Átfogó kénfekete termékismeret

I. Termék áttekintése

A kénfekete (CI Sulphur Black 1, CI. 53185) a legnagyobb gyártási volumenű és legszélesebb körben alkalmazott fajta a kénes festékcsaládon belül, amelyet a "fekete festékek királyaként" neveznek. Az első kénfesték 1873-as megszületése és a modern kénfekete eljárás 1893-as bevezetése óta, mély színének, alacsony költségének és kiváló tartóssági tulajdonságainak köszönhetően pótolhatatlan helyet foglal el a cellulózszálak, például pamut, len és viszkóz festésében. Jelenleg a kénes fekete termelés a globális kénes festéktermelés 75-85%-át teszi ki.

Az alapvető azonosítási információk közé tartozik a 1326-82-5 CAS-nyilvántartási szám, a C6H4N2O5 referencia molekulaképlete és a 215-444-2 EINECS-szám. Kinézetre fényes fekete pehely, szemcsés szilárd anyag vagy por.

II. Fizikai és kémiai tulajdonságok

2.1 Alapvető jellemzők

A kénfekete vízben és alkoholban oldhatatlan, de nátrium-szulfid oldatban oldódik, sötétzöld leukoformát képezve. Olvadáspontja körülbelül 25 Celsius fok. Forró tömény kénsavban oldódik, zöld-kék színt ad, és vízzel hígítva fekete csapadék képződik.

2.2 Minőségi előírások

A HG/T3427-2001 kínai vegyipari szabvány szerint a kénfekete általában fényes fekete pelyhek vagy szemcsék formájában jelenik meg. A színárnyalatnak közel kell lennie a szabványos mintához, és az erősségnek a szabvány 100%-ának kell lennie. A legfontosabb előírások közé tartozik a 6,0%-ot meg nem haladó nedvességtartalom, a nátrium-szulfid-oldatban nem oldódó anyagok 0,3-0,5%-a és a 0,5%-ot meg nem haladó szabad kéntartalom.

2.3 Árnyékosztályozás

A gyártási folyamattól függően a kénfekete különböző tónusokat mutathat. A BN típus kékes, a BRN típus kékes-piros, az RN típus pedig vöröses árnyalatú. A dupla -szilárdságú típusok, mint például a BR 200% és a BRN 200%, a standard típusok kétszeresét jelzik.

III. Gyártási folyamat

A kénfekete ipari gyártása elsősorban forralásos módszerrel történik. A folyamat 2,4-dinitroklór-benzollal kezdődik kiindulási alapanyagként. Ezt nátrium-hidroxid-oldattal hidrolízisnek vetik alá forrásponthoz közeli körülmények között, így nátrium-2,4-dinitro-fenolátot állítanak elő. Ezt az intermediert ezután tionálási reakción megy keresztül nátrium-poliszulfid-oldattal meghatározott mólarányban keverve, majd forrásig melegítve a redukciós és kén-addíciós reakciókhoz. A reakció utáni kezelés levegővel történő oxidációt, szárítást és keverést foglal magában, hogy a végső kereskedelmi festéket előállítsák. A fenolát és a nátrium-poliszulfid mólarányának, a kénindexnek és a reakcióhőmérsékletnek a szabályozásával a végtermék árnyalata beállítható.

IV. Termék besorolása

A Sulphur Black különféle formákban fejlődött ki, hogy megfeleljen a különböző alkalmazási igényeknek.

4.1 Hagyományos por/szemcsés kénfekete

Ennek az űrlapnak az általános felépítése D-S-S-D. Vízben nem oldódik, és felvitel előtt fel kell oldani nátrium-szulfiddal történő forralással. Pamut-, len- és viszkózszálak festésére szolgál.

4.2 Oldott kénfekete

A D{0}}SSO3Na általános szerkezetével ez a típus vízoldható A GB/T25809-2010 szabvány szerint nedvességtartalma nem haladja meg a 7,0%-ot, oldhatósága pedig legalább 60 gramm/liter 60 Celsius-fokon. Előnyei közé tartozik az egyenletes színhozam, a jó penetráció, és nincs szükség érzékenység elleni kezelésre. Alkalmazása kiterjed a króm{14}}cserzett bőr festésére és a viszkózszálak fonással történő festésére.

4.3 Folyékony kénfekete (környezetbarát-)

Ez az űrlap D-SNa szerkezetű, és elő-redukáló szereket tartalmaz. Használathoz közvetlenül vízzel hígítható folyadék, így nincs szükség nátrium-szulfiddal való feloldásra. Az előnyök közé tartozik az alacsony szennyeződések, a magas festékfelvétel, valamint a száraz és nedves dörzsölési szilárdság, amely körülbelül 0,5 fokozattal magasabb, mint a porformáké. Környezetbarát, mivel a szennyvíz nem tartalmaz kicsapódott szennyeződéseket, jelentősen csökkentve a szennyvíztisztítási költségeket. Az alkalmazások közé tartozik a farmerfonal, a szürke szövet, a kötöttáruk festése és a csomagok festése.

4.4 Egyéb típusok

Más típusok közé tartoznak a környezetbarát kénfestékek, amelyek kéntartalma sokkal alacsonyabb, mint a hagyományos termékeké, és amelyek nagy tisztaságot és stabil minőséget kínálnak. A kénes kádfestékek alkalmasak poliészter-pamutkeverékek egy-fürdőben való festésére diszpergált színezékekkel. A diszperz festékekhez hasonlóan feldolgozott, diszpergált kénes festékeket poliészter-viszkóz keverékek festésére használják.

V. A festési mechanizmus és folyamat

5.1 A festés elve

A kádfestékekhez hasonlóan a kénfekete is redukciós -oxidációs cikluson keresztül fest. Az első lépésben a redukciós feloldódás megtörténik, amikor a redukálószerek, például a nátrium-szulfid felbontják a diszulfid- vagy poliszulfidkötéseket a festékben, tiolcsoportokat hozva létre, és vízoldható leukovegyületet képeznek. Ezután a kimerülés során az anionos leukoforma adszorbeálódik cellulózszálakon van der Waals erők és hidrogénkötés révén. Végül oxidációs rögzítés történik, amikor a levegővel vagy oxidálószerekkel történő kezelés a leukovegyületet visszaállítja oldhatatlan állapotába, és szilárdan rögzíti a szálon.

5.2 A festési folyamat lépései

A folyamat több kulcsfontosságú lépésből áll. Először a festéket redukálják és feloldják, általában nátrium-szulfidot használva redukálószerként. Ezután a leukovegyületet a szálra szívják ki, gyakran kis mennyiségű folyadékot használva, és elektrolitokat adnak hozzá a kimerülés elősegítésére. Oxidáció következik, akár levegővel, akár oxidálószer használatával. Végül az utókezelés magában foglalja a mosást, az olajozást, a kikeményedés elleni kezelést és a rögzítést.

5.3 Festésállóság

6%-os pamut mélységben a Sulphur Black jó szilárdsági tulajdonságokat mutat. A fényállóság kiváló, jellemzően eléri a 6. fokozatot. A 95 Celsius-fokos mosási szilárdság színváltozás esetén 3-4, a színváltozás izzadásállósága pedig 4-4,5. A száraz dörzsölési szilárdság 2-3 fokozatú, míg a nedves dörzsölési szilárdság alacsonyabb az 1-től 2-ig. A 200 Celsius fokon mért hősajtolhatóság 4-es fokozat.

VI. Fő alkalmazási területek

A Sulphur Black elsődleges felhasználási területe a pamut textíliák festése, beleértve a fonalat, a szürke szöveteket és a kötött anyagokat. Vászonszálak, viszkózszálak és ezek keverékeinek festésére is használják. A Solubilized Sulphur Black további alkalmazásokat talál a bőrfestésben, a papírfestésben és a viszkózszálak fonott-festésében.

VII. Óvintézkedések és problémamegoldás

7.1 Fiber Tendering probléma

A rostok törékenységének is nevezett érzékenységi jelenség azért jelentkezik, mert a Sulphur Black molekulák poliszulfid láncokban aktív ként tartalmaznak. Nedves és meleg körülmények között ez a kén könnyen oxidálódik a levegőben, és kénsavat képez, amely katalizálja a cellulózszálak savas hidrolízisét, ami a szövet szilárdságának elvesztéséhez vezet.

A megelőző intézkedések közé tartozik a festékfelhasználás ellenőrzése, például bizonyos típusok esetében a 700 gramm/csomagolási mennyiség meg nem haladása. Az alapos mosás elengedhetetlen a maradék festék és a szabad kén eltávolításához. Alkalmazzon karbamidot, szódabikarbónát vagy nátrium-acetátot tartalmazó érzékenyedés-gátló kezelést. Az árut a festés után azonnal meg kell szárítani, és szárítás után a bálázás előtt szobahőmérsékletre kell hűteni, hogy megakadályozzák a hőfelhalmozódást. A gyengéd-rezisztens minőségek használata is javasolt, mivel ezeket olyan adalékokkal gyártják, mint a formaldehid és a monoklór-ecetsav, hogy stabilizálják az instabil kénatomokat.

7.2 Környezetvédelmi kérdések

A hagyományos kénfeketének vannak hátrányai, többek között a felesleges nátrium-szulfid használata, amely kéntartalmú szennyvizet termel. A festési folyamat mérgező hidrogén-szulfid gázt is termelhet, és a szennyvízkezelési költségek magasak.

A problémák megoldása a környezetbarát folyékony kénfekete{0}} bevezetése, amely szükségtelenné teszi a nátrium-szulfid feloldását. Egy másik megközelítés a glükóz és nátrium-hidroszulfit bináris redukáló rendszerének alkalmazása. A szolubilizált kénfekete kifejlesztése és használata szintén leegyszerűsíti a folyamatot és csökkenti a környezetterhelést.

VIII. Csomagolás és tárolás

8.1 Csomagolási előírások

A hagyományos kénfekete termékeket jellemzően műanyag zacskókkal bélelt vashordókba csomagolják, amelyek nettó tömege dobonként 25 kilogramm. A szolubilizált termékek vasdobos kiszerelést is használnak, 25 vagy 50 kilogrammos méretben. Egyéb csomagolási lehetőségek, például szőtt zacskók vagy kartondobozok, a felhasználói igények szerint rendezhetők.

8.2 Tárolási és szállítási feltételek

Tároláshoz a Sulphur Blacket száraz, jól szellőző helyen kell tartani,{0}}védve a közvetlen napfénytől, védve a nedvességtől és a hőtől. Szállítás közben az árut óvatosan kell kezelni, nehogy a csomagolás sérüljön. Különös figyelmet kell fordítani a szolubilizált kénfeketére erős higroszkópossága miatt.

IX. Műszaki fejlesztési trendek

A Sulphur Black fejlesztése a környezetbarátabb lehetőségek felé halad, a folyékony és{0}}környezetbarát termékek fokozatosan felváltják a hagyományos porformákat, ez a trend már széles körben elfogadott Európában és Amerikában. A szolubilizáció kiterjeszti az alkalmazásokat olyan területekre, mint a bőr és a papír, növelve a termék értékét. A stabilitás javítása azt jelenti, hogy a folyékony termékek jobb tárolási és szállítási stabilitást biztosítanak, mint a por alakúak, így elkerülhető a porok esetében gyakori, jelentős tételek közötti-a-változtatás. A folyamatok egyszerűsítése új terméktípusokkal szükségtelenné teszi a nátrium-szulfid feloldását, csökkenti a nyersanyag-pazarlást és csökkenti a szennyvízkezelési költségeket.

Ezt a több mint egy évszázados múltra visszatekintő klasszikus festéket a technológiai innováció révén folyamatosan újjáélesztik, megőrizve költségelőnyét, miközben egyre nagyobb környezetbarát, hatékonyság és stabilitás felé fejlődik.