Colorant au soufre

Colorants au soufresont les teintures les plus couramment utilisées pour le coton en termes de volume. Ils sont peu coûteux, ont généralement une bonne-solidité au lavage et sont faciles à appliquer. Les colorants au soufre sont principalement noirs, bruns et bleu foncé.[1] Les colorants soufrés rouges sont inconnus, bien qu'une couleur rose ou écarlate plus claire soit disponible.

Chimie Organique

Les liaisons soufre font partie intégrante du chromophore dans les colorants soufrés. Ce sont des composés organosulfurés constitués de sulfure (–S–), de disulfure (–S–S–) et de polysulfure (–S_n–) liens dans les anneaux hétérocycliques. Ils comportent des sous-unités thiazoles, thiazone, thianthrène et phénothiazonethioanthrone. Étant non ioniques, les colorants soufrés sont insolubles dans l’eau.

Processus

La teinture comprend quelques étapes, à savoir. réduction, teinture, lavage, oxydation, savonnage et lavage final. L'anion se développe en réduisant et en solubilisant à ébullition lorsqu'il montre une affinité pour la cellulose. Sulfure de sodium (Na₂S), l'agent réducteur et solubilisant, effectue à la fois la réduction et la solubilisation, produisant des thiols puis du sel de sodium de thiols ou de thiolates, solubles dans l'eau et substantiels vis-à-vis de la cellulose. Un taux d'épuisement plus élevé se produit à 90-95 degrés en présence d'électrolyte. Les matières cellulosiques teintes présentent un effet adoucissant lors du stockage sous atmosphère humide en raison de la présence d'un excès de soufre libre. Un traitement ultérieur avec de l'acétate de sodium est nécessaire pour supprimer cela. H₂Le S libéré lors de la teinture forme du sulfure de métal corrosif. Cela restreint l'utilisation de récipients métalliques à l'exception de ceux en acier inoxydable :

Fe + H₂S → FeS + H₂

Production, passée et présente

Le précurseur des colorants soufrés dit "Cachou de Laval", découvert par Groissant et Bretonnière en 1873, est préparé en traitant des produits à base de lignine (comme la sciure ou la paille) avec des sources de sulfures (comme l'hydroxyde de sodium ou le sulfure mélangé à du soufre). Par la suite, Henri-Raymond Vidal a inventé les -appelés Vidal Blacks en 1893 par réactions de divers dérivés de l'aniline avec du soufre. Ces expériences ont démontré que des matériaux profondément colorés pouvaient être facilement produits en combinant des composés aromatiques et des sources de soufre.

Le membre le plus important de la classe est le Sulphur Black 1. Il est produit par la réaction du 2,4-dinitrophénol et du sulfure de sodium dans l'eau chaude. Comme pour de nombreux colorants soufrés, les détails des réactions chimiques sont mal compris. Il est admis que le sulfure réduit les groupes nitro en dérivés de l'aniline, qui formeraient des intermédiaires contenant de l'indophénol- qui sont ensuite réticulés par réaction avec le soufre. Le résultat est des espèces insolubles de poids moléculaire élevé. Sulphur Black 1 est imparfaitement compris et le matériau est probablement hétérogène. On suppose qu'il s'agit d'un polymère constitué de sous-unités thianthrène et phénothiazine. Les colorants dits au soufre sont produits à partir de dérivés du 1,4-diaminobenzène et du diaminotoluène. Il est proposé que ces colorants soient constitués de polymères comportant des sous-unités benzothiazole. Les membres de la classe des colorants au soufre sont Sulphur Orange 1, Sulphur Brown 21 et Sulphur Green 12.

Méthode de candidature

Les colorants au soufre sont-insolubles dans l'eau. En présence d'un agent réducteur et à pH alcalin à une température élevée d'environ 80 degrés, les particules de colorant se désintègrent, qui deviennent alors solubles dans l'eau- et peuvent donc être absorbées par le tissu. Le sulfure de sodium ou l'hydrosulfure de sodium sont des agents réducteurs appropriés. Le sel commun facilite l’absorption. Une fois le tissu retiré de la solution colorante, il est laissé au repos dans l'air, après quoi le colorant est régénéré par oxydation. Le colorant parent régénéré est insoluble dans l’eau. L'oxydation peut également être effectuée dans l'air ou par du peroxyde d'hydrogène ou du bromate de sodium dans une solution légèrement acide.

La faible solubilité dans l'eau est à la base de la bonne-solidité au lavage de ces tissus teints. Ces colorants ont une bonne solidité des couleurs dans tous les domaines, à l'exception des agents de blanchiment au chlore. Étant donné que le colorant est insoluble dans l'eau-, il ne saignera pas lorsqu'il sera lavé à l'eau et ne tachera pas les autres vêtements. Le colorant peut cependant avoir une mauvaise solidité au frottement. Les colorants sont blanchis par un agent de blanchiment hypochlorite.

Problèmes environnementaux

En raison de la nature hautement polluante des effluents des bains de teinture, les colorants soufrés sont progressivement éliminés en Occident, mais ils sont utilisés à grande échelle en Chine.[3] Les progrès récents dans les technologies de teinture ont permis la substitution d’agents réducteurs de sulfures toxiques. Le glucose en solution basique est désormais utilisé et des produits à faible teneur en sulfure-et sans-sulfure sont disponibles. Les développements futurs dans le domaine de la réduction des niveaux de colorants au moyen de procédés électrochimiques sont prometteurs.