CHƯƠNG HÓA HỌC THUỐC NHUỘM VÀ CHẤT TRỢ NỘI DUNG 3.1 Thuốc nhuộm 3.1.1 Khái niệm 3.1.2 Tên gọi thuốc nhuộm 3.1.3 Phân loại thuốc nhuộm 3.2 Cơ chế liên kết thuốc nhuộm với vật liệu 3.2.1 Liên kết ion 3.2.2 Liên kết hóa trị 3.2.3 Liên kết hydro 3.2.4 Liên kết Vander Waals 3.2.5 Lực tương tác kỵ nước NỘI DUNG 3.3 Một số loại thuốc nhuộm thường gặp 3.3.1 Thuốc nhuộm trực tiếp 3.3.2 Thuốc nhuộm hoàn nguyên 3.3.3 Thuốc nhuộm cation – bazơ 3.3.4 Thuốc nhuộm axit 3.3.5 Thuốc nhuộm lưu huỳnh 3.3.6 Thuốc nhuộm phức kim loại 3.3.7 Pigment 3.3.8 Thuốc nhuộm hoạt tính 3.3.9 Thuốc nhuộm phân tán 3.4 Chất trợ chất tăng trắng quang học sử dụng công nghệ nhuộm 3.4.1 Nồng độ hóa chất cách tính tốn 3.4.2 Hóa chất thơng dụng 3.4.3 Hóa chất chun dùng 3.4.4 Các chất tăng trắng quang học 3.1 Thuốc nhuộm 3.1.1 Khái niệm • Là hợp chất hữu có màu • Đa dạng màu sắc chủng loại • Có khả nhuộm màu 3.1.2 Tên gọi thuốc nhuộm Tên gọi thuốc nhuộm gồm ba phần: Phần thứ hai Phần thứ - Viết chữ - Tên theo phân lớp kỹ thuật: acid, hoạt tính… - Tên riêng hãng sản xuất: procion, Phần thứ - Viết chữ - Viết chữ chữ số - Là tính từ để màu: xanh lam - Chỉ sắc cường độ sắc (blue), gold orange (da cam – vàng kim) red – violet (tím đỏ), jade- green (xanh lục sẫm)… cibbaron (hoạt tính), terasil (phân tán)… Ví dụ Cibaron yellow FN – 2R là: thuốc nhuộm hoạt tính màu vàng ánh đỏ (2R) có độ bền cao (F) sản xuất (N) hãng Ciba • Những sắc màu trung gian ký hiệu hai chữ liền nhau: BB, RR, GG • Hoặc thêm chữ số vào chữ như: 2B, 6B, 2R… chữ số to cho biết cường độ mạnh 3.1.3 Phân loại thuốc nhuộm Thuốc nhuộm Thuốc nhuộm tổng hợp Thuốc nhuộm thiên nhiên  Chủ yếu lấy từ thực vật Theo cấu tạo hóa học Theo phân lớp kỹ thuật  Nhuộm thực phẩm • Azo • Trực tiếp nhuộm vải dân tộc • Antraquinon • Axit người, theo phương pháp • Indigoit • Hoạt tính cổ truyền vì: • Arylmetan • Bazơ - cation • Nitro • Cầm màu • Nitrozo • Polymetyl • Hồn ngun khơng tan • Lưu huỳnh • Lưu huỳnh • Arylamin • Azo khơng tan • Azometyl • Phân tán • Hồn ngun đa vòng • Oxy hóa (anilin đen) • Phtaloxiamin • Pigment • Có độ bền màu với ánh sáng thấp • Màu sắc khơng phong phú • Hiệu suất khai thác thuốc nhuộm thấp • Giá thành cao tan 3.2 Cơ chế liên kết thuốc nhuộm với vật liệu Trong công nghệ nhuộm – in hoa, trình tạo điều kiện cho thuốc nhuộm liên kết với vật liệu gọi là: • Gắn màu • Hãm màu • Cố định màu • Định hình 3.2 Cơ chế liên kết thuốc nhuộm với vật liệu Các lực liên kết thuốc nhuộm với vật liệu thường gặp: • Liên kết ion • Liên kết hóa trị • Liên kết hydro • Liên kết Vander Waals • Lực tương tác kỵ nước 3.2.1 Liên kết ion • Liên kết ion thực gốc mang màu tích điện âm thuốc nhuộm (axit, trực tiếp) tâm tích điện dương vật liệu • Những vật liệu điều kiện nhuộm (mơi trường axit) có khả tích điện dương là: len, tơ tằm, xơ polyamit, da, lơng thú 10  Ưu điểm: - Có gam màu rộng - Màu tươi sắc - Dễ hòa tan - Độ bền màu cao với gia công ướt  Nhược điểm: - Khó giặt phần thuốc nhuộm bị thủy phân - Tốn nhiều hóa chất - Độ bền màu với ánh sáng không cao, màu đỏ cam - Dễ làm nước thải - Giá thành vừa phải 32  Một số loại thuốc nhuộm hoạt tính thường gặp nay: - Diclotriazin - Monoclotriazin - Dẫn xuất pyrimidin - Vynilsulfon - Có nhóm phản ứng 2,3-dicloquinoxalin - Chức vòng etylenimin - Là dẫn xuất 2-clobentiazol 33 3.3.9 Thuốc nhuộm phân tán  Là hợp chất màu không tan nước phân tử khơng chứa nhóm tạo tính tan –SO3Na, –COONa  Có kích thước phân tử nhỏ, phân tử chứa nhóm: – NH2, – NHR2 , – NR1R2, – OH, – OR ( R gốc alkyl, aryl, alkyl hydroxyl)  Thích hợp nhuộm loại xơ ghét nước acetate, polyester, polyamit…cho độ bền màu tương đối cao  Loại phân tán hoạt tính, liên kết với xơ liên kết hóa trị 34 3.4 Chất trợ chất tăng trắng quang học sử dụng công nghệ nhuộm Hóa chất thơng dụng Chất oxy hóa & chất khử Chất hoạt động bề mặt Chất trợ in hoa Chất tăng trắng quang học Các chế phẩm hồn tất Axit Axi t Hóa chất thơng thơng dụng dụng Hóa chất thơng dụng H2SO4, HCl, HCOOH, CH3COOH Axit oxalic, lactic, citric Baz Baz ơ • Amoni hydroxit • Natri hydroxit Muối Muối Các muối Amoni, muối natri acetate Tạo môi trường Chất oxy hóa & chất khử Chất khử: Na2 S2O4 , Na2 S , NaHSO2 CH 2O.2H 2O 2.Natri hipoclorit 1.Hydro peroxit NaOCl  H 2O  HClO  NaOH OH  H 2O H 2O2   H   HO   HClO  HCl  HCl  O OH   HO   H 2O2   H O  OH  O H 2O 4.Natri nitrit 3.Kali permanganat H  NaNO   HNO  Na 2 OH  / H 2O  KMnO4  K 2O  2MnO2  3O HNO  H O  NO  NO   H KMnO4  K 2O  2MnO  5O 2 NO2  NO  O  Natri clorit H NaClO2  Na   ClO2  ClO2   Cl   2O  Chất oxy hóa Tẩy Chất hoạt động bề mặt Cation Anion Chất ngấm Chất giặt Chất kháng bọt Chất hoạt động bề mặt Chất màu Lưỡng tính Khơng ion Chất phân tán Chất ngấm  Giúp vải thấm ướt nhanh& hoàn toàn  Dùng giai đoạn nấu tẩy  Là chất HĐBM anion như: xà phòng, dầu đỏ, hợp chất ankylsunlfonat  Chất ngấm Wetta-NTD-93:  Thành phần chính: natri sulfo este axitrixinoleic  Hiệu cao nấu vải bông, vải pha, vải dệt kim  Tương đương sản phẩm nhập ngoại như: Tinoventin JU Invadin LU (Ciba-Geigy), Slovapon N (Tiệp), Prawozell Wopp - 100/N (Đức) OP10 (Liên Xô cũ), Coloratamin SP (Sandoz), dầu đỏ Thổ Nhĩ Kỳ Chất phân tán  Làm giảm sức căng bề mặt & có tính phân tán cao => thuốc nhuộm dễ thấm sâu vào sợi vải     Chất phân tán Dispa - PTD-93 : Thành phần chính: C21H14O6S2Na2 Bền mơi trường pH 4–13, nước cứng Tương đương sản phẩm nhập ngoại như: Kortanol NNO (Sec), Irgasol P (Ciba -Geigy ), Univadin DPL (Nhật Bản ), Dispergato NP, Xotamol BC, Votamol BC (Liên Xô cũ) Chất màu  Giúp thuốc nhuộm hấp thụ xơ  Đa số amin mạch thẳng, bazơ mạch vòng cao phân tử  Fortaric LD-P : chất màu, cho thuốc nhuộm phân tán  Sonadon D-72 : chất màu, cho thuốc nhuộm phân tán  DIPERSTEX LD-512 : chất màu cho thuốc nhuộm phân tán  Sonalin RS: Chất màu cho thuốc nhuộm hoạt tính  VITEX DN: Chất màu cho thuốc nhuộm hoạt tính  NL 300: chất màu cho thuốc nhuộm axit Chất kháng bọt  Làm thay đổi sức căng bề mặt, giảm tạo bọt :  Fortaric F-89  CF-18  Fumexol SD (Ciba)  Respumit NF (Bayer) Chất trợ in hoa Trợ in hoa Chất tạo hồ Tự nhiên Breviol DE 3049 (Cognis) Chất tạo màng Tổng hợp Lyoprint EV (Ciba) Gốc butadien Acraconz ESN (Bayer) Gốc styren Megaprint STP (Matex) Gốc acryclonitri l Poly urethane Chất tăng trắng quang học (FWA)  Vật liệu chứa tạp chất => hấp thụ tia sáng vùng xanh lam => vật liệu có ánh vàng  FWA để khử ánh sắc (vàng nhạtnâu) nâng độ trắng đạt yêu cầu Chế độ xử lý nhiệt Một số chất FWA tiêu biểu:  Blankophor BA 267%  Uvitex BT (Ciba) Chất lượng làm hóa học vải Yếu tố ảnh hưởng hiệu tăng trắng  Uvitex EAR (Ciba) Các chế phẩm hoàn tất Các chế phẩm hoàn tất Chế phẩm hoàn tất Chất làm mềm vải sợi Avivan Mesoft Nikka Mesoft Adaki Stabifi FSI EXN Silicon CR n x NF (Ciba) Flake e EP Conc (Hen (Grun (Matex (Japan) (Matex kel) au) ) ) Chất cầm màu Tinofix Tinofix FIXECO WS 300 extra (Ciba) (Tân (Ciba) Châu Co.LT D.) Loại khác Ultrate Ultrate Knittex x FSB x ESU GM/G (Ciba) (Ciba) M Conc (Ciba) HOẠT ĐỘNG CỦA SINH VIÊN Tham khảo hóa chất, chất trợ thuật ngữ, công thức thường sử dụng công nghệ dệt nhuộm? Tìm hiểu thêm thuốc nhuộm nguyên tắc đánh giá chất lượng thuốc nhuộm dệt nhuộm? Các loại thuốc nhuộm theo cấu tạo hóa học? Tìm hiểu thêm phương pháp kiểm tra độ bền màu tiêu thuốc nhuộm? Sinh viên tìm hiểu sở lý thuyết động học trình nhuộm 46 ... HOOC – P – +NH3 + Cl- • Trong nước phân tử thuốc nhuộm phân ly: Ar – SO3Na Ar –SO3- + Na+ Trong đó: P: mạch polypeptit Ar – gốc thuốc nhuộm trực tiếp 11 3.2.1 Liên kết ion • Trong q trình nhuộm,... theo phương pháp • Indigoit • Hoạt tính cổ truyền vì: • Arylmetan • Bazơ - cation • Nitro • Cầm màu • Nitrozo • Polymetyl • Hồn ngun khơng tan • Lưu huỳnh • Lưu huỳnh • Arylamin • Azo khơng tan... kết hydro có vai trò quan trọng số trường hợp cần cố định thuốc nhuộm vật liệu Ví dụ: Thuốc nhuộm trực tiếp gắn màu xơ cellulose tơ tằm chủ yếu lực liên kết hydro 14 3.2.4 Liên kết Vander Waals