Põhjalikud väävelmusta tooteteadmised

I. Toote ülevaade

Väävelmust (CI Sulphur Black 1, CI. 53185) on väävlivärvide perekonna suurim tootmismahu ja kõige laialdasemalt kasutatav sort, mis on tuntud kui "mustade värvide kuningas". Alates esimese väävlivärvi sünnist 1873. aastal ja kaasaegse väävelmusta protsessi loomisest 1893. aastal on see tänu oma sügavale värvile, madalale hinnale ja suurepärastele vastupidavusomadustele omanud asendamatut positsiooni tsellulooskiudude, nagu puuvill, lina ja viskoos, värvimisel. Praegu moodustab väävelmusta tootmine 75–85% ülemaailmsest väävlivärvi toodangust.

Põhiline identifitseerimisteave sisaldab CAS-i registrinumbrit 1326-82-5, molekulaarvalemi C6H4N2O5 ja EINECSi numbrit 215-444-2. Välimuselt on see läikiv must helves, granuleeritud tahke aine või pulber.

II. Füüsikalised ja keemilised omadused

2.1 Põhiomadused

Väävelmust on vees ja alkoholis lahustumatu, kuid lahustub naatriumsulfiidi lahuses, moodustades tumerohelise leukovormi. Selle sulamistemperatuur on umbes 25 kraadi Celsiuse järgi. See lahustub kuumas kontsentreeritud väävelhappes, andes rohelise-sinise värvuse ja veega lahjendamisel tekib must sade.

2.2 Kvaliteedistandardid

Hiina keemiatööstuse standardi HG/T3427-2001 kohaselt näib väävelmust tavaliselt läikivate mustade helveste või graanulitena. Värvitoon peaks olema standardnäidise lähedane ja tugevus peaks olema 100% standardist. Peamised spetsifikatsioonid hõlmavad niiskusesisaldust, mis ei ületa 6,0%, naatriumsulfiidi lahuses lahustumatud aineid mitte üle 0,3% kuni 0,5% ja vaba väävlisisaldust mitte üle 0,5%.

2.3 Varjude klassifikatsioon

Sõltuvalt tootmisprotsessist võib väävelmustal olla erinevaid toone. Tüübil BN on sinakas toon, BRN-i tüübil on sinakas-punane toon ja tüübil RN on punakas varjund. Kahekordse -tugevusega tüübid, nagu BR 200% ja BRN 200%, näitavad standardtüüpide kahekordset kontsentratsiooni.

III. Tootmisprotsess

Sulfur Blacki tööstuslikul tootmisel kasutatakse peamiselt keetmismeetodit. Protsess algab lähteainena 2,4-dinitroklorobenseeniga. See hüdrolüüsub naatriumhüdroksiidi lahusega peaaegu keemistemperatuuril, et saada naatrium-2,4-dinitrofenolaat. See vaheühend läbib seejärel tioneerimisreaktsiooni, segades naatriumpolüsulfiidi lahusega kindla molaarsuhtega ja kuumutades keemiseni redutseerimis- ja väävlilisamisreaktsioonide jaoks. Reaktsioonijärgne töötlemine hõlmab õhu oksüdeerimist, kuivatamist ja segamist, et moodustada lõplik kaubanduslik värv. Reguleerides fenolaadi ja naatriumpolüsulfiidi molaarsuhet, väävliindeksit ja reaktsiooni temperatuuri, saab lõpptoote tooni reguleerida.

IV. Toote klassifikatsioon

Sulphur Black on arenenud erinevateks vormideks, et vastata erinevatele rakendusvajadustele.

4.1 Traditsiooniline pulber/granuleeritud väävelmust

Selle vormi üldine struktuur on D-S-S-D. See on vees lahustumatu ja vajab enne pealekandmist lahustamist naatriumsulfiidiga keetmise teel. Seda kasutatakse puuvilla-, lina- ja viskooskiudude värvimiseks.

4.2 Solubiliseeritud väävelmust

D-SSO3Na üldstruktuuriga sisaldab see tüüp vees-lahustuvaid rühmi, saavutades lahustuvuse üle 150 grammi liitri kohta 20 kraadi Celsiuse järgi ja pakkudes häid tasandusomadusi. Vastavalt standardile GB/T25809-2010 on selle niiskusesisaldus kuni 7,0% ja lahustuvus vähemalt 60 grammi liitri kohta 60 kraadi Celsiuse järgi. Selle eelised hõlmavad ühtlast värvisaagist, head läbitungimist ja pakkumisvastase töötluse puudumist. Selle rakendused hõlmavad kroom{14}}pargitud naha värvimist ja viskooskiudude kedravärvimist.

4.3 Vedel väävelmust (öko{1}}sõbralik)

Sellel vormil on D-SNa struktuur ja see sisaldab eel-redutseerivaid aineid. See on vedelik, mida saab kasutamiseks otse veega lahjendada, mistõttu pole vaja naatriumsulfiidiga lahustada. Eelised hõlmavad vähest lisandite sisaldust, suurt värvi omastatavust ning kuiv- ja märghõõrdekindlust, mis on ligikaudu 0,5 klassi kõrgem kui pulbri kujul. See on keskkonnasõbralik, kuna reovesi ei sisalda sadestunud lisandeid, mis vähendab oluliselt reoveepuhastuskulusid. Kasutusalad hõlmavad teksariidest lõnga, halli kanga, kudumite ja pakendite värvimist.

4.4 Muud tüübid

Muud tüübid hõlmavad keskkonnasõbralikke väävlivärve, mille väävlisisaldus on palju madalam kui tavalistel toodetel ning mis pakuvad kõrget puhtust ja stabiilset kvaliteeti. Väävelvärvid sobivad polüester-puuvilla segude ja dispergeeritud värvainete ühe-vanni värvimiseks. Dispergeeritud väävlivärve, mida töödeldakse sarnaselt dispergeeritud värvainetega, kasutatakse polüester-viskoosisegude värvimiseks.

V. Värvimismehhanism ja -protsess

5.1 Värvimise põhimõte

Sarnaselt vativärvidele värvib ka väävelmust redutseerimis-oksüdatsioonitsükli kaudu. Esimeses etapis toimub redutseerimise lahustumine, kuna redutseerivad ained, nagu naatriumsulfiid, lõhuvad värvaines olevad disulfiid- või polüsulfiidsidemed, tekitades tioolrühmi ja moodustades vees -lahustuva leukoühendi. Järgmisena adsorbeeritakse anioonne leukovorm ammendumise ajal van der Waalsi jõudude ja vesiniksideme kaudu tsellulooskiududele. Lõpuks toimub oksüdatsioonikinnitus, kuna õhu või oksüdeerivate ainetega töötlemine muudab leukoühendi tagasi lahustumatuks, kinnitades selle kindlalt kiu külge.

5.2 Värvimisprotsessi etapid

Protsess hõlmab mitmeid põhietappe. Esiteks redutseeritakse ja lahustatakse värvaine, kasutades redutseerijana tavaliselt naatriumsulfiidi. Seejärel eemaldatakse leukoühend kiududele, kasutades sageli väikest vedelike vahekorda ja lisades ammendumise soodustamiseks elektrolüüte. Järgneb oksüdatsioon kas õhuga kokkupuutel või oksüdeeriva aine kasutamisega. Lõpuks hõlmab järeltöötlus pesemist, õlitamist, hõrenemisvastast-töötlust ja kinnitamist.

5.3 Värvimiskindlus

Puuvillal 6% sügavusel näitab Sulphur Black häid püsivusomadusi. Valguskindlus on suurepärane, saavutades tavaliselt 6. klassi. Pesukindlus 95 kraadi Celsiuse järgi värvimuutuse korral on 3. kuni 4. ja higistamiskindlus on 4. kuni 4.5. Kuivhõõrdekindlus on 2. kuni 3. astmel, märghõõrdekindlus on aga madalam 1. kuni 2. astmel. Kuumpressimiskindlus 200 kraadi Celsiuse järgi on 4. klass.

VI. Peamised rakendusalad

Sulphur Blacki peamine kasutusala on puuvillase tekstiili, sealhulgas lõngade, hallide kangaste ja kudumite värvimisel. Seda kasutatakse ka linakiudude, viskooskiudude ja nende segude värvimiseks. Solubiliseeritud väävelmust leiab täiendavaid rakendusi naha värvimisel, paberi värvimisel ja viskooskiudude kedravärvimisel.

VII. Ettevaatusabinõud ja probleemide lahendamine

7.1 Fiber Tendering probleem

Pehmenev nähtus, mida tuntakse ka kui kiudude haprust, tuleneb sellest, et Sulfur Blacki molekulid sisaldavad aktiivset väävlit polüsulfiidahelates. Niisketes ja kuumades tingimustes oksüdeerub see väävel õhus kergesti, moodustades väävelhappe, mis katalüüsib tselluloosikiudude happelist hüdrolüüsi, mis viib kanga tugevuse vähenemiseni.

Ennetavad meetmed hõlmavad värvikasutuse kontrollimist, näiteks teatud tüüpide puhul mitte üle 700 grammi pakendi kohta. Värvijääkide ja vaba väävli eemaldamiseks on vajalik põhjalik pesemine. Rakendada tuleks hõrenemisvastast töötlemist, kasutades selliseid aineid nagu uurea, sooda või naatriumatsetaat. Kaubad tuleb pärast värvimist kohe kuivatada ja pärast kuivatamist tuleb need enne pressimist jahutada toatemperatuurini, et vältida kuumuse kogunemist. Soovitatav on kasutada ka õrnaid -resistentseid sorte, kuna nende valmistamisel kasutatakse ebastabiilsete väävliaatomite stabiliseerimiseks selliseid lisandeid nagu formaldehüüd ja monokloroäädikhape.

7.2 Keskkonnaprobleemid

Traditsioonilisel väävelmustal on puudused, sealhulgas naatriumsulfiidi liia kasutamine, mis tekitab väävlit{0}}sisaldavat reovett. Värvimisprotsess võib tekitada ka mürgist vesiniksulfiidgaasi ja reoveepuhastuskulud on suured.

Nende probleemide lahendamiseks kasutatakse keskkonnasõbralikku vedelat väävelmusta, mis välistab vajaduse naatriumsulfiidi lahustamiseks. Teine võimalus on kasutada glükoosi ja naatriumvesiniksulfiti binaarset redutseerimissüsteemi. Solubiliseeritud väävelmusta väljatöötamine ja kasutamine lihtsustab ka protsessi ja vähendab keskkonnamõju.

VIII. Pakendamine ja ladustamine

8.1 Pakendi spetsifikatsioonid

Traditsioonilised Sulphur Black tooted on tavaliselt pakendatud kilekottidega vooderdatud raudtrumlitesse, mille netokaal on 25 kilogrammi trumli kohta. Solubiliseeritud toodetes kasutatakse ka raudtrumli pakendeid, mis on saadaval 25 või 50 kilogrammi suuruses. Muid pakkimisvõimalusi, nagu kootud kotid või karbid, saab korraldada vastavalt kasutaja nõudmistele.

8.2 Ladustamise ja transpordi tingimused

Säilitamiseks tuleks Sulphur Blacki hoida kuivas,{0}}hästi ventileeritavas kohas, kaitstuna otsese päikesevalguse eest, kaitstes seda niiskuse ja kuumuse eest. Transpordi ajal tuleb kaupu käsitseda ettevaatlikult, et vältida pakendi kahjustamist. Erilist tähelepanu tuleks pöörata lahustatud väävelmustale selle tugeva hügroskoopsuse tõttu.

IX. Tehnilise arengu suundumused

Sulphur Blacki väljatöötamine liigub keskkonnasõbralikumate valikute poole. Vedelad ja keskkonnasõbralikud tooted asendavad järk-järgult traditsioonilisi pulbrivorme, mis on Euroopas ja Ameerikas juba laialdaselt kasutusele võetud. Lahustumine laiendab rakendusi sellistes valdkondades nagu nahk ja paber, suurendades toote väärtust. Stabiilsuse täiustused tähendavad, et vedelad tooted pakuvad paremat ladustamis- ja transpordistabiilsust kui pulbrilised, vältides pulbrite puhul levinud olulisi partiide -to-erinevusi. Protsessi lihtsustamine uute tootetüüpidega välistab vajaduse naatriumsulfiidi lahustamiseks, vähendades toormejäätmeid ja alandades reoveepuhastuskulusid.

Seda üle sajandi pikkuse ajalooga klassikalist värvainet taaselustatakse jätkuvalt tehnoloogiliste uuenduste kaudu, säilitades oma kulueelise, arendades samal ajal keskkonnasõbralikumat, tõhusust ja stabiilsust.