还原染料染色工艺及案例分析

还原染料（vat dyes）不溶于水，在染料分子的共轭体系中至少含有两个羰基，染色时，可以在碱性条件下，被还原剂还原为可溶的、对纤维素纤维有亲和力的隐色体钠盐（简称隐色体）上染纤维，染色后再经氧化，恢复为原来不溶性的还原染料，固着在纤维上。

还原染料大都属于多环芳香族化合物，其芳环共平面性强，在分子的共轭体系中，含有两个或两个以上的羰基，分子中不含有磺酸基、羧基等水溶性基团。其氧化还原反应可逆，可表示如下：

悬浮体不溶于水，还原成隐色体后，可溶于水，在酸性介质中转变成隐色酸，也不溶于水。

还原染料的色泽鲜艳，色谱齐全，有较高的染色坚牢度，特别是在纤维素纤维上的耐晒和耐洗色牢度尤为突出。但是某些黄色染料在日晒过程中，会使纤维素纤维发生光氧化脆损，而染料颜色没有变化，染料起到催化剂的作用，这种现象称为还原染料的光敏脆损，也称染料的光脆性。还原染料也是一种高级颜料，可作为汽车用的油漆。

还原染料又称为瓮染料，这是由于最早这类染料染色时必须在空气接触面积较小的瓮中进行。还原染料的应用历史悠久，我国很早就用植物还原染料靛蓝进行染色。据记载，汉墓马王堆中的出土麻织物中就有用靛蓝染色的。埃及和印度用靛蓝染色的历史也很早。靛蓝在菘蓝植物中以配糖体的形式存在，用水将其浸出，经过发酵、水解、氧化制得。

还原染料主要用于棉及涤/棉类纺织品中棉纤维的染色，包括纱线、机织物及针织物。在活性染料、直接染料与还原染料激烈竞争的今天，还原染料以其固有的特点，仍不失为纤维素纤维纺织品印染加工中的一类重要染料。由于还原染料染色要在碱性介质中，故一般不适用于蛋白质纤维的染色。

1.染色工艺　根据还原染料施加于被染物时的形态，还原染料的染色方法有三种，即隐色体染色、悬浮体染色和隐色酸染色。

（1）隐色体染色。隐色体染色是先将还原染料还原成隐色体再上染的染色方法。可采用浸染和轧染两种方法染色。

隐色体浸染的工艺过程包括染料还原、上染、氧化和皂煮后处理等。染料先在烧碱和连二亚硫酸钠（俗称保险粉）作用下充分还原成隐色体，以阴离子形式通过与纤维之间的范德瓦耳斯力和氢键等被吸附在纤维表面，再向纤维内部扩散，并与纤维结合。然后再空气氧化，形成不溶于水的状态固着在纤维上。

隐色体轧染的工艺过程包括浸轧隐色体液、汽蒸、氧化、皂煮后处理等，由于还原染料属于暂溶性染料，隐色体液中含有的中性电解质易使染料聚集，难以得到深浓色，只适用于染浅色。

（2）悬浮体染色。悬浮体染色是将还原染料的超细粉配成的悬浮体溶液直接浸轧在织物上，烘干，然后浸轧还原液，在汽蒸条件下使染料被还原成隐色体，从而吸附、上染纤维的染色方法。悬浮体染色一般采用轧染和浸染两种染色方法。

悬浮体轧染的工艺过程包括浸轧悬浮体液、烘干、浸轧还原液、汽蒸、氧化、皂煮后处理等，是还原染料的主要染色工艺，工艺产量高、质量好。

首先应制备稳定的染料悬浮液，要求染料颗粒直径小于2μm，并至少有80%以上在2μm以下，且无大的颗粒存在。染料粒径越小，染料悬浮液稳定度越高，对织物的透染性越好。此外，染料粒径越小，比表面积越大，汽蒸时染料还原速率越快。染料用量一般是：染浅色，染料用量小于10g/L；染中等色，染料用量为10～25g/L；染深色，染料用量大于25g/L。在配置染料悬浮液时，一般要加入0.5～1.5g/L的分散剂，以增强染料悬浮液的稳定性，常用的分散剂有分散剂NNO、平平加O等；加入1～2g/L的渗透剂，帮助染料快速完成气液交换；加入10～20g/L的防泳移剂，防止烘干时染料泳移。

浸轧还原染料悬浮液时，一般是一浸一轧，带液率要低一些，控制在75%左右。

采用合理的烘干方式，先用红外线烘燥或热风烘燥，使带液率降到20%左右，再用烘筒烘干，可减少染料的泳移。

烘干后的织物应先透风冷却，再进入还原液，以避免还原液温度上升，导致保险粉分解损耗。还原液应保持较低温度，保证还原液的稳定。浸轧还原液的织物应立即进入含有饱和蒸汽（102～105℃）的还原蒸箱内汽蒸20～30s，使染料还原、上染。还原蒸箱进布及出布口应采用液封或者水封，防止空气进入蒸箱。汽蒸完毕，再进行水洗、氧化和皂洗等后处理。

悬浮体浸染是将悬浮液不断循环，使染料悬浮体缓慢均匀地沉积在纱线组织空隙，然后加入NaOH、保险粉，在一定温度下还原上染的染色方法。目前主要用于棉纤维的筒子纱染色，而且该法已不常用。

（3）隐色酸染色。隐色酸染色的染色过程类似于悬浮体染色。现在已经基本不用了。

（4）靛蓝染色。靛蓝染料亦称靛青染料，国际上称为印地科（Indigo）染料，是传统牛仔布经纱染色最常用的染料。靛蓝隐色体对纤维的亲和力较低，不易染得深浓的色泽，同时移染性差，用于纱线染色时大多呈环染状，且耐湿摩擦色牢度较差，因此牛仔布成衣经石磨洗或其他助剂处理，可获得均匀或局部剥色效果，显露出一定程度的白芯，形成蓝里透白的“石磨蓝”“雪洗”等特殊外观，使牛仔服装风格独特，颇受年轻人喜爱。

牛仔布经纱靛蓝染色常采用两种方式，一种是用片状经纱染色机（又称为浆染联合机），纱线染色时以相互平行的状态呈片状行进，且纱线染色与色纱上浆可以在同一设备上完成；另一种是用绳状染色机（又称为球经染色机），纱线染色时以数百根经纱聚集在一起的绳状方式进行，可以克服片状染色机由于横向挤压不匀而导致边中边色差、条花等染疵，具有透染性好、匀染程度高、染色牢度好的优点，生产效率是浆染联合机的2～3倍。

与普通还原染料相似，靛蓝染料的染色也包括染料还原、隐色体上染、隐色体氧化及后处理四个过程。靛蓝染料的还原方法一般采用发酵法、保险粉法及二氧化硫脲法等，其中保险粉法应用最普遍，而二氧化硫脲法则具有较好的发展前景。

由于靛蓝隐色体对棉纤维的亲和力低，上染困难，若采用提高染液浓度和温度的方法来促使上染，不但会使纱线色光泛红、色泽鲜艳度变差、色光变得不稳定，同时还会造成大量浮色，降低色纱的耐摩擦色牢度。因此经纱染色时，一般都采用低浓、常温（或低温）、多次浸轧氧化的连续染色方法。即每浸轧染液一次，氧化后再进行第二次浸轧染色，依次类推，经过6～8次染色方能达到所需的色泽深度。

吸附在纤维表面的隐色体向纤维内部扩散，当纱线离开染液后，因碱性减弱，隐色体钠盐即水解成隐色酸，与空气接触时，即被氧化成不溶性的靛蓝染料而固着在纤维上。由于靛蓝隐色酸的氧化较容易，因此，一般都采用空气氧化法。

经纱用靛蓝染色后，一般都不需皂煮，因为靛蓝隐色体氧化后，染料在纱线上已呈结晶状态，且皂煮前后色光变化不大，因此只需要充分的水洗，即可达到染色的要求。

2.染料的还原　还原染料与其隐色体可以组成一个可逆的还原氧化体系，染料还原的难易可以用标准还原电位来表示，但是染料及其隐色体必须始终处于可溶状态才适用。而还原染料不溶于水，将它们还原为隐色体钠盐，再用氧化剂进行电位滴定时，染料被氧化析出，而且隐色体本身又可能发生聚集，测得的电位缺乏严格的热力学意义。隐色体只有在很高的pH还原条件下才处于可溶状态，因此，其还原—氧化体系在水溶液中处于不可逆状态，不能用标准还原电位来表示染料还原的难易，一般用隐色体电位来衡量。

（1）隐色体电位。隐色体电位是指先将一定浓度的染料用保险粉、烧碱溶液还原成隐色体，在一定条件下，用氧化剂赤血盐[K3Fe（CN）6]滴定，染料被氧化，开始析出沉淀时所测得铂电极与饱和甘汞电极参比电极间的电动势。即染料处于隐色体电位值时，正好能被还原转变成隐色体。

还原染料的隐色体电位一般为负值。它的绝对值越小，表示染料越容易被还原，可用较弱的还原剂还原，且还原状态比较稳定；反之，隐色体电位绝对值越大，表示该染料越难被还原，它的氧化状态比较稳定，需要选择较强的还原剂。常用的还原染料的隐色体电位值在-800mV左右，还原剂保险粉（Na2S2O4）的还原电位，低于所有染料的隐色体电位，当0.05mol/L保险粉溶液与0.5mol/LNaOH溶液混合时，还原电位为-1137mV，所以碱性条件下保险粉能还原所有的还原染料。

染料的还原难易与分子结构也有关，芳环越多，共轭体系越长，π电子的活性越高，羰基上的电子云密度越高，隐色体电位绝对值越高，越难还原。如隐色体电位的绝对值：多苯核稠环蒽酮＞氨基蒽酮＞硫靛＞黄蒽酮＞四溴靛蓝，还原能力：多苯核稠环蒽酮＜氨基蒽酮＜硫靛＜黄蒽酮＜四溴靛蓝。同一母体结构的染料，若苯环上含吸电子基，易被还原；含供电子基，难被还原。

染料的隐色体电位是选择适当还原剂的重要依据，只有当还原剂的还原电位绝对值大于染料隐色体电位时，才能使染料还原溶解。

（2）还原剂。常用的还原剂有保险粉、硼氢化钠、二氧化硫脲（thiourea dioxide，简称TD）、羟甲基亚磺酸钠、葡萄糖等。其中保险粉是最常用的还原剂，据统计，世界产量的20%左右的保险粉都是用于还原染料的还原。保险粉的化学性质很活泼，易溶于水，有很强的还原能力，在空气中受潮，会发生氧化分解，特别是在温度高时，甚至会发生燃烧。遇酸则发生剧烈分解，放出二氧化硫，稀碱或浓碱条件下，还会发生无效分解，生成次亚硫酸钠、亚硫酸钠、硫化钠等，这些分解产物不能使还原染料还原。所以实际使用过程中应尽可能采用纯度高的保险粉，在pH为10左右时，发生还原反应：，其还原电位在-1100mV以下，能还原所有还原染料；硼氢化钠在水中就能放出氢气，，性质比保险粉稳定，但是价格昂贵；二氧化硫脲的还原电位比保险粉低得多，还原能力比保险粉强，稳定性也比保险粉好，在碱性溶液中，或汽蒸受热生成具有还原作用的亚磺酸，但由于还原电位高，对于某些还原染料易于过度还原，尤其对具有蓝蒽酮结构的染料，使染料的直接性降低，染物色光变暗，得色量下降，浮色过多，影响色牢度，甚至产生染疵，而且这种过度还原现象难以恢复；羟甲基亚磺酸钠（俗称雕白粉）也是一种较强的还原剂，但还原能力比保险粉低，稳定性比保险粉好，一些还原电位较高的还原染料可以用它还原；葡萄糖属于中强还原剂，在碱性溶液中，还原电位比较高的还原染料可以用它还原。

（3）还原速率。染料与还原剂发生如下亲核加成反应：

其中：

反应的第一步为控制阶段，反应的快慢影响着还原速率。还原速率表示染料被还原的快慢，可从还原过程中隐色体溶液的吸光度的变化和时间的关系求出。还原速率一般用半还原时间（t1/2）来表示。半还原时间是还原达到平衡浓度一半时所需的时间。半还原时间越短，表示还原反应越快，反之则越慢。各种还原染料的还原速率相差很大，一般靛系还原染料的半还原时间较长，还原速率远比稠环蒽酮、氨基蒽醌类低，比黄蒽酮更低；蒽醌类半还原时间较短，还原速率较快。例如，还原黄G的半还原时间小于5s，而还原橙RF的还原速率很慢，半还原时间是3000s（测定条件：NaOH 20g/L,Na2S2O420g/L，40℃）。

还原染料的还原速率和隐色体电位之间并不存在对应关系。隐色体电位与染料的化学结构有关，而还原速率除了与染料的化学结构有关外，还与染料晶态、颗粒大小及其分布、还原条件等因素有关。

染料颗粒越小，单位质量染料的接触面积越大，反应速率相应也越大。染料颗粒越大，单位质量染料的表面积越小，与溶液的接触面越小，还原速率越低。染料的结晶性质也影响还原速率的大小，若染料形成结晶，则还原速率较低。

烧碱、保险粉的浓度等，对染料的还原速率也有重要影响。若染料颜色一定，染料用量就一定。对还原速率比较低的染料，可以采用较高温度、保险粉及烧碱的浓度相对比较高的条件下还原，称为干缸还原，具体操作是：染色前先将染料在比较小的容器中，在烧碱、保险粉浓度都比较高的条件下还原，然后再加水到规定液量，进行隐色体染色。对于还原速率比较高的染料直接在染浴中还原，染料和保险粉浓度都较低，称为全浴还原。

还原温度对还原速率也有一定影响。温度每升高10℃，还原速率提高2.5～4倍，但副反应也快，一般严格控制温度。此外，pH升高，还原速率也提高。

（4）隐色体性质。

①氧化性质。隐色体应具有氧化性质，染料上染到纤维上之后，可以被氧化成为染料母体。

②旁支反应。一般在染料还原过程中羰基都能被还原，但一些含有氮杂苯结构的还原染料，主要是黄蒽酮和蓝蒽酮类还原染料，它们分子结构中的羰基在正常情况下并不全部还原，但如果还原液的温度过高、还原时间过长或烧碱—保险粉的浓度太大时，会发生过度还原、脱卤和水解等。例如，还原蓝RSN，正常还原时，只有两个羰基被还原，得到亲和力较高、色光较好的二氢蓝蒽酮隐色体。但如果还原条件激烈，则四个羰基都被还原成棕色的四钠盐，对纤维的直接性大为降低，而且容易进一步过度还原为对纤维几乎完全丧失亲和力的产物，同时氧化后也不能恢复成原来的染料，染色品的色光萎暗、颜色变浅，染色牢度降低。反应式如下：

过度还原生成：

进一步还原生成：

还原染料常用卤化来改进其色光和染色性能，但不正常的还原使这些优点丧失。当还原条件过于剧烈时，容易发生脱卤现象，使染料的直接性、鲜艳度及色牢度降低。如还原蓝BC，高温还原会使分子中两个氯原子脱落，蒽醌环3位上的氯原子会被氢原子取代，变成蓝蒽酮的隐色体，氧化后色光变红，产品的耐氯漂色牢度下降。反应式如下：

还原染料被还原，在碱性条件下生成的隐色酸钠盐是强碱弱酸盐，在水中会发生水解，要使其稳定地溶解在水中，溶液中应保持适当过量的烧碱。若烧碱量不足，溶液的pH既不能使染料充分地生成隐色酸，又不足以保持其隐色体的钠盐状态，有些染料会发生分子重排，生成蒽酚酮。如还原蓝RSN，不但异构性较强，且生成的蒽酚酮异构体呈沉淀析出，即使再添加烧碱，也难以恢复成正常的隐色体，导致染品的色泽变浅、不匀，耐摩擦色牢度也降低。此外，酰胺类、咔唑类、噻唑类还原染料也有可能发生这种现象。

含有酰胺基蒽醌结构的还原染料，在温度和烧碱浓度较高的情况下，容易发生不同程度的水解，生成色泽萎暗的氨基化合物，影响染色物的色泽和牢度。如还原橄榄R、还原棕X、金橙3G等也会发生这种现象。

③溶解度。还原染料隐色体的溶解度的大小与分子中被还原的羰基数目及取代基有关。例如，还原蓝RSN、还原蓝BC，只有两个羰基被还原，隐色体溶解度较低，若染料浓度较高，温度较低，或电解质的浓度较高，就可能析出沉淀。相对分子质量较大、结构复杂、共平面性好、共轭性强的染料隐色体在染液中的溶解度较低，会发生显著聚集；卤化后的染料，隐色体的溶解度一般降低；隐色体遇钙、镁离子会生成难溶的钙盐、镁盐，因此，还原和染色时，宜用软水。

另外，保险粉和烧碱浓度过高，还原温度较低，或在不适当加盐、放置时间过长的情况下，会发生隐色体聚集、结晶或沉淀现象，溶解不良的隐色体可以适当提高温度、稀释染液，使沉淀或结晶重新溶解。但一旦发生大的结晶，就难以再溶解。这种聚集，会导致染色不匀、颜色变浅、染色牢度降低等。

（5）隐色体的上染性能。还原染料隐色体溶于水，其上染机理与直接染料上染纤维素纤维相似，以染料阴离子通过范德瓦耳斯引力和氢键等吸附于纤维表面，向纤维内部扩散，并与纤维结合。染料在纤维内的扩散属于孔道扩散模型，吸附等温线符合弗莱因德利胥型。

德国IG公司根据染料的上染性能把还原染料分为IN类、IW类和IK类三种（国内称之为甲类、乙类和丙类还原染料）。染料隐色体的上染性能不同，染色方法也不同，所对应染色方法称为：甲法、乙法和丙法。它们与染料结构、染色工艺和染色性能等之间的对应关系见表9-4。

表9-4　隐色体染色方法与染料结构的关系

甲类还原染料的隐色体结构较复杂，聚集倾向较大，对纤维的亲和力也较高，扩散系数较低，如蓝蒽酮、紫蒽酮、异紫蒽酮及含五个蒽醌核的咔唑蒽醌等结构的（还原蓝RSN、还原黄GCN等），必须采用较高的上染温度，属于典型的温度效应染料。隐色体结构越简单，聚集倾向越小，对纤维的亲和力越低，扩散系数越低，如酰氨基蒽醌、吖啶酮蒽醌、分子结构简单的稠环烃蒽醌（如缔蒽酮艳橙）、二苯并芘醌金黄及含两个蒽醌核的咔唑类蒽醌（还原金黄FFRK）、还原金黄5GK、还原黄7GK、还原艳桃红R等，其上染温度较低，染浴中可加入适量的电解质。而还原棕BR、还原灰BG等，属于乙类还原染料，其染色性能，则介于甲类和丙类染料之间。

（6）隐色体的匀染性能及影响因素。还原染料隐色体对纤维素纤维的亲和力和直接染料对纤维素纤维的亲和力处于同一数量级，但是还原染料隐色体浸染时，上染百分率及上染速率都较高，特别是初染率很高。染色时，吸附在纤维表面的还原染料隐色体，不易扩散进入纤维内部，容易产生环染白芯现象，即当隐色体向纺织物的组织间隙靠近时，吸附在纤维表面，而扩散进纤维内部的很少，甚至没有染透，这种现象称为白芯现象。

产生白芯现象的原因：隐色体相当于阴离子染料，上染纤维具有明显的盐效应，而烧碱、保险粉及其分解产物具有明显的促染作用，使得初染速率很高，纤维表面的大量吸附会阻碍染料向纤维内的扩散，即使延长上染时间，也难以染透。另外，为了避免旁支反应，隐色体的上染温度较低，染料对纤维的亲和力较高，也有利于染料的吸附，因此容易造成环染白芯现象。

为了减少白芯现象，提高染透性，可采取以下方法来控制：

①染料隐色体比较稳定的，可以适当提高温度和延长染色时间，提高扩散系数，实现透染；

②加入缓染剂，如牛皮胶是一种高分子的动物蛋白质，可以增加隐色体的黏度，在染液中形成隐色体的保护胶体，降低其在扩散边界层中的扩散速率，从而降低隐色体的吸附速率。平平加O是一个非离子表面活性剂，能和隐色体形成胶束，隐色体进入胶束中，染色时缓慢释放，从而降低隐色体单分子的浓度，吸附速率下降，初染率也下降。

3.隐色体的氧化　染料隐色体上染纤维后，必须经过氧化使它恢复为原来不溶性的还原染料固着在纤维上。在染料隐色体氧化过程中，必须使其充分氧化发色。氧化不足，会造成染色物在皂洗过程中发生色浅和色花现象；但对易氧化的染料也要防止过度氧化，以免造成染料结构破坏、产生晶粒，引起色泽变化、耐摩擦色牢度降低、色差变大，影响染色质量。

一般还原染料隐色体的氧化速率较快，可以不用氧化剂，只要在水洗阶段，去除纤维上多余的染液，透风环节用空气就能氧化，如紫蒽酮、蓝蒽酮类染料，对纤维亲和力高的隐色体采取水洗后空气氧化的方法。若操作不当，很容易染色不匀，如隐色体浸染时，暴露在空气中的部分很容易被氧化，隐色体的上染平衡被破坏，再次进入染液时，会发生隐色体再次上染，造成染色不匀现象。

对氧化速率比较慢、对纤维亲和力较低、溶解度大的染料隐色体，如黄蒽酮、硫靛类和某些蒽醌类，要用氧化剂氧化，使氧化充分。常见的氧化剂是双氧水，氧化性温和，最常用的是H2O2（27.5%），用量2～3mL/L，40～50℃处理10min。其中碱是双氧水的活化剂，氧化前一般用适量的碳酸氢钠溶液快速冲洗。

4.皂煮后处理　染料隐色体被氧化后，需要进行皂煮后处理。皂煮的目的，一方面是去除浮色；另一方面是改变染料在纤维上的状态。如图9-14所示，高温皂煮后染料聚集到纤维的胞腔中，染料分子的取向也从原来与纤维链的平行状态趋向与纤维分子链垂直状态，染料在纤维上的吸附方向发生了改变。此外，高温高湿条件下，染料分子发生移动，形成聚集体，甚至形成微晶体，晶体增大到胞腔大小，降温时，孔道收缩，染料颗粒机械地沉积在纤维的无定形区中。

皂煮液中应含有分散剂，乳化分散浮色，以利去除，去浮色前，用温水冲洗，否则染料在高温下聚集，反而更难去除。皂煮工艺为：1～2g/L的表面活性剂，在95～98℃下皂煮15min。(www.xing528.com)

皂煮后，某些染料的色泽会有所变化。如还原金黄GK会产生深色效应，而还原蓝BO则产生浅色效应。总体来说，皂煮后颜色更鲜艳，耐水洗色牢度更好。

图9-14　氧化前、皂煮后纤维中还原染料分子的状态示意图

此外，在皂洗过程中，有些染料分子还可能发生构型的变化，如还原染料轧染，经汽蒸、水洗、氧化后，纤维上的染料处于亚稳态，必须通过高温皂洗，使染料由亚稳态转为稳定态，才能充分发色。

（一）牛仔布经纱染色

1.染色对象　16.2tex（36支）纱线（江苏常州黑牡丹集团股份有限公司）。

2.染色配方

（1）干缸配方。

还原靛蓝　65kg/L

400g/L氢氧化钠　45mL/L

保险粉　100kg/L

（2）清缸配方。

还原靛蓝　1.7～1.8g/L

pH　12.1～12.2

保险粉　0.61～0.74g/L

2.工艺流程

前处理煮练1道→温水洗1道（60～65℃淋喷）→冷水洗2道（淋喷）→还原靛蓝染色8道→冷水洗1道→温水洗1道（60～65℃淋喷）→冷水洗（淋喷）

3.操作及注意事项

（1）纱线染色之前，要经过煮练以去除棉纤维中的油脂、蜡质、棉籽壳以及部分天然色素等天然杂质，使纱线具有较好的吸水性，以便在后续加工中溶液能迅速而均匀地透入纱线内部，提高加工效果。

（2）牛仔布经纱靛蓝染色采用浆染联合机，纱线染色时以相互平行的状态呈片状行进，且纱线染色与色纱上浆在同一设备上完成。

（3）靛蓝隐色体对棉纤维的亲和力低，上染困难，采用低浓、常温、多次浸轧氧化的连续染色方法。即每浸轧染液一次，氧化后再进行第二次浸轧染色，依次类推，经过8次染色。

（4）配制染液时，由于还原靛蓝还原速率较低，需采用干缸还原，先在烧碱、保险粉浓度比较高的条件下还原成隐色体，并检验染料的还原情况（染料完全还原的隐色体溶液应是透明的，如果浑浊可能是染料未被完全还原），再加入剩余量的保险粉，补加水至所需染液量。

（二）还原染料轧染（悬浮体染色）

1.染色对象　纯棉平布25.35tex×27.77tex（23英支×21英支）。

2.染色配方

（1）轧染液。

53%还原蓝RSN　38.00g/L

100%还原紫2R　3.42g/L

（2）还原液。

100%烧碱　200g/L

85%保险粉　25g/L

（3）净洗剂209　2g/L

3.工艺流程

室温浸轧染液（二浸二轧，轧液率65%～70%）→两组红外预烘→单柱烘筒烘干（烘至九成干）→浸轧还原液（室温，一浸一轧，带液率为110%）→还原汽蒸（100～102℃，55s）→水洗（两格冷水）→氧化（双氧水1～1.2g/L，40～45℃透风约15s）→皂煮（肥皂、纯碱各2kg/箱，95℃以上）→皂蒸（98～100℃，8～10min）→蒸洗（85～90℃热水）→热洗→烘燥

4.操作及注意事项

（1）浸轧染料悬浮液，要求染料颗粒细度在2μm以下，具有好的悬浮性能，使染料呈高度分散状态。染料颗粒越细，对织物的渗透性能越好，经轧染后，染料能均匀进入纤维空隙中。此外，颗粒越细，还原速率也越快。

（2）采用小轧辊平轧还原液，带液率约110%。

（3）还原汽蒸后，必须充分水洗，才能充分氧化，使其变为不溶性的染料，保证产品的染色牢度和色光的纯正。

（4）双氧水氧化时，要加入小苏打中和布面烧碱，降低布面碱性，达到充分氧化发色的效果。

（5）织物染后皂煮，是保持色泽丰满蓝艳的重要因素。经过充分皂煮和皂蒸，染料充分发色。由于皂煮充分，浮色去除，织物的耐皂洗色牢度和耐摩擦色牢度都有所提高。而且通过皂煮，染料分子能够在纤维内形成微晶体，也提高了染料的耐日晒色牢度。

（三）硫化黑卷染

硫化染料也是一类水不溶性染料，一般是由某些芳胺类或酚类化合物与硫磺或多硫化钠混合加热制成，这个过程叫作硫化。染色时，它们在硫化碱溶液中被还原为可溶性隐色体钠盐，上染纤维后，经过氧化又成为不溶状态固着在纤维上。所以，硫化染料的染色过程与还原染料基本相同，只是选用的还原剂不同。

早期硫化染料主要用于纤维素纤维的染色，特别是棉纺织物深色产品的染色，尤其是硫化黑的乌黑度至今仍然是其他类染料无法代替的。但是由于硫化染料分子内含有多硫键，含硫量高，并且分子结构松弛，在湿热和空气中氧的作用下游离硫释出会逐渐被氧化成硫酸而使织物脆损。此外，硫化染料使用过程中产生的硫离子对生化菌种有一定的毒性，也影响了后续印染废水的处理。

硫化染料染色一般都采用卷染，这有利于小批量、多品种的生产，同时可使成品得到深浓丰满的色泽。

1.染色对象　纯棉丝光平布（75kg/卷）。

2.染色配方

（1）染液配方。

硫化黑B（100%）　37.5g/L

硫化碱（50%）　35g/L

纯碱　1.25kg/L

（2）防脆配方（任选一个）。

太古油　5.0%～6.5%（owf）

尿素　0.3%～0.4%（owf）

或醋酸钠　0.3%～0.5%（owf）

或磷酸钠　0.5%～0.6%（owf）

3.工艺流程

卷染10道（90～95℃）→冷水3道→热水4道（约80℃）→冷水3道→透风2道→冷水1道→防脆后处理3道→上卷

4.操作及注意事项

（1）硫化染料不溶于水，但能被硫化碱还原，在染色过程中，硫化碱既是还原剂，又是碱剂。为了促进硫化碱的分解，除加入纯碱外，还可以提高温度。硫化碱的用量一般为染料的20%～100%，染色温度可采用高温，甚至沸染，一方面，降低硫化染料隐色体的聚集，提高吸附和扩散速率，使其在常规的染色时间内提高上染率和匀染性；另一方面，还可以加速硫化钠的水解，增强还原能力。

（2）染料还原后上染到纤维上，经充分水洗以去除浮色，再经过透风氧化生成不溶性的染料而固着在纤维上。

（3）由于硫化黑染棉纤维有严重的储藏脆损现象，即储藏过程中会释放酸性物质，使棉纤维发生酸水解，织物强力降低。防脆处理是引入碱性物质（尿素、醋酸钠或磷酸钠），中和释放的酸，防止发生储藏脆损现象。