Colorante allo zolfo

Coloranti allo zolfosono i coloranti più comunemente usati prodotti per il cotone in termini di volume. Sono economici, generalmente hanno una buona resistenza al lavaggio-e sono facili da applicare. I coloranti allo zolfo sono prevalentemente neri, marroni e blu scuro.[1] I coloranti rossi allo zolfo sono sconosciuti, sebbene sia disponibile un colore rosa o scarlatto più chiaro.

Chimica Organica

I legami di zolfo sono parte integrante del cromoforo nei coloranti allo zolfo. Sono composti organosolforati costituiti da solfuro (–S–), disolfuro (–S–S–) e polisolfuro (–S_n–) collegamenti in anelli eterociclici. Presentano subunità tiazoli, tiazone, tiantrene e fenotiazonetioantrone. Essendo non ionici, i coloranti allo zolfo sono insolubili in acqua.

Processo

La tintura comprende alcune fasi, vale a dire. riduzione, tintura, lavaggio, ossidazione, saponatura e lavaggio finale. L'anione si sviluppa riducendo e solubilizzandosi all'ebollizione quando mostra affinità per la cellulosa. Solfuro di sodio (Na₂S), l'agente riducente e solubilizzante, effettua sia la riduzione che la solubilizzazione, producendo tioli e quindi sale sodico dei tioli o tiolati, che sono solubili in acqua e sostantivi nei confronti della cellulosa. Un tasso di esaurimento più elevato si verifica a 90-95 gradi in presenza di elettrolita. La cellulosa colorata mostra un effetto tenero durante la conservazione in atmosfera umida a causa della presenza di zolfo libero in eccesso. Per sopprimere questo fenomeno è necessario un post-trattamento con acetato di sodio. H₂S liberato durante la tintura forma solfuro metallico corrosivo. Ciò limita l'uso di recipienti metallici ad eccezione di quelli in acciaio inossidabile:

Fe+H₂S → FeS + H₂

Produzione, passato e presente

Il precursore dei coloranti allo zolfo si dice sia il "Cachou de Laval", scoperto da Groissant e Bretonniere nel 1873 e preparato trattando prodotti con lignina (come segatura o paglia) con fonti di solfuro (come idrossido di sodio o solfuro mescolato con zolfo). Successivamente, Henri-Raymond Vidal inventò i cosiddetti-Vidal Blacks nel 1893 facendo reagire vari derivati ​​dell'anilina con lo zolfo. Questi esperimenti hanno dimostrato che materiali profondamente colorati potrebbero essere facilmente prodotti combinando composti aromatici e fonti di zolfo.

Il membro più importante della classe è lo zolfo nero 1. È prodotto dalla reazione del 2,4-dinitrofenolo e del solfuro di sodio in acqua calda. Come molti coloranti allo zolfo, i dettagli sulle reazioni chimiche sono poco conosciuti. È accettato che il solfuro riduca i gruppi nitro a derivati ​​dell'anilina, che si ritiene formino intermedi contenenti indofenolo-che vengono ulteriormente reticolati mediante reazione con lo zolfo. Il risultato sono specie insolubili ad alto peso molecolare. Sulphur Black 1 è compreso in modo imperfetto e il materiale è probabilmente eterogeneo. Si ipotizza che sia un polimero costituito da subunità di tiantrene e fenotiazina. I cosiddetti coloranti allo zolfo sono prodotti da derivati ​​dell'1,4-diamminobenzene e del diamminotoluene. Si propone che questi coloranti siano costituiti da polimeri con subunità benzotiazoliche. I membri della classe dei coloranti allo zolfo sono Sulphur Orange 1, Sulphur Brown 21 e Sulphur Green 12.

Metodo di applicazione

I coloranti allo zolfo sono-insolubili in acqua. In presenza di un agente riducente e a pH alcalino a una temperatura elevata di circa 80 gradi, le particelle di colorante si disintegrano, che poi diventano solubili in acqua- e quindi possono essere assorbite dal tessuto. Agenti riducenti adatti sono il solfuro di sodio o l'idrosolfuro di sodio. Il sale comune ne facilita l'assorbimento. Dopo che il tessuto è stato rimosso dalla soluzione colorante, viene lasciato riposare all'aria dopodiché il colorante viene rigenerato mediante ossidazione. Il colorante genitore rigenerato è insolubile in acqua. L'ossidazione può anche essere effettuata in aria o mediante perossido di idrogeno o bromato di sodio in una soluzione leggermente acida.

La bassa solubilità in acqua è alla base della buona resistenza al lavaggio-di questi tessuti tinti. Questi coloranti hanno una buona solidità del colore-a tutto tondo, ad eccezione dei candeggianti a base di cloro. Poiché il colorante è insolubile in acqua-, non sbiadisce se lavato in acqua e non macchia gli altri vestiti. Il colorante, tuttavia, può avere scarsa solidità allo sfregamento. I coloranti vengono sbiancati con candeggina ipoclorita.

Questioni ambientali

A causa della natura altamente inquinante degli effluenti del bagno di tintura-, i coloranti allo zolfo vengono gradualmente eliminati in Occidente, ma vengono utilizzati su larga scala in Cina.[3] I recenti progressi nelle tecnologie di tintura hanno consentito la sostituzione di agenti riduttori di solfuri tossici. Ora viene utilizzato il glucosio in soluzione basica e sono disponibili prodotti sia a basso-solfuro che a zero-solfuro. Gli sviluppi futuri nel campo della riduzione dei livelli di colorante mediante processi elettrochimici sono promettenti.