還原染料
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什麼是還原染料[1]
還原染料是指一類性能優良的染料，具有色光鮮艷，色譜齊全，染色效果牢度優良，尤其是耐曬牢度高，是目前要求高染色質量的各類紡織品染色中極其重要的染料品種。還原染料大多不溶於水，需要經還原過程生成可溶性的隱色體才能染色。
還原染料的分類[2]
按照化學結構和性質, 還原染料原本分成蒽醌、靛族和雜環三類, 加上後來出現的硫酸酯類衍生物的可溶性類, 共為四大類。近年來還出現了一些新的衍生物, 如帶有活性基團的所謂活性還原染料。
(一)蒽醌類還原染料
蒽醌類還原染料是還原染料中最重要的一類。凡是以蒽醌或其衍生物合成的還原染料以及具有蒽醌結構的染料, 都可屬於這一類。這類染料的隱色酸鈉鹽大部分均較未還原的色澤為深, 只有極少數和未還原的色澤近似。這是由於原來沒有共軛雙鍵的蒽醌, 在還原成隱色酸鈉鹽後, 產生了連貫的共軛雙鍵的緣故。
(二)靛族類還原染料
靛族類還原染料不僅指靛藍及其衍生物, 還包括硫靛及其衍生物和各種具有靛藍和硫靛混合結構的對稱或不對稱的還原染料。靛族類還原染料和蒽醌類最顯著的不同之處, 就是不論它們原來是什麼色澤, 還原後的隱色酸鈉鹽都是無色或者僅顯很淺的黃色或杏黃色。
(三)雜環類還原染料
還原染料的應用[3]
(1)還原劑
①保險粉。化學名稱為連二亞硫酸鈉，Na_2S_2O_4。流體狀細小顆粒，穩定性較差，遇潮結塊，並容易燃燒。因此，保險粉在出廠時要添加一些化學品用作穩定劑。
②雕白塊。雕白塊是由多種化學成分組成的，其大致成分為NaHSO_3，NaHSO_3CH_2O-2H_2O，NaHSO_2-CH_2O-2H_2O。雕白粉主要用於印花，不用於染色。
③二氧化硫脲。分子式為(NH_2)(NH)CSO_2H (簡稱TDO)。二氧化硫脲具有穩定性好、貯藏安全、還原能力強、用量少和無污染等特點。
④其他還原劑。例如上述還原劑的複合物、葡萄糖、氫硼化鈉等。
(2)還原染料隱色體對纖維素纖維的上染原理
還原染料被還原成隱色體後，就逐步從染液向纖維轉移，這種轉移過程就是上染。在這一過程中，分子間的引力和氫鍵起重要作用，而染料從染液中向纖維轉移過程中的化學位的變化，標誌著染料的直接性的大小。在還原染料染色時，電解質對染料的上染速度的影響較小，實際上，不能用加入電解質的方法來提高上色速率和上染率。
還原染料分子量較大，有較高的直接性，很多染料上染速率很高。對於擴散速率低而上染速率高的染料，常常全堆積在纖維的錶面，產生“環染”現象，這些染料在使用時要加入勻染劑，以獲得勻染效果。
(3)還原染料的染色工藝
還原染料的染色按染料的染色形態分兩種，隱色體法和懸浮液法。可溶性還原染料常常使用卷染法和軋染法。
①隱色體法。還原染料用還原劑和鹼還原成隱色體溶液，用卷染機或軋染染色法將染料染到纖維素纖維上，再經氧化、皂煮而染色。這種方法最難控制的質量問題是不易染色均勻和透芯，通常要在染浴中添加勻染劑。
②懸浮體染色法。懸浮體染色法是將超細粉狀態還原染料均勻地浸軋染到纖維的錶面，再軋染鹼性還原劑，使附著在纖維錶面的染料超細粉還原溶解而擴散到纖維內部，再經氧化使纖維著色。這種方法不受染料上染率的限制，勻染性好，對原織物染色尤為適宜，但對原染料加工的顆粒細度要求很高。
③可溶性還原染料的染色。可溶性還原染料的染色的最大特點就是可直接溶於水，上染纖維，省去了還原工序。染料對纖維有直接性而被纖維吸附並擴散到纖維內部，由於染料分子中的水溶性基團，使染料的勻染性有所改善，可用於蛋白質纖維的染色和印花，而酸性介質中的氧化是這類染料進行染色的關鍵。常用的染色方法有卷染法、軋染法等。
