Sumporna boja

Sumporne bojesu najčešće korištene boje proizvedene za pamuk u smislu volumena. Oni su jeftini, općenito imaju dobru-postojanost na pranje i lako se nanose. Sumporne boje su pretežno crne, smeđe i tamnoplave.[1] Crvene sumporne boje su nepoznate, iako su dostupne ružičaste ili svjetlije grimizne boje.

Organska kemija

Sumporne veze sastavni su dio kromofora u sumpornim bojama. To su organosumporni spojevi koji se sastoje od sulfida (–S–), disulfida (–S–S–) i polisulfida (–S_n–) veze u heterocikličkim prstenovima. Sadrže podjedinice tiazola, tiazona, tiantrena i fenotiazonetioantrona. Budući da su neionske, sumporne boje su netopljive u vodi.

Proces

Bojanje uključuje nekoliko faza, tj. redukcija, bojenje, pranje, oksidacija, sapunjanje i završno pranje. Anion se razvija redukcijom i otapanjem pri vrenju kada pokazuje afinitet za celulozu. Natrijev sulfid (Na₂S), sredstvo za redukciju i otapanje, izvodi i redukciju i otapanje, proizvodeći tiole, a zatim natrijeve soli tiola ili tiolata, koji su topljivi u vodi i supstantivni prema celulozi. Veća stopa iscrpljenosti javlja se na 90-95 stupnjeva u prisutnosti elektrolita. Obojene celuloze pokazuju učinak mekanja pri skladištenju u vlažnoj atmosferi zbog prisutnosti viška slobodnog sumpora. Za suzbijanje toga potrebno je naknadno tretiranje natrijevim acetatom. H₂S koji se oslobađa tijekom bojenja stvara korozivni metalni sulfid. Ovo ograničava upotrebu metalnih posuda osim onih od nehrđajućeg čelika:

Fe + H₂S → FeS + H₂

Proizvodnja, prošlost i sadašnjost

Preteča sumpornih boja za koje se kaže da je "Cachou de Laval", koji su otkrili Groissant i Bretonniere 1873., a priprema se tretiranjem proizvoda s ligninom (poput piljevine ili slame) s izvorima sulfida (poput natrijevog hidroksida ili sulfida pomiješanog sa sumporom). Nakon toga, Henri-Raymond Vidal izumio je tako-tzv. Vidal Blacks 1893. reakcijom različitih derivata anilina sa sumporom. Ovi eksperimenti su pokazali da se tamno obojeni materijali mogu lako proizvesti kombiniranjem aromatskih spojeva i izvora sumpora.

Najvažniji član klase je sumporna crna 1. Proizvodi se reakcijom 2,4-dinitrofenola i natrijevog sulfida u vrućoj vodi. Poput mnogih sumpornih boja, detalji o kemijskim reakcijama slabo su poznati. Prihvaćeno je da sulfid reducira nitro skupine u derivate anilina, za koje se smatra da tvore međuprodukte koji sadrže indofenol-koji se dalje umrežuju reakcijom sa sumporom. Rezultat su netopljive vrste visoke molekularne težine. Sumporno crno 1 nije savršeno poznato, a materijal je vjerojatno heterogen. Nagađa se da se radi o polimeru koji se sastoji od podjedinica tiantrena i fenotiazina. Takozvane sumporne boje za pečenje proizvode se od derivata 1,4-diaminobenzena i diaminotoluena. Predlaže se da se ove boje sastoje od polimera s podjedinicama benzotiazola. Članovi klase sumpornih boja za pečenje su Sumpornarančasta 1, Sumporno smeđa 21 i Sumporno zelena 12.

Način primjene

Sumporne boje su-netopljive u vodi. U prisutnosti redukcijskog sredstva i pri alkalnom pH na povišenoj temperaturi od oko 80 stupnjeva, čestice boje se raspadaju, koje zatim postaju-topljive u vodi i stoga ih tkanina može apsorbirati. Natrijev sulfid ili natrijev hidrosulfid su prikladni redukcijski agensi. Obična sol olakšava apsorpciju. Nakon što se tkanina ukloni iz otopine boje, ostavlja se da stoji na zraku nakon čega se boja regenerira oksidacijom. Regenerirana matična boja je netopljiva u vodi. Oksidacija se također može izvesti na zraku ili vodikovim peroksidom ili natrijevim bromatom u blago kiseloj otopini.

Niska topljivost u vodi osnova je dobre-postojanosti ovih obojenih tkanina. Ove boje imaju dobru postojanost -okolo boje osim na klor izbjeljivače. Budući da je boja-netopiva u vodi, neće krvariti kada se pere u vodi i neće zaprljati drugu odjeću. Boja, međutim, može biti slabo otporna na trljanje. Boje se izbjeljuju hipokloritnim izbjeljivačem.

Problemi zaštite okoliša

Zbog vrlo zagađujuće prirode otpadnih voda iz kupatila -za bojenje, sumporne boje polako se povlače iz upotrebe na Zapadu, ali se u Kini koriste u velikoj mjeri.[3] Nedavni napredak u tehnologijama bojenja omogućio je zamjenu toksičnih redukcijskih sredstava sulfida. Sada se koristi glukoza u bazičnoj otopini, a dostupni su i proizvodi s niskim-sulfidom i nula-sulfida. Budući razvoj u području smanjenja razine bojila pomoću elektrokemijskih procesa obećava.