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硫化染料は、複雑な分子構造を持つ硫黄含有染料の一種です。一般的には、芳香族アミン、アミノフェノール、その他の有機化合物を硫黄または多硫化ナトリウムとともに加熱、つまり加硫させることで作られます。

硫化染料はほとんどが水に溶けないので、染色する際には硫化ナトリウムやアルカリ性保険粉末溶液に溶かして還元し、繊維に吸収された後に酸化して発色させます。

硫化染料の概要

加硫染料は1873年にセルロース繊維の染色用に初めて製造され、その製造工程は比較的簡単で、一般的には芳香族アミンまたはフェノール化合物を硫黄または多硫化ナトリウムと混合して加熱することで作られます。コストが低く、使いやすく、抗がん性がなく、洗濯堅牢度と日光堅牢度が優れているため、人気の染料です。しかし、これは水に溶けない染料の一種であるため、染色時にアルカリ硫化物溶液で可溶性のレモンナトリウム塩に還元されます。人造繊維を染色した後、酸化されて不溶性の状態になり、繊維に定着します。そのため、染色工程が複雑で、強アルカリ条件下では羊毛、絹などのタンパク質繊維には使用できません。

そのため、加硫染料はセルロース繊維の染色、特に綿織物の濃色製品の染色に主に用いられます。そのうち2色の硫化染料は、複雑な分子構造を持つ硫黄含有染料の一種です。一般的には、芳香族アミン、アミノフェノール、その他の有機化合物を硫黄または多硫化ナトリウムで加熱、つまり加硫させて作られます。

硫化染料の概要

そのため、加硫染料はセルロース繊維の染色、特に綿織物の濃い色の製品の染色に主に使用され、硫黄黒そしてサルファーブルー

硫黄ダークブラウンGD硫黄ブラウン染料
硫黄赤色赤色LGF
サルファーブラウン10黄褐色
硫黄黄2号の黄色の粉末
サルファーボルドー3bサルファーレッドパウダー

最も広く使用されています。

第二に、硫化染料の染色機構

硫化染料を還元して染料溶液に溶解し、生成した染料ロイコクロマをセルロース繊維に吸着させ、空気酸化処理することで、セルロース繊維に所望の色を呈色させます。その化学反応式は以下のとおりです。

DS-SO3Na + Na2S→D-SNa + Na2S2O3

硫化染料親和体は繊維との親和性がなく、その構造には硫黄結合（1 S 1）、ジスルフィド結合（1 s-S）、またはポリスルフィド結合（1 Sx 1）が含まれています。これらの結合は硫化ナトリウム還元剤の作用により硫化水素基（1 SNa）に還元され、水溶性のロイコクロムナトリウム塩となります。ロイコクロムがセルロース繊維との親和性が高いのは、染料分子が大きいため、繊維間に生じるファンデルワールス力と水素結合力が大きくなるためです。

iii. 硫化染料の分類

硫化染料は4つのカテゴリーに分けられます。

1、粉末硫化染料

染料構造一般式：DSSD、一般的には硫化ナトリウムを煮沸して使用し、塗布後に溶解します。

2、加水分解硫化染料

染料構造の一般式：D-SSO3Na、この種の染料は、伝統的な硫化染料を亜硫酸ナトリウムまたは亜硫酸水素ナトリウムで処理して作られ、染料には水溶性基が含まれているため、水溶性ですが、染料には還元剤が含まれておらず、繊維に対する親和性がありません。通常、布地に塗布される懸濁パッド染色法が採用されています。

3、液体硫化染料

染料構造の一般式はD-SNaであり、一定量の還元剤を含み、染料は可溶性のレプトクロマに予め還元されます。

1936年以前、加硫染料は粉末状の製品でした。使用時には、粉末状の加硫染料を加硫ソーダ灰水溶液と共に加熱沸騰させ、溶解していました。1936年、アメリカのジョン・ル・クレスターは、還元処理済みの良好な、比較的安定した硫化染料濃縮溶液を作成し、特許を取得しました。これは現在、液体硫化染料として知られています。

4、環境に優しい硫化染料

生産工程では染料浸出液に精製されますが、硫黄含有量と多硫化物含有量は一般的な硫化染料に比べてはるかに低く、染料純度が高く、還元度が安定しており、浸透性も良好です。また、染色浴にはグルコースと保険粉末の二成分還元剤を使用することで、硫化染料を還元するだけでなく、環境保護にも貢献しています。

第四に、硫化染料の染色工程

加硫染色工程は次の4つのステップに分けられます。

1. 染料の還元

硫化染料は比較的容易に還元・溶解することができ、還元剤として硫化ナトリウムが一般的に用いられます。硫化ナトリウムはアルカリ剤としても作用します。白色素の加水分解を防ぐために、ソーダ灰などを適度に添加することもできますが、還元浴のアルカリ度が強すぎると染料の還元速度が遅くなります。

2、染料溶液中の染料が繊維に吸着される

硫化染料の白核は染料溶液中で陰イオンの状態で存在し、セルロース繊維に対して直接作用し、繊維表面に吸着し、繊維内部に浸透します。硫化染料のセルロース繊維に対する直接作用は低いため、一般的に浴比を小さくし、適切な電解質を添加し、高温で処理することで、染色速度、均染性、浸透性を向上させることができます。

3、酸化処理

繊維に染色した後、硫化染料ロイコは酸化され、所望の色を呈します。酸化は、加硫染料の染色後の重要な工程です。酸化されやすい加硫染料は、染色後に洗浄と換気を行うことで空気酸化することができます。いわゆる空気酸化法です。一方、酸化されにくい硫化染料には、酸化剤を用いて酸化を促進します。

4. 後処理

後処理には、洗浄、油剤塗布、脆化防止、色止めが含まれます。硫化染料は染色後、布地に残留する硫黄を減らし、布地の脆さを防ぐために、十分に洗浄する必要があります。染料中の硫黄と硫化アルカリ中の硫黄は空気中で酸化されやすく、硫酸を生成し、セルロース繊維の酸加水分解を引き起こし、繊維の強度を低下させ、脆くします。そのため、尿素、リン酸三ナトリウム、骨膠、酢酸ナトリウムなどの脆化防止剤で処理することができます。加硫染料のソラリゼーションとソーピング堅牢度を向上させるために、染色後に色を固定することができます。色止め処理には、金属塩処理（例：二クロム酸カリウム、硫酸銅、酢酸銅、およびこれらの塩の混合物）とカチオン系色止め剤処理の2つの方法があります。

最も広く使用されているのは黒と加硫青です。