还原染料的特点1.亲和力强：还原染料能够与纤维的氧化剂相互作用，形成稳定的化学键，从而实现染色效果持久。
2.颜色鲜艳：还原染料具有艳丽的色彩，可以通过混合和配比来调配出不同的色调。
3.环境友好：与传统染料相比，还原染料在染色过程中生成的废水和废料对环境影响较小。
二、还原染料染色方案还原染料的染色方案根据不同纤维材料和染色效果的要求而有所差异。
下面将介绍一种常用的还原染料染色方案。
1. 准备工作在开始染色之前，需要进行以下准备工作：•准备材料：还原染料、纤维材料（如棉布、羊毛）、染色助剂（如盐酸、碱液）、水。
•准备设备：染色缸、加热设备（如加热板、炉灶等）、搅拌器、PH 计。
•准备环境：选择通风良好的地方进行染色，避免染料和染色助剂的刺激。
2. 执行步骤下面是还原染料染色的基本步骤：•步骤1：将纤维材料洗净，以去除表面的尘埃和污垢。
•步骤2：准备染色缸，并向其中加入适量的水。
•步骤3：加入适量的盐酸或碱液，以调整染液的pH值。
•步骤4：添加适量的还原染料，并充分搅拌，使染料充分溶解。
•步骤5：加热染液至适宜的温度，并保持恒温。
•步骤6：将纤维材料放入染液中，并充分搅拌，使染料均匀渗透。
•步骤7：控制染色时间，根据染色深浅的要求进行调整。
•步骤8：取出纤维材料，用清水洗净并脱水。
•步骤9：进行后处理，如定型、漂洗和烘干等。
3. 注意事项在进行还原染料染色时，需要注意以下事项：•安全操作：遵守相关操作规范，避免直接接触染料和染色助剂，以免对皮肤和呼吸系统造成伤害。
•控制染色条件：根据染料的要求，控制染色液的温度、浓度和pH值，以保证染色效果的稳定性和一致性。
•环境保护：在染色过程中注意废水和废料的处理，采取环境友好的措施，减少对环境的污染。
还原染料、其还原剂及染色工艺
1、全浴法（养缸还原法） 全浴法（养缸还原法）
• 特点
– 浴比大 – 烧碱、保险粉浓度相对较低 烧碱、 – 还原条件温和
• 应用
– 适用于还原速率快，隐色体溶解度低或在高浓 适用于还原速率快， 度保险粉和烧碱作用下易水解、过还原、 度保险粉和烧碱作用下易水解、过还原、脱卤 等副反应的染料 – 如：还原大红 、蓝RSN、蓝BC等 还原大红R、 、 等
二、还原染料隐色体的上染
• (一) 隐色体上染的特点 一 • 还原染料隐色体上染纤维素纤维类似于直接染料 阴离子染料）染棉。 （阴离子染料）染棉。通过范德华力和氢键被吸 附在纤维表面，然后向内部扩散。 附在纤维表面，然后向内部扩散。 • “两高一低” 两高一低”
影响还原速率的因素（续上页） 影响还原速率的因素（续上页）
• 染料的结晶性质
– 若染料形成结晶，则还原速率降低，故染色时 若染料形成结晶，则还原速率降低， 以采用超细粉还原染料为佳。 以采用超细粉还原染料为佳。
• 反应物的浓度
– 反应物浓度高，反应比较迅速。 反应物浓度高，反应比较迅速。
• 还原时的温度
• 染料变成隐色体，结构发生变化，因而颜色也发 染料变成隐色体，结构发生变化， 生相应的变化。 生相应的变化。
– 靛类：隐色体颜色通常比染料本身浅 靛类： – 原因：共轭双键减少，失去了失电子基，吸收波向短 原因：共轭双键减少，失去了失电子基， 波方向移动
一、染料的还原溶解
• 染料变成隐色体，结构发生变化，因而颜色也发 染料变成隐色体，结构发生变化， 生相应的变化。 生相应的变化。
第二节
还原染料的染色过程
一、还原染料的还原溶解 二、还原染料隐色体的上染 三、还原染料隐色体的氧化 四、染色后处理
还原染料发展现状
还原染料研究现状141203 3114003519 林子皓纯棉织物的超细液状还原染料印花超细液状还原染料的粒径为140 - 200 nm，分布较窄，染料扩散性能优良。
常温离心沉淀率仅为3%一7% ,高温离心沉淀率为3%一9%，储存稳定性较好。
相对于粉状染料，超细液状还原染料在印花时的提升性更佳。
此外，经超细还原液状染料印花后的棉梭织物具有优良的耐摩擦、耐水洗及耐汗渍色牢度，可满足高档服装面料的牢度需求。
只需少量化学还原剂的新染色技术这种新染色技术是在真空条件下对还原染料进行还原，且还原染料的化学还原作用被快速、安全和重复地进行。
由于该技术不必考虑大气中氧气氧化的问题，只需使用少量化学还原剂，因此这种还原染色加工被称为对环境和生态更友好地染色技术。
为了实现这种技术，DyStar公司与Brazzoli公司合作改进染色机器，把喷射染色机中的空气用真空泵抽成真空来取代，创造了Brazzoli Innovat方法。
电催化氢化电催化氢化ECH是在电化学作用下，利用电还原产生活性的氢原子对不饱和化合物催化加氢的方法。
与传统的液相催化氢化方一法相比，具有不需要高压氢气等还原剂、反应条件温和、氢化过程易于控制等特点，是一种“绿色”的氢化反应过程。
近十年来，采用ECH 方法研究了烯烃、酮、硝基芳香簇等不饱和化合物的氢化过程，对反应条件、选择性及电极材料等进行了广泛的研究，取得了长足的进展。
电催化氢化的原理可用靛蓝的电催化氢化反应表示。
在碱性介质中，水在阴极还原生成吸附活性氢原子，此活性氢原子催化靛蓝分子的拨基加氢，在NaOH碱性介质中生成靛蓝隐色体钠盐。
副反应主要是析氢反应，即吸附的氢原子放电或祸合生成氢气，从而降低了电解效率。
还原染料的电化学还原人们尝试了各种具有生态坏保意义的方法来替代这种对环境不友好的传统工艺，如研究新的有机还原剂、催化加氢法、电化学方法。
新的有机还原剂(比如a-轻基酮)虽然还原效率比较高、具有较强的生物降解能力，但是其中的一些物质成本较高、在碱性体系中生成具有强烈刺激性的副产物，使之到现在为止还没有找到一种完全取代保险粉等传统还原剂的物质。
还原染料的染色办法及工艺
• 2、工艺流程
染色（6~10道）→室温水洗（4道）→氧化 （4道）→皂洗（4~6道）→热水洗（2道） →冷水洗（1道）→上卷
（三）还原染料隐色体卷染法的工艺实例
3、染色处方
• 染液组成
– 还原蓝RSN（53%） 1560g
• 根据“染料扩散性能测试样卡”（渗圈标 样）评定等级。5级最好，1级最差。
二、还原染料悬浮体轧染
• 优点
– 可以克服隐色体染色的初染率高和移染性能低 的缺点，不会有“白芯”现象。由于悬浮体对 纤维无亲和力，均匀分布在纤维与纱线的表面， 还原后隐色体可向内扩散，具有较好的匀染性 和透染性，改善“白芯”现象。
– 对染料的适应性较强，不受染料上染率不同的 限制，因此上染率不同的染料可拼染。产量高、 质量好。
10~15min
• 还原黑BB
– 有效氯15g/L的NaClO，室温，10~15min
4、皂煮工艺
• 皂煮条件
– 3~5g/L肥皂和3g/L纯碱，95℃，5~10min
卷染
• 应用较少普遍 • 适于小批量、多品种生产，劳动生产效率低 • 近年来改进
– 减小染浴容量 – 自动调向 – 自动调速以降低织物张力 – 加盖密封 – 外套钢筒 – 高温高压染色
卷染
• 卷染大多数可用全浴法 • 特别法I的染料宜用干缸法 • 匀染性好 • 染色过程中应追加保险粉 • 染色在45~60min内完成。 • 浴比为1:3~1:5 • 氢氧化钠和保险粉浓度较高。
卷染
• 氧化剂氧化工艺流程 染色（6~10道）→室温水洗（4道）→氧化 （4道）→皂洗（4~6道）→热水洗（2道）→ 冷水洗（2道）→上卷
还原染料染色—还原染料的主要性能及其分类
还原染料的分类及主要性能
2、亚胺类蒽醌还原染料 §这类染料在热碱溶液中也容易发生水解，应采用低温 低碱条件染色。 §性能优良，多为橙色到紫色，其中黄和红色品种易发 生光敏脆损。
还原橙6RTK
还原染料的分类及主要性能
3、杂环蒽醌类还原染料 蒽醌环间用N、O、S等原子组成杂环相连的染料，称为杂环 蒽醌类还原染料。 咔唑类：对纤维具有较高的亲和力，色泽鲜艳、匀染性好、 染色牢度优良。
还原蓝RSN
还原蓝BC
还原染料的分类及主要性能
黄蒽酮和芘蒽酮类： 这类染料的色泽大多是黄色和橙色。黄蒽酮（还原黄 G）及其 衍生物大部为黄色，芘蒽酮（还原金橙 G）及其衍生物大部分 为橙色。还原黄G是最易还原且还原速率快的一只染料，染色 性能良好，耐漂牢度较好，耐晒牢度中等。芘蒽酮类染料的严 重缺点是染色物有光敏脆损现象。
还原染料概述
◆优点： 色谱较齐全，色泽鲜艳，染色牢度好，尤其是耐洗和 耐晒牢度 ◆缺点： 价格贵，缺少红色品种 染色工艺较复杂 某些染料（黄、橙色）有光敏脆损现象 ◆应用对象：
主要用于棉织物及涤棉混纺织物
还原染料的分类及主要性能
一、蒽醌类还原染料 以蒽醌或其衍生物合成的以及具有蒽醌结构的染料。蒽
还原染料的分类及主要性能
靛蓝的缺点可以通过卤化的方法得到改善。卤化后的靛蓝 色泽比较鲜艳明亮，而且，染料卤化后，提高了染料隐色 体钠盐对纤维素纤维的直接性。其中最突出的是还原蓝 2B，由于色泽鲜艳和坚牢度优越，在染色和印花中应用 较多。
还原蓝2B
还原染料的分类及主要性能
2、硫靛及其衍生物 这类染料大部分都是红色，与靛蓝一样，硫靛本身色
还原染料的分类及主要性能
靛系还原染料
这类染料不仅指靛蓝及其衍生物，还包括硫靛及其衍生物
还原染料的染色方法及工艺
还原染料的染色方法及工艺1. 引言还原染料是一种常用的染料类型，其染色方法和工艺直接影响着染色效果的稳定性和色牢度。
本文将介绍还原染料的染色方法及工艺，帮助读者更好地了解和掌握染色技术。
2. 还原染料的特点•还原染料是一种易溶于水的有机染料，具有良好的亲水性。
•还原染料在还原剂的作用下可以还原成无色或浅黄色的溶液，而在氧化剂的作用下则恢复为有色状态。
•还原染料具有较低的温度要求，适用于染色温度相对较低的织物材料。
3. 还原染料染色方法还原染料的染色方法通常包括以下几个步骤：3.1 准备工作在进行染色之前，需要进行以下准备工作： - 确定染色织物的种类和特性，选择适合的还原染料。
- 准备好所需的还原剂、助剂和染色设备。
3.2 预处理首先，将织物进行预处理，包括洗涤、除杂、酶处理等。
预处理可以去除织物表面的污垢和杂质，提高染色效果。
3.3 染色溶液的配制根据染色物质的比例和染色效果要求，将还原染料、还原剂、助剂等按照一定比例加入到溶液中进行配制。
通常还原染料与还原剂的配比为1:2或1:3，根据具体情况可以进行调整。
3.4 染色过程染色过程包括以下步骤： - 将织物和染色溶液放入染色槽中，并加热至适当温度。
- 控制染色时间，使染料充分与织物接触和渗透。
- 定时搅拌或机械搅动，加速染料的渗透和分散，提高染色效果。
3.5 后处理染色完成后，需要进行后处理来固定染料和提高色牢度。
后处理包括冷却、清洗、漂洗、干燥等步骤。
4. 还原染料的工艺控制在还原染料的染色过程中，需要注意以下几个关键工艺参数的控制：4.1 温度控制染色温度是影响染色效果的重要因素。
较高的温度可以加快染料与织物的反应速度，但过高的温度可能会损害织物的结构。
因此，在实际染色过程中应根据织物材料选择合适的温度，并严格控制染色槽内的温度。
4.2 pH值控制还原染料在酸性和中性条件下染色效果较好，而在碱性条件下则容易发生还原剂的不稳定性。
因此，染色过程中需要根据染料的特性调节溶液的pH值，通常采用酸性或中性条件进行染色。
还原染料的染色方法及其工艺
还原染料的染色方法及其工艺还原染料是一种特殊的染色方法，它能够将已经染色的织物恢复到原始的颜色。
这种染色方法常常用于修复古老的织物或艺术品，以使其恢复原有的美观和价值。
下面将介绍还原染料的染色方法及其工艺。
还原染料的染色方法主要包括两个步骤：还原和染色。
还原是指将已经染色的织物中的染料还原到无色或较浅的颜色。
染色是指将还原后的织物重新染色，以恢复原有的颜色或达到期望的颜色效果。
在进行还原染料的染色方法时，首先需要准备一些基本的材料和工具。
这些包括还原剂、染料、盐、碱、温水、热水、容器、搅拌棒等。
还原剂是实现还原的关键，常用的还原剂有硫酸亚铁、硫代硫酸钠等。
染料的选择可以根据需要恢复的颜色来确定，可以使用天然染料或合成染料。
接下来，进行还原染料的染色工艺。
首先，将织物放入温水中浸泡一段时间，以使织物充分湿润。
然后，将织物放入含有还原剂的盐溶液中，搅拌均匀，保持一定的温度和时间，使还原剂充分与染料反应。
在此过程中，还需要根据需要调整溶液的酸碱度，以促进染料的还原和染色效果。
完成还原后，织物就可以进行染色了。
将染料溶解在热水中，然后将还原后的织物放入染料溶液中浸泡，搅拌均匀，保持一定的温度和时间。
在染色过程中，可以根据需要调整染色时间和温度，以达到理想的染色效果。
染色完成后，将织物取出，用清水冲洗，直至洗净为止。
最后，晾干或烘干织物，即可完成还原染料的染色过程。
还原染料的染色方法及其工艺是一种复杂而精细的工艺，需要严格控制各个环节的条件和参数。
在实际应用中，还需要根据不同的织物和染料进行调整和优化，以达到最佳的染色效果。
此外，还要注意安全使用化学物质，避免对环境和人体造成伤害。
还原染料的染色方法及其工艺是一种重要的修复和保护古老织物的手段。
它能够将已经染色的织物恢复到原始的颜色，并使其焕发出新的生命力。
通过掌握和应用还原染料的染色方法及其工艺，我们可以更好地保护和传承人类宝贵的文化遗产。
第五章--还原染料染色
第五章 还原染料染色5-1 概 述一 还原染料结构特点与性能还原染料无水溶性基团，很少有亲水性基团；分子中含有二个或二个以上的羰基，无偶氮基。
优点：染色坚牢度好、染浓色时摩擦牢度稍差；染料色谱齐全、色泽鲜艳；耐日晒。
缺点：染料价格高、染色成本高、染色过程复杂、不易控制，少数黄、橙、红、绿色染料存在光敏脆损现象。
二 染色过程中染料的变化还原染料上染过程－ 还原→上染→氧化→皂煮。
还原染料在还原剂的作用下，染料分子中的羧基接受电子被还原成醇式并在碱的作用下成为可溶性的醇式的钠盐。
OH=COH C ONa C ONaOO [H +][OH -][O]C=O D C OH -+DC O -Na+在这一过程中染料的溶解性亲和力颜色发生系列变化：还原染料隐色酸隐色体溶解性：不溶不溶溶亲和力：无无有颜色：靛族深浅蒽醌浅深兰色无色①C=O为吸电子基团，还原后失去；②C-C自由转动，因平面性破坏导致共轭体系双键减少，为浅色效应。
①还原后，共轭体系联贯；②氧负离子供电效应，强化共轭效应，有利于分子极化，产生深色效应，亲和力增大。
5-2 还原染料的还原机理和染色性能一染料的还原和溶解还原染料的还原性能：染料还原电位、还原剂、还原速率、隐色体稳定性。
（一）染料的还原性能还原程度的难易：隐色体电位还原速率的快慢：半还原时间1 还原难易与其隐色体电位①隐色体电位－将一定浓度的染料用保险粉和烧碱溶液还原成隐色体，在一定条件下，用氧化剂赤血盐滴定，染料被氧化开始析出时所测得的铂电极和饱和甘汞电极间的电动势（P108图5-1）。
②隐色体电位含义－还原染料隐色体被氧化至开始析出染料时的电位，非热力学意义上的标准还原电位。
③隐色体电位意义－隐色体电位为一负值，其负值越大，还原倾向越小（越难还原）；反之越容易还原。
染料的隐色体电位是选择适当还原剂的重要依据。
2 染料的可还原性－①环上含吸电子基，则易被还原，如靛系（硫靛、四溴靛蓝）及黄蒽酮还原染料的隐色体电位绝对值较小；②染料分子中苯环结构较多的难还原；③苯环上含供电子基，难还原，如多苯核稠环蒽酮（芘蒽酮等）和氨基蒽酮类染料的隐色体电位绝对值较高。
北服染整工艺实验指导05还原染料染色
实验五还原染料染色一、实验目的1．掌握还原染料隐色体浸染工艺。
2．通过初染实验，加深对还原染料染色性能的认识。
二、实验原理还原染料不溶于水，在还原剂和碱剂的作用下，可还原为能溶于水的隐色体钠盐，进而上染纤维，然后经氧化处理将隐色体转变为不溶性染料而固着在纤维上。
各种还原染料的最初上染速率（初染率）不同，当试样在不同时加入而同时取出染浴的工艺下进行染色时，初染率的高低会影响前后得色是否一致，只有低初染率才会出现得色基本一致。
三、实验内容（一）还原染料隐色体浸染工艺1．实验材料、仪器及药品丝光棉针织物（2g×3块）、还原桃红R2．工艺处方和条件染色方法甲法乙法丙法还原桃红R（o.w.f %） 2 2 2红油已加入已配染液中氢氧化钠（g/L）9 9 7.5保险粉（g/L）12 12 10氯化钠（g/L）—10 20还原温度（℃）全浴50 干缸80 干缸50染色温度（℃）60 50 室温浴比1:50 1:50 1:50 织物（g） 2 2 2 （2）染浴配制：干缸（还原）法：移取染液于50mL烧杯中→加入规定量2/3的烧碱、2/3的保险粉→加水（使浴量为全浴量的1/3）→乙、丙法干缸还原升温分别至80℃、50℃后保温15min→另取染杯加入剩余的1/3烧碱、1/3保险粉及2/3水→将上述干缸还原后的染浴倒入染杯中搅匀，组成染浴。
全浴（还原）法：移取染液于染杯中→加入规定量的烧碱、保险粉→加水至全浴量→甲法全浴还原升温至50℃后保温15min→形成染浴。
（3）工艺流程丝光棉织物→浸渍温水→挤干→隐色体染色→取出挤干→氧化（置于空气中15min）→温水洗→皂煮（肥皂2g/L、碳酸钠2g/L、浴比30：1、10 min）→水洗→晾干→比较染色效果。
染色升温曲线入染1/2 盐1/2 盐（甲法）60℃（乙法）50℃（丙法）室温（4）实验步骤将染液调节到染色温度，把温水浸渍并挤干的试样分别投入染浴，按升温曲线进行，染色时需要适当翻动，但勿使织物露出液面，以防空气氧化。
还原染料染色—还原染料的染色过程
还原染料的染色过程
四、隐色体氧化 还原染料隐色体上染纤维后，经氧化在纤维上转变为原来 不溶性的还原染料固着。
[O]
氧化方法 §水洗、透风氧化法 §氧化来自氧化法还原染料的染色过程
五、后处理 染料隐色体经氧化后，接着进行水洗、皂煮等处理。 1）皂煮的目的 去除织物表面的浮色，提高染色织物的湿处理牢度和摩 擦牢度，获得稳定的色光。 浮色：附着在纤维表面的不溶性染料颗粒。 2）皂煮工艺 一般为肥皂3～5g／L、纯碱2～3g／L、95℃以 上5 ～10min。
还原染料的染色过程
2干缸法：在较小液量中将染料还原的方法，又称小浴比 还原法。
§特点:先在另一较小的容器中进行还原，然后将还原好 的染料隐色体滤入加有规定液量的染缸中再进行染色。
§具有还原浴比小，烧碱、保险粉浓度相对较高，还原条 件相对剧烈的特点。
§适用于还原速率较慢，隐色体溶解度高的染料。
还原染料的染色过程
二、还原过程中的不正常反应
①过度还原 ②脱卤 ③分子重排 ④水解 ⑤结晶
影响上染率 色泽的纯正度 鲜艳度 色牢度
还原染料的染色过程
1、过度还原 原因：还原染料分子结构中羰基在正常情况下并不全部还原， 如果还原温度过高、烧碱和保险粉过量或时间过长，会发生过 度还原。
影响： 染物得色暗淡，严 重时染料丧失对纤 维的亲和力，氧化 后不能回复到原染 料。
三、隐色体上染
1、隐色体上染特点
§隐色体通过范德华力和氢键被吸附在纤维表面，然后向 内部扩散。
§具有两高一低的特点
隐色体对纤维亲和力高 染液中电解质浓度高， 促染明显
初染率高 平衡上染百分率高
染色温度低 染料的聚集倾向大、扩散性差
匀染性低（易产生色 差、色花、环染）
第三节 还原染料的染色方法及工艺
还原红FBB
还原紫2R 还原蓝RSN
乙法
甲法 甲法
还原橄榄T
还原红棕5RF 还原棕R
甲法
乙法 乙法
还原蓝2B
甲法
还原灰BG
乙法
3、氧化方法选择
• 氧化速率大的——水洗、透风氧化 • 氧化速率小的——水洗、氧化剂氧化 • 氧化剂氧化的方式和条件
– 为过硼酸钠2~4g/L，30~50℃，10~15min – 双氧水0.6~1g/L，30~50℃，10~15min – 重铬酸钠1~2g/L，醋酸2~4g/L，50~70℃， 10~15min
• 湿还原法——用于先染色后丝光
– 不经烘干 – 布面光洁，给色量稍低
2、烘干
• 烘干后的织物应先冷却，再进入还原液，
以免还原液温度上升，导致保险粉分解损
耗
• 织物进入还原液及还原汽蒸以前应严防水
滴
3、浸轧还原液
• 还原液温度：低温（30℃）
• 还原蒸箱：
– 进布处，用还原液封口，出布用水封口，目的：避免 与空气接触（∵易氧化,浪费保险粉 ） – 还原蒸箱温度：102~105℃
染物有“白芯”现象，宜选用匀染性较好的染料。
（一）一般工艺流程
• 染料预还原→浸染或卷染→水洗→氧化→
皂洗→水洗
（二）工艺说明
• 1、染料还原方法的选择 • 干缸法：高浓度保险粉和烧碱条件下不易发生副 反应的染料 • 全浴法
染料名称 还原方法 还原温度(℃) 染料名称 还原方法 还原温度(℃)
金黄RG
商品染料
粉状
• 商品染料 液状 • 均加有分散剂 • 使用时视具体情况补加或不加 粗粉状：需研磨 细粉状 超细粉状
悬浮体参考处方：
还原靛蓝工艺流程
还原靛蓝工艺流程一、引言靛蓝是一种古老而珍贵的天然染料，被广泛应用于纺织品和绘画等领域。
还原靛蓝工艺是将靛蓝还原成可溶性的还原靛蓝，并通过染色将其固定在织物上。
本文将详细介绍还原靛蓝工艺的流程。
二、材料准备1. 靛蓝粉：从靛蓝植物中提取的天然染料，具有艳丽的蓝色。
2. 碱性物质：如氢氧化钠等，用于调节染料的pH值。
3. 还原剂：如亚硫酸钠等，用于将靛蓝还原成可溶性的还原靛蓝。
三、预处理1. 织物准备：将待染织物进行清洗，去除油脂和杂质，确保染色效果均匀。
2. 温水浸泡：将织物浸泡在温水中，使其充分湿润，便于染料的渗透。
四、还原靛蓝染色1. 准备还原液：将靛蓝粉、碱性物质和还原剂按一定比例混合，加入适量的水中，搅拌均匀。
2. 染色浸泡：将预处理后的织物放入还原液中浸泡，确保织物完全浸透。
3. 温度控制：根据染色要求，控制染色液的温度，一般在40-60摄氏度之间。
4. 时间控制：根据染色要求，控制染色的时间，一般在30-60分钟之间。
5. 搅拌均匀：在染色过程中，定期搅拌染色液，以确保染料均匀分布。
6. 过滤处理：将染色液经过过滤器过滤，去除杂质和固体颗粒。
五、后处理1. 清洗：将染色后的织物进行清洗，去除多余的染料和化学物质。
2. 干燥：将清洗后的织物晾干或通过烘干等方式进行干燥。
3. 固色处理：用酸性物质（如醋酸）进行固色处理，以增加染色的持久性和稳定性。
4. 再次清洗：将固色后的织物再次进行清洗，以去除残留的酸性物质和杂质。
六、结果评估1. 颜色测定：使用色差仪等工具对染色后的织物进行颜色测定，评估染色效果。
2. 色牢度测试：通过摩擦、水洗、曝晒等测试，评估染色后织物的色牢度。
3. 织物检查：对染色后的织物进行检查，评估有无色斑、色差等问题。
七、总结还原靛蓝工艺是一种复杂而精细的染色工艺，需要准备合适的材料和仔细控制各个环节。
只有经过科学严谨的操作，才能获得理想的染色效果。
通过本文的介绍，相信读者对还原靛蓝工艺流程有了更深入的了解。
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还原染料的电化学还原及其染色[摘要]：综述了还原染料电化学还原及其染色的原理，讲述了电化学的基本原理以及电化学体系的基本单元。
最后叙述了这种环保方法的国内外发展和研究现状。
[关键词]：还原染料电化学还原染色电极还原染料是一类较老的优良染料，色谱齐全，颜色鲜艳，以其牢度好著称。
它是棉用高级染料品种之一，大量应用于纤维素纤维和涤/棉混纺织物内棉组分的套染。
有些还原染料还可用来染聚酯纤维和维纶。
经过长期的研究改进和应用考验，这类染料中的许多品种已经得到了公认，成为长期沿用的品种。
还原染料都不溶于水, 需要用还原剂使这些染料形成可溶和可染色的隐色体。
还原染料所使用的还原剂至今大多仍是连二亚硫酸钠(保险粉)。
还原染料仍然是目前要求高染色质量的各类纺织品染色中极其重要的染料品种。
例如耐洗牢度要好的工作服、需要灭菌的医疗纺织品和需要有红外反射作用的军用纺织品等许多领域中要求好的耐氯牢度, 都需要应用还原染料染色。
从生态学观点, 还原染料也是目前纤维素纤维染色优先的选择。
由于这些染料不溶于水, 不会积聚在水中和生物体中。
而对生态的影响主要是应用还原剂和其他各种染色助剂, 在染色过程中使用后它们会最后留在废水中。
因此有待开发新的环保的方法解决还原染料染色对环境的污染问题。
目前研究最多的就是见电化学应用于还原染料的染色。
1 还原染料的电化学还原及其染色的原理染料的电化学还原可以分为直接和间接还原两种。
对于硫化染料, 电子能从阴极表面向染料直接载荷, 而还原染料和靛蓝染料更具有颜料的特性和低的水溶性, 对阴极表面的接触概率很低, 因而电子从阴极转移到染料分子上需要由所谓的“介体”——一种在染浴中具有优良溶解性并对纤维亲和力低的铁络合物来帮助。
这种铁络合物从阴极表面获得一个电子变成一个Fe2+络合物, 接着在与染料分子接触时, 它将这个获得的电子移交给染料分子, 还原染料分子于是被还原成稳色体, 成为可溶于水从而能向纤维移动。
介体在向染料分子移交电子以后回复成氧化的Fe3+ 络合物并准备从阴极接收下一个电子。
在这种循环过程中介体不会丧失而溶于废水中, 而起到像催化剂运载电子那样的作用。
此外,还原的介体在染液中合适的浓度可以防止隐色体染料分子被空气中的氧再氧化。
染液中氧化还原电势经由电解池中电流和介体浓度的控制, 使得能用正确量的还原当量而不会有任何过量, 包括染浴中的空气中氧的破坏但不会引起敏感的还原染料。
2 电化学2.1 电化学概述电化学是一门重要的边沿学科，它是研究电能和化学能相互转化，以及和这个过程有关的定律和规则。
也有的学者认为，电化学是研究化学载流子（在化学体系中的载流子：电子、空穴、离子）的运动规律。
它与化学领域中的其它学科、电子学、固体物理学、生物学等学科有密切的联系。
这些学科涉及能源、交通、材料、生命以及环境等重大问题的研究，推动着国民经济和尖端科学技术的发展。
2.2 电化学体系的基本单元所有电化学体系至少含有浸在电解质溶液中或紧密附于电解质上的两个电极，而且在许多情况下有必要采用隔膜将两电极分隔开。
下面将分别介绍电极、隔膜、电解质溶液及电解池的设计。
2.2.1 电极电极是与电解质溶液或电解质接触的电子导体或半导体，为多相体系。
电化学体系借助于电极实现电能的输入或输出，电极是实施电极反应的场所。
一般电化学体系分为二电极体系和三电极体系，用的较多的是三电极体系。
相应的三个电极为工作电极、参比电极和辅助电极。
2.2.2 隔膜隔膜将电解槽分隔为阳极区和阴极区，以保证阴极、阳极上发生氧化-还原反应的反应物和产物不互相接触和干扰。
特别是在化学电源的研究中，隔膜常常是影响电池性能的重要因素。
隔膜可以采用玻璃滤板隔膜、盐桥和离子交换膜等，起传导电流作用的离子可以透过隔膜。
2.2.3 电解质溶液电化学池中电解质溶液是电极间电子传递的媒介，它是由溶剂和高浓度的电解质盐(作为支持电解质)以及电活性物种等组成，也可能含有其他物质(如络合剂、缓冲剂)。
电解质溶液大致可以分成三类，即水溶液体系、有机溶剂体系和熔融盐体系。
2.2.4 电解池的设计电解池根据不同的需要有不同的设计，除了电流非常小以外，常用的电解池都是由工作电极，辅助电极和参比电极三电级体系组成。
3 国外研究现状这种环保型的电化学染色方法在1980 年代末已由奥地利Dornbirn 的Innsbruck 大学纺织化学和纺织物理学院、德国Heraeus 电化学公司和BASF 公司的密切合作下开发, 其许多基本专利也从那个时候开始发表。
开始时工作集中于靛蓝大用量单色体系的染色, 研究表明这个方法存在大量节省和染料重复利用的可能性。
第一次大规模试验是1994 年在德国和1995 年在美国, 在靛蓝染色机上进行的。
试验所得到的染色物达到了标准, 表明这种方法的适用性, 但成本包括投资仍然太高。
因此后来研究了阴丹士林染料在卷装染色机上的染色，研究表明能够适用于多种还原染料染色体系, 获得良好的技术结果, 并指出电化学染色也适合靛蓝和硫化染料的卷装染色机染色。
在其它染色机上的染色研究正在进行之中。
为了在所有纺织品类别中优化这种方法，其中包括电化学设备，奥地利纺织学院、Denora 公司(前Heraeus 公司)和BAS 公司于1999 年共同建立了电化学纺织工艺小组(TET)，并在2000 年把研究事务移交给Dystar 公司。
这个工艺小组从1990年末在Dystar 领导下开发了阴丹士林染料在卷装染色机上的电化学染色法。
在开发工作中，德国Thies 公司在2000 年作为纺机合作者加入TET。
在2001 年末与第一家用户奥地利的Getzner 纺织公司签订合同，2002 年在这家纺织公司安装了第一台具有生产规模的电化学还原系统的卷装染色机。
2003 年在完成另外一些优化工作以后，Getzner 纺织公司将首先进行电化学染色生产。
带有电化学设备的卷装染色机示意图见图l。
除了常规的染色机外，为了实施电化学染色需要附加带有电力供应的电解池和由贮罐和过滤单元组成的回收设备。
图2 表示所谓的分批加料法的上染曲线。
开始时，将水、碱、介体和必要的染色助剂装入染色机中，根据介体的类型和浓度，例如开始时氧化还原电势控制在约-200mV，则电流为45A。
接通电源此时介体变得完全还原并完全破坏溶于液体中的氧。
当溶液的氧化还原电势水平达到-920～-930mV 时，体系便可进行染色，因为这个氧化还原电势低于所有阴丹士林染料隐色体电势。
此时通过缓慢地加入还原染料悬浮体，使溶液的氧化还原势电保持在低于隐色体电势的给定范围内，所有的还原染料立即被还原并能上染到纤维素纤维上。
在全部染料加入并还原以后，电流可以降至最低值(本例中降至9A)，以保持染色平衡时染浴仍处于还原状态。
其染色法类似常规方法进行。
染色结束时，染浴收集于贮罐中，染色物按常规氧化。
这种还原法的好处在于没有过量的还原剂需要破坏，批与批间的条件重现性好，避免常规染色法中通常出现的质量问题。
在实际应用时推荐全料法代替分批加料法，即在一开始就将全部染料和其他所有物料一起加入染浴。
接通电源，电力开始作用时氧化还原电势降低较慢，因为在这种情况下，氧被破坏以后染料才逐步被还原。
当所有染料被还原时溶液的氧化还原电势低于隐色体电势(-920～-930mV)，电流又能在染色平衡时降至9A。
所有阴丹士林染料用上述两种加料法都能获得优良的染色效果，这些从3kg 和8kg 卷装染色机的实验室染色结果，能够转换到奥地利Getzner纺织公司的正规生产规模上。
在这家公司进行的所需电流、介体浓度、染色助剂和过程各阶段所需时间的优化试验，将提供新工艺最现实的工业化评价。
除了靛蓝、阴丹士林和硫化染料在多种染色机中的电化学染色之外，已在试验这种新的环保型工艺的其他应用，其中包括高负荷废水例如连续染色法残液的电化学脱色。
首个大型设备已在德国Riedel&Tietz 工厂安装，对CPb 染色机的残液实施脱色，这个系统将由瑞士的Benninger 公司工业化应用。
电化学还原染色中电极反应机理是电化学染色中至今尚未完全解决的基础性课题之一，由于电化学染色是一个新兴的研究课题，并具有很大的应用和发展潜力，因此国外有很多大学和研究机构都在从事这方面的研究和探索。
其中包括在电极上如何使得还原染料溶解于溶剂中，由于还原染料是固体，而电极面积小，所以必须在电极和还原染料之间找到一种运载电子的电解质溶液，使得还原染料能够更好地溶解。
T.Bechtold 和 E.Burtscher 等人对此进行了研究。
4 国内研究现状在国内，电化学还原染色的研究起步晚，研究少，目前在我国尚处于起步阶段。
国内有一些学者研究电化学染色是在阴离子型的酸性染料染丝绸中引入电化学技术，利用离子在电场作用下的定向移动效应，提高染料的平衡上染百分率，增加扩散系数，降低染料的上染活化能，从而实现织物的短时间染色。
从而得出如下结论：（1）在酸性染料对丝绸织物的电化学染色中，可以在较低的温度下达到高的平衡上百分率，70℃时的平衡上染百分率要比常规90℃时的平衡上染百分率增加5.25％左右。
从而节约染料，降低环境污染，是一个节能，绿色的染色工艺，值得研究开发和利用。
（2）在酸性染料染丝绸中，采用电化学染色时，可以降低染料上染的活化能，约降低17.65％，同时可以增大扩散系数，加快上染速率，提高生产效率。
（3）采用电化学可以降低酸性染料对丝绸织物的染色温度，要达到常规90℃条件下染50min 的平衡上需要在温度为65℃的条件下染50min 即可。
不但可以避免因高温沸煮对丝绸织物外观的损伤，有利于提高丝绸染色物的质量，而且可以节约能源，可以将能量降低37.25％。
（4）电化学染色技术可以将高新技术渗透到纺织行业中来，便于纺织行业实现电子计算机控制的自动化。
（5）电化学染色尚有许多亟待解决的问题。
例如，电极的材质、形状以及电极的间距等因素对染色过程的影响等。
我们将通过大量的实验予以解决，希望有更多的国内外有关人士都积极地投入到这一工作中来。
目前对电化学还原染色研究大多是翻译和介绍国外的研究成果及介绍国外的研究现状，且已陆续对织物电化学染色进行了系列报道。
并从热力学和电化学的角度出发，对电化学染色机理进行了初步探讨，得出外加电压与上染率之间的数学方程。
与此同时，在文献中，对织物电化学染色的动力学进行了初步的探索。
实验表明，电化学染色对其上染速率有明显提高，从而有望缩短纤维织物的上染时间。
5 结论综上所述，现在这种对于还原染料的电化学还原及染色法已证明在技术上是可行的，只要详细地优化染色参数和配备必需的设备。
这项新技术是很有希望的，不仅节省化学品和水，而且降低了废水负荷从而使染色成本明显降低，确定最有用的环保型染色工艺的新样板。