還原染料
| 還原染料 |
英文名: Vat Dyes. 還原染料是染料中各項性能都比較優良的染料。按其主要化學結構可分為靛類和蒽醌兩大類。它的色譜較全，色澤鮮艷，皂洗、日曬牢度都比較高，但因價格較貴，某些黃、橙等色有光敏脆損現象，使其應用受到一定的限制。
目錄
基本內容
中文名：還原染料
外文名：Vat Dyes
原理
經還原染料成為隱色體(leuco form)而後染色的不溶性染料。先在鹼液中經還原作用變成可溶性的隱色體鈉鹽而為纖維素纖維吸着，再經過氧化，恢復成原來的不溶性染料，一般耐洗、耐曬堅牢度較高。例如士林藍等。主要用棉、滌棉混紡織物印染，維綸亦可上色，在絲綢行業中，用於人絲、人絲·人棉交織，真絲綢拔染印花。 還原染料不溶於水，染色時要在鹼性的強還原液中還原溶解成為隱色體鈉鹽才能上染纖維，經氧化後，回復成不溶性的染料色淀而固着在纖維上。
染色過程
還原染料染色時，可採用浸染，卷染或軋染。一般紗線及針織物大都用浸染，機織物大都用卷染和軋染，一般都包括下述四個基本過程。
1.染料還原
染料的還原過程，也就是還原染料隱色體的生成過程，一般都是在鹼性介質中進行的。在還原染料的分子結構中都至少含有兩個羰基（＝C=O），它們在強的還原劑連二亞硫酸納（俗稱保險粉）的作用下，羰基被還原成羥基（－OH）。保險粉化學性質非常活潑，在鹼性條件下即使溫度很低，也可產生較強的還原作用，從而使還原染料被還原為隱色酸。
Na2S204 + 2H2O －→ 2NaHSO3 + 2[H]2＝C＝O + 2[H] —→ 2 ≥C-OH
反應中生成的羥基化合物就是染料的隱色酸，它也和染料一樣不溶於水，但可溶於鹼性介質中，成為隱色體鈉鹽溶液。由於隱色體鈉鹽不常呈現染料原有的顏色，故被稱為隱色體：
≥C-OH + NaOH－→ ≥C－ONa + H2O
在用保險粉-燒鹼法進行染料還原溶解時，應掌握好燒鹼、保險粉的用量和還原溫度，才能使染料正常還原，否則會使染料產生過度還原或水解以及分子重排等不正常的反應，致使染液破壞，色澤萎暗，染色牢度降低。
2.隱色體上染
還原染料經保險粉、燒鹼還原溶解成隱色體鈉鹽後，即對纖維素纖維產生直接性，先吸附於纖維表面，然後再向纖維內部擴散而完成對纖維的上染。由於染液中含有大量電解質，對纖維的直接性較大，故上染纖維的速率較快，染料的移染性能較差，往往不易染勻。因此，在上染過程中可加入少量緩染劑，如平平加0、牛皮膠等。
3.隱色體氧化
上染纖維的隱色體需經空氣或氧化劑氧化，轉變為原來的不溶性還原染料並回復原來的色澤，其氧化反應如下：
≥C－ONa －→ >C＝O
由於不同類型的還原染料有不同的氧化性能，故應對氧化條件進行適當選擇，如用空氣氧化，或使用雙氧水、過硼酸鈉氧化等。
4.皂煮後處理
皂煮能將吸附在纖維表面已氧化的浮色去除，使染色織物具有鮮艷的色澤和較好的摩擦牢度。同時，在皂煮過程中，染料分子會在纖維表面發生聚集，進而形成微晶體，可進一步改善染色織物的各項牢度。
染色方法
還原染料可用於棉及滌棉和維棉混紡織物的染色。按染料上染形式不同，可分為隱色體染色法及懸浮體軋染法。另外還有隱色酸染色法，因不常用，故在此不作討論。
1.隱色體染色法
隱色體染色是把染料預先還原成隱色體，在染浴中被纖維吸附，然後再進行氧化、皂洗的一種染色方法。它可分為浸染、卷染和軋染等，目前多用於浸染和卷染。隱色體浸染適用於紗線染色，卷染法染色透芯程度差，有白芯現象。根據染料性質不同，可採取不同的還原方式。
(1)干缸法：在浸染染色時，有的染料還原速度較慢，必須採用較為劇烈的條件來提高染料的還原速率，這種還原方法稱為干缸法。
干缸法還原是先將染料用少量水和太古油或拉開粉調成稀漿，然後加入適量溫水和規定量的燒鹼、保險粉，在規定溫度下還原10～15min，待染料充分還原後再經過濾加入含有燒鹼、保險粉溶液的染缸中，並沖稀至所需濃度進行染色。由於還原時用水量極少、相當於提高了燒鹼、保險粉濃度，加快了染料的還原速率，使還原反應正常完成。
(2)全浴法：這種還原方式適用於還原速率較快的還原染料。其方法是直接將染料放入染槽內，加入規定量的燒鹼及保險粉，使染料還原，還原10～15min後即可進行染色。若對這類染料採用較為劇烈的還原條件，則易造成染料的水解或過度還原，影響染色成品質量
2.懸浮體軋染法
將不溶性染料配成穩定的懸浮液，浸軋在織物上，再經固色處理的染色方法。[1]