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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、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ポリ硫化ナトリウムとともに加熱、すなわち加硫して作られます。

硫化物染料はほとんどが水に溶けないため、染色時には硫化ナトリウムまたはアルカリ性染料溶液に溶解させて溶出させ、その後、繊維に吸収させて酸化することで発色させる必要がある。

硫黄染料の概要

加硫染料は1873年以来、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単純で、一般的に芳香族アミンまたはフェノール化合物を硫黄またはポリ硫化ナトリウムと混合して加熱して作られます。低コストで使いやすく、発がん性物質を含まず、洗濯堅牢度と耐光堅牢度が優れているため、人気の染料です。しかし、水不溶性染料の一種であるため、染色時にはアルカリ硫化物溶液中で可溶性のレモンナトリウム塩に還元され、染色後に人体繊維上で酸化されて不溶性の状態に固定されるため、染色工程は複雑であり、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、加硫染料は主にセルロース繊維の染色、特に綿織物の濃色製品の染色に用いられ、その中でも硫化染料の2色は複雑な分子構造を持つ硫黄含有染料の一種である。これは一般的に、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ポリ硫化ナトリウムで加熱、すなわち加硫して作られる。

硫黄染料の概要

したがって、加硫染料は主にセルロース繊維の染色、特に綿織物の濃色製品の染色に使用され、そのいくつかの色は硫黄黒そして硫黄青色

硫黄の濃い茶色の染料
硫黄色、赤色、LGF
硫黄色 10 黄褐色
硫黄黄色２　黄色粉末
硫黄ボルドー液3b硫黄赤色粉末

最も広く使われている。

第二に、硫化染料の染色メカニズム

硫化染料を還元して染料溶液に溶解し、生成した染料白染物をセルロース繊維に吸着させ、空気酸化処理を施すことで、セルロース繊維に所望の色を発現させる。その化学反応式は以下のとおりである。

DS-SO3Na + Na2S→D-SNa + Na2S2O3

硫化物染料の親化合物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）、またはポリ硫化物結合（1 Sx 1）が含まれており、これら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、水溶性の白クロムナトリウム塩となる。白クロムがセルロース繊維に対して高い親和性を示す理由は、染料分子が大きいため、繊維間の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ある。

III．硫化染料の分類

硫化染料は、以下の4つのカテゴリーに分類できます。

1. 粉末硫化物染料

染料の構造一般式：DSSD、一般的には硫化ナトリウムを沸騰させて溶解してから使用する必要があります。

2. 加水分解性硫化物染料

染料の構造一般式：D-SSO3Na、この種の染料は、従来の硫化物染料を亜硫酸ナトリウムまたは重亜硫酸ナトリウムで処理して作られ、水溶性基を含むため水溶性ですが、還元剤を含まず、繊維との親和性はありません。一般的に、布地に適用される懸濁パッド染色法が採用されています。

3. 液体硫化物染料

染料構造の一般式はD-SNaであり、一定量の還元剤を含み、染料は可溶性レプトクロマに前還元される。

1936年以前は、加硫染料は粉末状で市販されていた。使用する際は、粉末状の加硫染料を加硫ソーダ灰水溶液と一緒に加熱して沸騰させ、溶解させていた。1936年、アメリカのジョン・ル・クレスターは、還元処理を施した良質で比較的安定した硫化染料濃縮溶液を開発し、特許を取得した。これは現在、液体硫化染料として知られている。

4. 環境に優しい硫化物染料

製造工程において、染料浸出液へと精製されますが、硫黄含有量および多硫化物含有量は、通常の硫化染料に比べてはるかに低くなっています。この染料は高純度で、還元度が安定しており、浸透性も良好です。同時に、染色浴ではグルコースと保険粉末の二元還元剤が使用されており、硫化染料の還元だけでなく、環境保護にも貢献します。

第四に、硫化染料の染色工程

加硫染色工程は、以下の4つのステップに分けられます。

1. 染料の還元

硫化物染料は比較的容易に還元・溶解できるため、還元剤としては硫化ナトリウムが一般的に用いられ、これはアルカリ剤としても作用する。ロイコフォアの加水分解を防ぐために、炭酸ナトリウムなどの物質を適切に添加することができるが、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るため、注意が必要である。

2．染料溶液中の染料が繊維に吸着される

硫化染料のロイコフォアは染料溶液中で陰イオン状態で存在し、セルロース繊維に直接作用し、繊維表面に吸着したり、繊維内部に拡散したりします。硫化染料のセルロース繊維への直接作用は弱いため、一般的に浴比を小さくし、適切な電解質を添加し、高温で染色することで、染色速度、均一性、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て所望の色を発色させる必要があります。酸化は加硫染料の染色後の重要な工程です。酸化しやすい加硫染料は、染色後に洗浄と換気を行うことで空気酸化させることができ、これが空気酸化法です。酸化しにくい硫化染料の場合は、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、油塗り、脆化防止、および色固定が含まれます。硫黄染料は、染色後に生地に残る硫黄を減らし、生地の脆化を防ぐために完全に洗浄する必要があります。これは、染料中の硫黄とアルカリ硫化物中の硫黄が空気中で酸化されて硫酸を生成しやすく、セルロース繊維の酸加水分解を引き起こし、繊維の脆化強度を低下させるためです。したがって、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。加硫染料の日光堅牢度と石鹸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。色固定処理には、金属塩処理（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など）と陽イオン色固定剤処理の2つの方法があります。

黒と加硫処理された青が最も広く使われている。