Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Күкірт бояғыштары – көлемдік тұрғыдан мақтаға өндірілетін ең көп қолданылатын бояғыштар. Олар арзан, әдетте жақсы жуылғандағы түс сақтау қасиеттеріне ие және қолдануға ыңғайлы. Күкірт бояғыштары көбінесе қара, қоңыр және күңгірт көк түстерде болады. Қызыл күкірт бояғыштары белгілі емес, бірақ қызғылт немесе ашық қызыл түстер қолжетімді.
Sulfur dyes are the most commonly used dyes manufactured for cotton in terms of volume. They are inexpensive, generally have good wash fastness, and are easy to apply. Sulfur dyes are predominantly black, brown, and dark blue. Red sulfur dyes are unknown, although a pink or lighter scarlet color is available.
Химия
Күкірт байланыстары күкірт бояуларындағы хромофордың ажырамас бөлігі болып табылады. Олар сульфид (–S–), дисульфид (–S–S–) және полисульфид (–Sn–) байланыстары бар гетероциклді сақиналардан тұратын органокүкірт қосылыстар. Олар тиазолдар, тиазон, тиантрен және фенотиазонетиоантрон құрамдық бөліктерін қамтиды. Иондық емес болғандықтан, күкірт бояулары суда ерімейді.
Sulfur linkages are the integral part of chromophore in sulfur dyes. They are organosulfur compounds consisting of sulfide (–S–), disulfide (–S–S–) and polysulfide (–Sn–) links in heterocyclic rings. They feature thiazoles, thiazone, thianthrene, and phenothiazonethioanthrone subunits. Being nonionic, sulfur dyes are insoluble in water.
Өткен және қазіргі өндіріс
Күкірт бояуларының алғашқысы "Cachou de Laval" деп есептеледі, оны 1873 жылы Гройсан мен Бретоньер ашқан. Ол лигнин (үрленген ағаш немесе сабан сияқты) өнімдерін сульфид көздерімен (мысалы, натрий гидроксиді немесе күкірт қосылған сульфид) өңдеу арқылы дайындалады. Кейіннен Анри Реймонд Видаль 1893 жылы әртүрлі анилин туындыларын күкіртпен реакцияға түсіріп, "Видаль қарасы" деп аталатын бояуды ойлап тапты. Бұл тәжірибелер иістік қосылыстар мен күкірт көздерін біріктіру арқылы терең түсті материалдарды оңай алуға болатынын көрсетті. Бұл санаттағы ең маңызды бояу – Күкірт қара 1. Ол 2,4 динитрофенол мен натрий сульфидінің ыстық суда реакциясы арқылы өндіріледі. Көптеген күкірт бояулары сияқты, химиялық реакциялардың толық мәліметтері әлі анықталмаған. Сульфид нитро топтарын анилин туындыларына дейін тотықтырады деп саналады, олар күкіртпен реакцияласып, индофенол құрамын қамтитын аралық заттарды түзетіп, одан әрі байланысады. Соның нәтижесінде ерімейтін, жоғары молекулалық салмағы бар заттар пайда болады. Күкірт қара 1 толыққанды түсініксіз, ал материалдың құрамы әртүрлі болуы мүмкін. Ол тиантрен мен фенотиазин кішібірліктерінен тұратын полимер деп болжанады. "Күкіртпен пісіру" бояулары 1,4 диаминобензол және диаминотолуол туындыларынан жасалады. Бұл бояулар бензотиазол кішібірліктерінен тұратын полимерлерден құралған деп есептеледі. "Күкіртпен пісіру" бояулары класына Күкірт сары 1, Күкірт қоңыр 21 және Күкірт жасыл 12 жатады.
The forerunner of sulfur dyes is attributed to "Cachou de Laval", which was discovered by Groissant and Bretonniere in 1873 and is prepared by treating products with lignin (like sawdust or straw) with sulfide sources (like sodium hydroxide or sulphide mixed with sulphur). Subsequently, Henri Raymond Vidal invented so called Vidal Blacks in 1893 by reactions of various aniline derivatives with sulfur. These experiments demonstrated that deeply colored materials could be readily produced by combining aromatic compounds and sulfur sources. The most important member of the class is Sulfur Black 1. It is produced by the reaction of 2,4 dinitrophenol and sodium sulfide in hot water. Like many sulfur dyes, details on the chemical reactions are poorly understood. It is accepted that the sulfide reduces the nitro groups to aniline derivatives, which are thought to form indophenol containing intermediates that are further crosslinked by reaction with sulfur. The result are insoluble, high molecular weight species. Sulfur Black 1 is imperfectly understood, and the material is probably heterogeneous. It is speculated to be a polymer consisting of thianthrene and phenothiazine subunits. The so called sulfur bake dyes are produced from 1,4 diaminobenzene and diaminotoluene derivatives. These dyes are proposed to consist of polymers with benzothiazole subunits. Members of the sulfur bake dyes class are Sulfur Orange 1, Sulfur Brown 21, and Sulfur Green 12.]]
Қолдану әдісі
Күкірт бояулары суда ерімейді. Қайта тотығуға ұшырататын зат пен сілтілік ортада, шамамен 80 °C температурада бояу бөлшектері ыдырайды, осы кезде олар суда ериді де, матаға сіңіріле алады. Натрий сульфиді немесе натрий гидросульфиді қолайлы қайта тотығуға ұшырататын заттар болып табылады. Тамақ тұзы сіңіру процесін жеңілдетеді. Мата бояу ерітіндісінен алынғаннан кейін, ауада қалдырылады, осы кезде бояу тотығу арқылы қайта жаңарады. Қайта жаңарған бастапқы бояу суда ерімейді. Тотығу ауада немесе жеңіл қышқылды ерітіндідегі сутек пероксиді немесе натрий броматы арқылы да жүзеге асырылуы мүмкін. Суда нашар ерітілуі осы боялған маталардың жақсы жууға төзілділігінің негізі болып табылады. Бұл бояулар хлорлы ағартқыштарға төзбейді, бірақ басқа жағдайларда жақсы түс тұрақтылығын көрсетеді. Бояудың суда ерімейтіндігіне байланысты, сумен жуғанда түсі кетпейді және басқа киімдерге дақ түсірмейді. Дегенмен, бояудың үйкеліске төзілділігі нашар болуы мүмкін. Бояулар гипохлорит ағартқышымен ағартылады.
Sulfur dyes are water insoluble. In the presence of a reducing agent and at alkaline pH at elevated temperature of around 80 °C, the dye particles disintegrate, which then become water soluble and hence can be absorbed by the fabric. Sodium sulfide or sodium hydrosulfide are suitable reducing agents. Common salt facilitates the absorption. After the fabric is removed from the dye solution, it is allowed to stand in air whereupon the dye is regenerated by oxidation. The regenerated parent dye is insoluble in water. Oxidation can also be effected in air or by hydrogen peroxide or sodium bromate in a mildly acidic solution. The low water solubility is the basis of the good wash fastness of these dyed fabrics. These dyes have good all around colour fastness except to chlorine bleaches. Because the dye is water insoluble, it will not bleed when washed in water and will not stain other clothes. The dye, however, may have poor fastness to rubbing. The dyes are bleached by hypochlorite bleach.
Қоршаған орта мәселелері
Бояу ваннасының ағынды суларының жоғары ластану деңгейіне байланысты, күкірт бояулары Батыста біртіндеп қолданудан шығарылуда, бірақ Қытайда олар кеңінен қолданылады. Бояу технологияларындағы соңғы жетістіктер улы сульфидтерді азайтушы заттарды алмастыруға мүмкіндік берді. Қазіргі таңдағыда сілтілік ерітіндідегі глюкоза қолданылады, сондай-ақ төмен сульфидті және сульфидсіз өнімдер де қолжетімді. Бояу деңгейін электрхимиялық процестер арқылы төмендету саласындағы болашақ зерттеулер үміт береді.
Due to the highly polluting nature of the dye bath effluent, sulfur dyes are being slowly phased out in the West but they are used on a large scale in China. Recent advances in dyeing technologies have allowed the substitution of toxic sulfide reducing agents. Glucose in basic solution is now used and both low sulfide and zero sulfide products are available. Future developments in the field of reducing dye levels by means of electrochemical processes are promising.