Mängel an Schwefelfarbstoffen und -lösungen

Das Problem

Schwefelfarbstoffe zeichnen sich durch einen kurzen Herstellungsprozess, einen niedrigen Preis und eine gute Echtheit aus. Sie weisen jedoch immer noch viele Mängel und Probleme bei der tatsächlichen Herstellung und Anwendung auf, so dass sie immer noch nicht in großem Umfang in verschiedenen Stoffen eingesetzt werden können.

Natriumsulfid wird bei der Anwendung von verwendet Schwefelfarbstoffe , und es ist übermäßig. Ein Teil des Natriumsulfids wird zur Reduktion von Farbstoffen verwendet, der überschüssige Teil erzeugt jedoch schwefelhaltiges Abwasser. Das Färbeabwasser hat einen hohen Schwefelgehalt, was zur Belebtschlammmethode und zur Koagulationsfällungsmethode führt. Das Abwasser kann nicht vollständig gereinigt werden und die Qualität des eingeleiteten Wassers ist schwierig, den Anforderungen gerecht zu werden. Wenn es direkt entladen wird, setzt es Schwefelwasserstoff frei, der für Organismen schädlich ist, das Abwassersystem angreift, Gerüche freisetzt und die Gesundheit der Menschen schädigt (die Gesundheit des Benutzers ist nicht schädlich und gilt als ungiftiger Farbstoff).

Um das Abwasserproblem zu lösen, muss die Fabrik viel Geld investieren, was nicht nur die Produktionskosten erheblich erhöht, sondern beim Färbeprozess auch leicht giftiges Schwefelwasserstoffgas erzeugt. Ab einem bestimmten Wert in der Luft kann es zu Schwindel, Herzklopfen, Übelkeit usw. kommen. Sicherlich gefährlich.

Dies ist einer der wichtigen Gründe für den allmählichen Rückgang der Schwefelfarbstoffe. Weil Schwefelfarbstoffe sind wasserunlöslich, der gefärbte Stoff ist nicht beständig gegen Reibung und Chlorbleiche. Da außerdem das zum Färben verwendete Sulfid in großen Mengen im gefärbten Material verbleibt, wird die Faser durch die Bildung von Sulfatradikalen aufgrund der Luftoxidation während der Lagerung versprödet. Das gefärbte Produkt mit dem am häufigsten verwendeten schwarzen Schwefelfarbstoff ist bei der Lagerung spröde. Aufgrund der schlechten Verarbeitbarkeit lösender Schwefelfarbstoffe wurden in den letzten Jahren flüssige Produkte entwickelt, bei denen es sich jedoch nur um Schwefelfarbstoffe handelt, die nach der Vorreduktion gelöst wurden. Gewöhnliche Schwefelfarbstoffe sind stark alkalische Gefahrstoffe mit üblem Geruch und schlechter Lagerstabilität. Aufgrund ihrer Objektaffinität sind sie leicht zu verfärben und schwer auszuwaschen. Schwefelfarbstoffe müssen vor dem Färben von Fasern reduziert und gelöst werden. Der Nachbehandlungsprozess ist umständlich und der gesamte Färbeprozess relativ kompliziert. Gefärbte Stoffe beschränken sich in der Regel auf Zellulosefasern wie Baumwolle. Der Farbton von Schwefelfarbstoffen ist relativ dunkel. Schwarz ist das Hauptfarbspektrum, gefolgt von Blau, Oliv und Braun. In der modernen Gesellschaft ist es schwierig, die Nachfrage der Menschen nach bunten Farben zu befriedigen.

Lösung

Da einige Länder bestimmte krebserregende Azofarbstoffe verbieten. Die Entwicklung neuer Arten von Schwefelfarbstoffen, insbesondere wasserlöslicher Schwefelfarbstoffe für Proteinfasern werden ebenfalls breite Perspektiven haben.

Derzeit sind 90 % der Schwefelfarbstoffe auf der Welt verwenden immer noch Natriumsulfid, und zwar im Übermaß. Ein Teil des Natriumsulfids wird zur Reduktion von Farbstoffen verwendet, der überschüssige Teil erzeugt jedoch schwefelhaltiges Abwasser. Eine direkte Ableitung belastet die Umwelt. Durch die Weiterentwicklung von Schwefelfarbstoffen wird das Reduktionsmittel Natriumsulfid ersetzt. Dabei muss der Kostenanstieg in etwa den aktuellen Kosten der Chlorierung zur Behandlung schwefelhaltiger Abwässer entsprechen. Da die Ansprüche der Menschen an die Umwelt immer höher werden, wird der Umweltschutz immer wichtiger. Eine ökologische Auswahl von Reduktionsmitteln und Oxidationsmitteln zum Färben von Schwefelfarbstoffen ist erforderlich. Gleichzeitig kann die Verwendung von Schwefelfarbstoffen, die keinen oder nur einen sehr geringen Schwefelgehalt enthalten, die Anwendung von Schwefelfarbstoffen zu einem umweltfreundlichen Verfahren machen. Daher ist es von großer Bedeutung, die Färberate und die Farbstoffausnutzungsrate von Schwefelfarbstoffen zu verbessern und dadurch die Restmenge an Farbstoffen im Abwasser zu reduzieren. Die Bedeutung der Färberate umfasst zwei Aspekte:

(1) Die Adsorptionsrate des Farbstoffs auf der Faseroberfläche in der Färbeflotte;

(2) Die Diffusionsgeschwindigkeit des Farbstoffs in der Färbeflotte von der Oberfläche der Faser in das Innere der Faser. Schwefelfarbstoffe sind wasserunlöslich und müssen vor dem Färben mit einem Reduktionsmittel vollständig reduziert und gelöst werden. Bei einigen Schwefelfarbstoffen mit großen Partikeln und schlechter Löslichkeit ist es notwendig, nach der Zugabe von Natriumsulfid zu rühren oder sogar zu kochen, damit sich die Farbstoffe vollständig auflösen. Andererseits wird die Zellulosefaser so modifiziert, dass die Anzahl der an den Farbstoff gebundenen Gruppen erhöht wird, wodurch die Farbstoffausnutzungsrate erhöht wird.