Thiệt hại do axit trong quá trình lưu huỳnh-Nhuộm đen vải denim
Để lại lời nhắn
Đây là một bài viết của khách bởi Harry Mercer. Tiểu sử tóm tắt của ông được đưa ra dưới bài viết.
Nhuộm sợi và vải denim bằnglon đen lưu huỳnh trình bày một số vấn đềảnh hưởng đến tỷ suất lợi nhuận của vải cũng như chất lượng và hiệu suất của quần jean đen. Các vấn đề bao gồm:
Chất thải thuốc nhuộm (thường từ 50% trở lên khi giặt sau khi nhuộm)
Sự biến đổi màu sắc sau khi giặt quần áo
Hiệu quả dệt thấp hơn với sợi đen
Viêm da tiếp xúc, v.v. Tất cả những vấn đề này đã được giải quyết trong quá khứ, tiếc là chuyên môn kỹ thuật trong việc sử dụng muội lưu huỳnh đã giảm đi rất nhiều trong những thập kỷ gần đây.
Một trong những vấn đề có thể khắc phục dễ dàng nhất có liên quan đến sự-hư hỏng do axit đối với sợi và vải màu đen, xảy ra do việc tạo ra axit gốc lưu huỳnh-, có thể là axit sulfuric. Điều này xảy ra khi độ pH của bông nhuộm-đen quá thấp để đệm axit này trước khi chúng có thể tấn công chuỗi cellulose của sợi bông.Vật liệu nhuộm-đen lưu huỳnh khác thường ở chỗ chúng phải có độ pH khoảng 11,sau khi nhuộm và trước khi bông được sấy khô. Nếu thấp hơn đáng kể, lượng axit tạo ra sẽ làm cho độ bền của vải thấp hơn hoặc tỷ lệ đứt sợi-cao hơn trong quá trình dệt.
Thiệt hại do quá trình oxy hóa hóa học của lưu huỳnh đen
Thuốc nhuộm lưu huỳnh thuộc nhóm thuốc nhuộm được gọi là “thùng†. Thuốc nhuộm hoàn nguyên không hòa tan trong nước và không thể được nước mang vào sợi cho đến khi hòa tan được trong nước. Độ hòa tan của thuốc nhuộm hoàn nguyên đòi hỏi chúng phải được khử về mặt hóa học trước tiên. Thuốc nhuộm khử đi vào sợi, nơi nó phải bị oxy hóa để tạo thành thuốc nhuộm không hòa tan ban đầu. Sau khi không hòa tan trở lại, thuốc nhuộm sẽ bị giữ lại một cách cơ học bên trong sợi.
Quá trình oxy hóa hóa học của hầu hết các màu lưu huỳnh có thể được thực hiện bằng các tác nhân như hydro peroxide hoặc natri bromat. Quá trình oxy hóa hóa học của các thuốc nhuộm này phải được tiến hành ở độ pH thấp (4,5-5,5), đòi hỏi phải có axit. Đối với các màu lưu huỳnh khác ngoài màu đen, bao gồm màu xám, nâu, xanh lam, tím, xanh lá cây, xanh ngọc, v.v., quá trình oxy hóa hóa học có tính axit là cần thiết để tạo ra các sắc thái sáng, nhất quán và bền màu.
Màu đen lưu huỳnh là một ngoại lệ quan trọng đối với điều này. Theo nguyên tắc, đen lưu huỳnh không được oxy hóa hóa học. Có 2 lý do cho việc này:
Đầu tiên, việc giảm độ pH của đen lưu huỳnh bằng axit sẽ dẫn đến giải phóng một loại axit sunfuric-mạnh sẽ tấn công xenluloza bông.
Thứ hai, nếu thuốc nhuộm đen lưu huỳnh tiếp xúc trực tiếp với axit sẽ giải phóng khí hydro sunfua nguy hiểm.
Điều này thường xảy ra trên các máy nhuộm sợi hoặc vải liên tục dùng cho vải denim. Nước trong các hộp giặt sau khi nhuộm bị nhiễm bẩn nặng bởi thuốc nhuộm lưu huỳnh thường được đưa vào hộp oxy hóa axit gây ra phản ứng giải phóng khí.
Có một quy tắc chung về mức độ dễ dàng bị oxy hóa của thuốc nhuộm thùng:nếu thuốc nhuộm dễ khử thì khó bị oxy hóa; ngược lại nếu khó khử thì dễ bị oxy hóa. Màu đen lưu huỳnh cần nhiệt độ cao (85-90ËšC) để khử, trong khi tất cả các màu lưu huỳnh khác có thể được khử thành công và áp dụng ở nhiệt độ thấp tới 30ËšC.
Vì chúng khó khử nên đen lưu huỳnh có thể dễ dàng bị oxy hóa bởi oxy trong khí quyển, theo cách tương tự như chàm, tức là cho sợi hoặc vải đi qua không khí. Nếu thời gian giữa hộp thuốc nhuộm và lần giặt đầu tiên đủ để nhiệt độ bông nguội xuống 40ËšC thì quá trình oxy hóa sẽ hoàn tất. Lần giặt đầu tiên phải được tiến hành bằng nước lạnh hoặc nước ấm vì giặt nóng sẽ thúc đẩy quá trình khử thuốc nhuộm, dẫn đến mất thuốc nhuộm không cần thiết và màu sắc không nhất quán.
Quá trình oxy hóa chất đen lưu huỳnh trong thiết bị hàng loạt
Trong quá trình nhuộm đen lưu huỳnh theo mẻ, quá trình oxy hóa không khí có thể được tiến hành trên đen lưu huỳnh sau khi thả thuốc nhuộm vào và luân chuyển vải trong không khí trước khi giặt. Trong thiết bị nhuộm trọn gói, có thể lắp đặt một đường khí nén dùng để đẩy không khí từ bên trong gói sợi ra bên ngoài. Trong máy may, quá trình oxy hóa đồng đều bằng không khí là khó khăn và quá trình oxy hóa hóa học đen lưu huỳnh có thể là lựa chọn duy nhất.Tuy nhiên, không nên sử dụng hydrogen peroxide cho màu đen lưu huỳnh, điều này sẽ làm mất độ bền màu.. Điều này có lẽ là do phân tử đen lưu huỳnh khổng lồ bị phân hủy thành các đơn vị ngắn hơn bởi peroxit có khả năng chống rửa kém hơn. Nếu cần phải oxy hóa hóa học thì nên sử dụng chất oxy hóa nhẹ hơn như natri bromat. Sau quá trình oxy hóa, vật liệu nhuộm đen lưu huỳnh phải được đệm đến độ pH bằng 11.
Một công cụ dự đoán tốt trong phòng thí nghiệm về khả năng mất độ bền khi bảo quản là Phương pháp thử nghiệm AATCC # 26:
Lão hóa lưu huỳnh-Vải nhuộm: Tăng tốc
Mẫu vải hoặc sợi được nhuộm màu đen lưu huỳnh-được đặt trong buồng tiếp xúc với nhiệt độ và độ ẩm rồi sấy khô. Vật liệu được phép điều hòa và được kiểm tra để xác định độ bền bị mất sau khi lão hóa. Bạn có thể minh họa phương pháp này một cách đơn giản bằng cách đặt một mẫu vào-lò sấy cưỡng bức với khoảng 500 cc nước và lấy mẫu ra khoảng 30 phút sau khi toàn bộ nước đã bay hơi hết.
Đây là bài viết của khách bởi Harry Mercer.Mr. Mercer có 30 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực kinh doanh denim, trong đó có 3 công ty denim nổi tiếng của Mỹ.Ngoài ra, do là giám đốc phòng thí nghiệm của Hiệp hội các nhà hóa học và tạo màu dệt may Hoa Kỳ (1986-1989), ông là chuyên gia tạo màu trong lĩnh vực đo lường và phối màu cũng như thử nghiệm hàng dệt.
