第五節 還原染料

還原染料又名士林染料，分為不溶于水和可溶于水兩種。還原染料常用于棉、維綸的染色，但由于還原染料要在堿性介質中染色，因此一般不用于蛋白質纖維的染色。

一、不溶性還原染料

不溶性還原染料分子結構中含有兩個或兩個以上的羰基，沒有水溶性基團，不溶于水，對棉纖維沒有親和力。染色時需在強還原劑和堿性的條件下，將染料還原成可溶性的隱色體鈉鹽才能上染纖維，隱色體上染纖維后再經氧化，重新轉變為原來不溶性的染料而固著在纖維上。

不溶性還原染料色澤鮮艷，染色牢度好，尤其是耐曬、耐洗牢度為其他染料所不及。但其價格較高；紅色品種較少，缺乏鮮艷的大紅色；染濃色時摩擦牢度較低；某些黃、橙色染料對棉纖維有光敏脆損作用，即在日光作用下染料會促進纖維氧化脆損。

按化學結構和性質，不溶性還原染料有蒽醌類、靛族類和稠環類。

1.蒽醌類還原染料

蒽醌類還原染料是還原染料中最重要的一類。凡是以蒽醌或其衍生物合成的還原染料以及具有蒽醌結構的染料，都屬于這一類。具有各項堅牢度優良、色澤較鮮艷、色譜較齊全、染料隱色體對纖維素纖維親和力高的特點，一般日曬、皂洗等染色牢度都比較高，但某些淺色品種對棉纖維有光敏脆損作用。具有噻唑結構的染料，有嚴重的脆損作用。

2.靛族類還原染料

這類染料不僅指靛藍及其衍生物，還包括硫靛及其衍生物和各種具有靛藍和硫靛混合結構的對稱或不對稱的還原染料。

（1）靛藍型。該類型中最基本的染料是靛藍及其鹵化衍生物，多為藍色染料。其結構如下：

（2）硫靛型。染料含有硫靛或半硫靛結構，多為紅、橙、棕、紫等色，色澤甚為鮮艷，但光敏脆損作用顯著。其結構如下：

二、可溶性還原染料

可溶性還原染料大多數是由還原染料經還原和酯化而生成的隱色體的硫酸酯鈉鹽或鉀鹽。可溶性還原染料按母體染料結構的不同，可分為溶靛素和溶蒽素兩種，兩者統稱印地科素。這類染料可溶于水，對纖維素纖維有親和力，染料的親和力較小，但擴散性好，容易勻染，染色牢度高。這類染料對堿和還原劑穩定，但染料分子中的酯鍵對無機酸很不穩定，容易發生水解，生成還原染料的隱色體。染料在堿性條件下，對氧化劑較穩定，但在酸性條件下，染料對氧化劑不穩定，會發生水解、氧化而生成相應的還原染料，這一過程稱為顯色。顯色所用酸為硫酸，常用氧化劑為亞硝酸鈉。

可溶性還原染料價格較高，遞深力低，主要用于中、淺色的染色。

三、影響還原染料染色的主要因素

為了獲得理想的染色效果，在還原染料的染色過程中，必須注意下述各點。

1.燒堿用量

在還原染料的染色中，燒堿的作用主要有兩個，一個是中和保險粉分解后產生的亞硫酸氫鈉，另一個是保證染料的充分還原溶解，保持隱色體的穩定。染料隱色體需在強堿性條件下，方能保持穩定，所以染浴中的燒堿用量（包括干缸燒堿用量），要大大超過理論用量。如燒堿用量不足，則有些染料會發生不正常的反應，但燒堿用量也不可太多，否則會降低染料的上染百分率，并使色澤灰暗。一般在染浴中如染料隱色體的聚集傾向較大，則該染料可取較高的堿濃度，它能使染料作較好的分散，反之堿濃度可低些。

2.保險粉的用量

染浴中的保險粉濃度應隨染色深度、溫度、時間、浴比而定，并應考慮染色設備條件和車間通風狀況，如染色時的諸因素較易使保險粉分解時，則保險粉濃度要高些，反之則可低些。一般地說，保險粉的用量，比理論用量大2～5倍。出于染色時保險粉在各種因素的影響下不斷分解，在染色過程中必須適量補充，以保證染料在充分還原的條件下上染。

保險粉的用量不可不足，否則會產生色淺、色花，且水洗牢度下降，但也不可過多，過多不僅浪費，還會造成色光萎暗。

3.染色溫度

染色溫度對染料的上染速率、上染百分率及勻染性和保險粉的用量關系很大，并隨染料的種類不同而異。一般在染浴中，隱色體聚集傾向較小的染料擴散速率較高，所用上染溫度較低，提高溫度反而會降低上染百分率；聚集傾向較大的，擴散速率較低，染色時需用較高的上染溫度，以便加速上染過程。

提高染色溫度有利于勻染性的改善，但有些染料（如還原藍）如溫度過高，將會發生過度還原反應，同時在高溫中保險粉不穩定，所以染色溫度不宜超過65℃。但個別要在高溫下染色的染料，則保險粉的用量要適當增加。

4.染色時間

染色時間對于染料的勻染、染色牢度及上染百分率等均有較大的關系，如染色時間過短，則上染百分率低，勻染效果不足，染色牢度也不良；但如果染色時間過長，雖有助于勻染和染色牢度的提高，但也增加了保險粉的消耗。從以上兩方面考慮，實際染色時間為30～45min。

5.電解質用量

染料的隱色體聚集傾向不同，各個染料對食鹽或元明粉的效應也不一致。聚集度小的，染浴中可酌加食鹽，以提高上染百分率，但用量不宜過多，一般為10%～15%（owf）；聚集度較大的，上染百分率在一般染色條件下就很高，則不需再加食鹽。

6.染色浴比

浴比的大小與上染百分率和染化料的用量等有關。浴比大，上染百分率降低有助于勻染，但染化料耗用量大；反之，則相反。還原染料繩狀染色采用1：（20～25）的浴比。