Свеобухватно познавање сумпорног црног производа

И. Преглед производа

Сумпор црни (ЦИ Сумпор црни 1, ЦИ. 53185) је највећа по обиму производње и најшире примењена сорта у породици сумпорних боја, позната као „Краљ црних боја“. Од рођења прве сумпорне боје 1873. и успостављања модерног процеса сумпорне црне 1893. године, задржала је незаменљиву позицију у бојењу целулозних влакана као што су памук, лан и вискоза, захваљујући својој дубокој боји, ниској цени и одличним својствима постојаности. Тренутно, производња сумпорног црног чини 75% до 85% глобалне производње сумпорних боја.

Основне идентификационе информације укључују ЦАС регистарски број 1326-82-5, референтну молекуларну формулу Ц6Х4Н2О5 и ЕИНЕЦС број 215-444-2. По изгледу, то је сјајна црна пахуљица, зрнаста чврста супстанца или прах.

ИИ. Физичка и хемијска својства

2.1 Основне карактеристике

Црни сумпор је нерастворљив у води и алкохолу, али се раствара у раствору натријум сулфида, формирајући тамнозелени леуко облик. Има тачку топљења од око 25 степени Целзијуса. Растворљив је у врућој концентрованој сумпорној киселини, дајући зелено-плаву боју, а разблаживање водом даје црни талог.

2.2 Стандарди квалитета

Према кинеском стандарду хемијске индустрије ХГ/Т3427-2001, сумпорна црна се обично појављује као сјајне црне љуспице или грануле. Нијанса боје треба да буде блиска стандардном узорку, а снага треба да буде 100% стандардне. Кључне спецификације обухватају садржај влаге који не прелази 6,0%, нерастворљиве у раствору натријум сулфида не више од 0,3% до 0,5% и садржај слободног сумпора који не прелази 0,5%.

2.3 Класификација нијанси

У зависности од процеса производње, Сулпхур Блацк може имати различите тонове. БН тип има плавкасту нијансу, БРН тип има плавкасто-црвену нијансу, а РН тип има црвенкасту нијансу. Типови двоструке{3}}врсте, као што су БР 200% и БРН 200%, указују на двоструку концентрацију стандардних типова.

ИИИ. Производни процес

Индустријска производња сумпорног црног првенствено користи методу кључања. Процес почиње са 2,4-динитрохлоробензолом као почетном сировином. Ово се подвргава хидролизи са раствором натријум хидроксида у условима скоро - кључања да би се добио натријум 2,4-динитрофенолат. Овај интермедијер затим пролази кроз реакцију тионације мешањем са раствором натријум полисулфида у специфичном моларном односу и загревањем до кључања за реакције редукције и додавања сумпора. Обрада после реакције укључује оксидацију на ваздуху, сушење и мешање да би се формирала коначна комерцијална боја. Контролом моларног односа фенолата према натријум полисулфиду, индекса сумпора и реакционе температуре, може се подесити нијанса коначног производа.

ИВ. Класификација производа

Сулпхур Блацк је еволуирао у различите облике како би задовољио различите потребе примене.

4.1 Традиционални прах/гранулирани сумпор црни

Овај образац има општу структуру Д-С-С-Д. Нерастворљив је у води и захтева растварање кључањем са натријум сулфидом пре примене. Користи се за бојење памучних, ланених и вискозних влакана.

4.2 Растворени сумпор црни

Са општом структуром Д-ССО3На, овај тип уводи групе-растворљиве у води, постижући растворљивост преко 150 грама по литру на 20 степени Целзијуса и нудећи добра својства нивелисања. Према стандарду ГБ/Т25809-2010, има садржај влаге који не прелази 7,0% и растворљивост не мању од 60 грама по литру на 60 степени Целзијуса. Његове предности обухватају уједначен принос боје, добру пенетрацију и нема потребе за анти-третманом. Његова примена се протеже на фарбање хром{14}}штављене коже и предење вискозних влакана.

4.3 Течни сумпор црни (еко{1}}пријатељски)

Овај образац има структуру Д-СНа и садржи пре-редукционе агенсе. То је течност која се може разблажити директно водом за употребу, елиминишући потребу за растварањем натријум сулфидом. Предности укључују мало нечистоћа, високо упијање боје и отпорност на суво и мокро трљање приближно 0,5 степена више од облика праха. Еколошки је прихватљив јер отпадна вода не садржи преципитиране нечистоће, што значајно смањује трошкове третмана отпадних вода. Примене укључују фарбање тексас предива, сиве тканине, плетива и бојење паковања.

4.4 Друге врсте

Остали типови укључују еколошки{0}}пријатељске сумпорне боје са садржајем сумпора много нижим од обичних производа, нудећи високу чистоћу и стабилан квалитет. Боје за сумпорне посуде су погодне за једно-фарбање полиестера-мешавине памука са дисперзним бојама. Дисперзоване сумпорне боје, обрађене слично као и дисперзне боје, користе се за бојење полиестер-мешавина вискозе.

В. Механизам и процес бојења

5.1 Принцип бојења

Слично бојама за бачве, сумпорна црна бојила кроз редукциони{0}}циклус оксидације. У првом кораку, редукционо растварање се дешава када редукциони агенси као што је натријум сулфид разбијају дисулфидне или полисулфидне везе у боји, стварајући тиолне групе и формирајући у води-леуко једињење растворљиво. Затим, током исцрпљивања, ањонски леуко облик се адсорбује на целулозна влакна преко ван дер Валсових сила и водоничне везе. Коначно, фиксирање оксидације се одвија док третман са ваздухом или оксидационим агенсима претвара леуко једињење назад у његово нерастворљиво стање, чврсто га фиксирајући на влакно.

5.2 Кораци процеса бојења

Процес укључује неколико кључних корака. Прво, боја се редукује и раствара, обично користећи натријум сулфид као редукционо средство. Затим, леуко једињење се исцрпљује на влакно, често користећи мали однос течности и додајући електролите како би се подстакла исцрпљеност. Следи оксидација, било излагањем ваздуху или употребом оксидационог средства. Коначно, накнадни третман укључује прање, подмазивање, третман против-осетљивости и фиксирање.

5.3 Постојаност бојења

На дубини од 6% на памуку, Сулпхур Блацк показује добра својства постојаности. Отпорност на светлост је одлична, обично достиже степен 6. Постојаност прања на 95 степени Целзијуса за промену боје је од 3 до 4, а постојаност на знојење за промену боје је од 4 до 4,5. Постојаност на суво трљање је степен од 2 до 3, док је отпорност на мокро трљање нижа од степена 1 до 2. Отпорност на топлотно пресовање на 200 степени Целзијуса је степен 4.

ВИ. Главне области примене

Примарна примена Сулпхур Блацк-а је у фарбању памучног текстила, укључујући предиво, сиве тканине и плетива. Такође се користи за бојење ланених влакана, вискозних влакана и њихових мешавина. Солубилизед Сулпхур Блацк проналази додатну примену у фарбању коже, фарбању папира и преденом-бојењу вискозних влакана.

ВИИ. Мере предострожности и решавање проблема

7.1 Проблем тендерисања влакана

Феномен нежности, такође познат као крхкост влакана, настаје зато што молекули сумпорне црне боје садрже активни сумпор у полисулфидним ланцима. У влажним и врућим условима, овај сумпор се лако оксидује на ваздуху да би се формирала сумпорна киселина, која катализује киселу хидролизу целулозних влакана, што доводи до губитка чврстоће тканине.

Превентивне мере укључују контролу употребе боје, као што је не више од 700 грама по паковању за одређене врсте. Темељно прање је неопходно за уклањање остатака боје и слободног сумпора. Треба применити -третман против осетљивости помоћу агенаса као што су уреа, сода пепео или натријум ацетат. Роба треба да се осуши одмах након бојења, а након сушења, мора се охладити на собну температуру пре балирања како би се спречило накупљање топлоте. Такође се препоручује употреба нежних-отпорних класа, јер се оне производе са адитивима као што су формалдехид и монохлоросирћетна киселина за стабилизацију нестабилних атома сумпора.

7.2 Питања животне средине

Традиционална сумпорна црна има недостатке укључујући употребу вишка натријум сулфида, који ствара отпадну воду{0}}која садржи сумпор. Процес бојења такође може произвести токсични гас водоник сулфид, а трошкови третмана отпадних вода су високи.

Решења за ове проблеме подразумевају усвајање еколошки{0}}течног сумпорног црног, што елиминише потребу за растварањем натријум сулфида. Коришћење бинарног редукционог система глукозе и натријум хидросулфита је други приступ. Развијање и коришћење раствореног сумпорног црног такође поједностављује процес и смањује утицај на животну средину.

ВИИИ. Паковање и складиштење

8.1 Спецификације паковања

Традиционални производи Сулпхур Блацк се обично пакују у гвоздене бубњеве обложене пластичним кесама, нето тежине од 25 килограма по бубњу. Солубилизовани производи такође користе паковање од гвозденог бубња, доступно у величинама од 25 или 50 килограма. Друге опције паковања, као што су плетене кесе или картони, могу се уредити према захтевима корисника.

8.2 Услови складиштења и транспорта

За складиштење, Сулпхур Блацк треба да се чува на сувом,-добро проветреном месту даље од директне сунчеве светлости, штитећи га од влаге и топлоте. Током транспорта, са робом треба руковати пажљиво како се не би оштетила амбалажа. Посебну пажњу треба обратити на растворену сумпорну црну због њене јаке хигроскопности.

ИКС. Трендови техничког развоја

Развој Сулпхур Блацк-а иде ка опцијама које су прихватљивије за животну средину, при чему течни и еколошки{0}}производи постепено замењују традиционалне облике праха, што је тренд који је већ широко прихваћен у Европи и Америци. Солубилизација проширује апликације у области попут коже и папира, повећавајући вредност производа. Побољшања стабилности значе да течни производи нуде бољу стабилност при складиштењу и транспорту од облика у праху, избегавајући значајне проблеме са варијацијом између серија-до-који су уобичајени за прашкове. Поједностављење процеса са новим типовима производа елиминише потребу за растварањем натријум сулфида, смањујући отпад сировина и смањујући трошкове третмана отпадних вода.

Ова класична боја, са више од једног века историје, наставља да се ревитализује кроз технолошке иновације, задржавајући своју предност у погледу цене док се развија ка већој еколошкој прихватљивости, ефикасности и стабилности.