1.還原染料的結構和分類
還原染料可分為兩類:靛藍染料和蒽醌染料。靛藍是靛藍染料之壹，使用時間最長。靛藍染料也屬於它的鹵素衍生物、異構體和具有硫茚滿骨架的硫靛藍衍生物。靛藍染料的發色體系是由同壹乙烯基連接的壹對電子供體和受體。這種交叉軛發色團系統被稱為H型發色團。蒽醌還原染料有很多種，其中最簡單的是氨基蒽醌衍生物。蒽醌本身呈淡黃色，引入氨基後形成供電子和受電子的發色體系，產生暗效應，如還原紅色5GK。蒽醌還原染料中多環酮類染料的結構相對復雜，大致有兩種——蒽醌基稠環染料(兩個或兩個以上蒽醌環通過氮雜環稠合，如還原藍RSN的產率最大)和蒽基稠合染料(如芘蒽酮結構的還原金橙G、蒽醌酮結構的還原黃G、紫蒽酮骨架的還原艷綠FFB、異紫蒽酮骨架的還原艷紫3B等。).還原多環酮染料屬於環多烯發色團。對於許多染料來說，羰基還原形成隱色體並不影響其發色團的* * *軛鍵長度，但有些染料由於羥基的供電作用而產生深色效果，如還原黃G的隱色體溶液為藍色，還原金橙G的隱色體溶液為藍紅色，還原藍RSN染料的隱色體溶液為藍紅色，隱色體堿性溶液為藍色。
2.染色特性和機理
還原染料的分子中不含水溶性基團，所以不溶於水；染料分子結構大，芳環平面性好，對纖維素纖維親和力高，所以初染率高，遷移性差，容易出現染色不均勻；主要用於棉、粘膠等纖維的染色。染色方法主要有無色染色法(浸染法)和懸浮染色法(軋染法)。染色織物的濕處理牢度很好，大部分染料具有較高的日曬牢度，是目前各種商業染料中廣泛使用的高檔染料。還原染料分子在軛體系中含有至少兩個羰基，在還原劑的作用下被還原成烯醇結構的隱色酸，隱色酸可溶於堿性溶液，被纖維吸附；吸附在纖維上的隱色體(染料的可溶性鈉鹽)在酸和氧化劑的作用下，回到原來的不溶於水的羰基(醌或酮)狀態，固定在纖維中。還原染料隱色體染色的纖維素纖維通過範德華力和與纖維的氫鍵作用，以陰離子的形式吸附在纖維表面，然後擴散到纖維內部。
3.還原條件
還原染料在還原劑的作用下被還原，溶液呈堿性時產生隱色體；溶液呈酸性時會生成隱鉻酸。隱色酸在水中的溶解度很低，所以隱色酸的產生不利於染色，所以還原必須在堿性條件下進行。保險粉是還原染料染色中常用的還原劑。保險粉在苛性堿(NaOH)中有很強的還原能力，幾乎所有的還原染料都能被保險粉還原。燒堿還原染料形成無色，中和保險粉還原過程中產生的酸性物質。
在堿性條件下，保險粉按下式反應釋放電子，染料接受電子還原成無色:
S2O4 2- + 4OH— → 2SO32— + 2H2O + 2e
異常減少現象:
A.過還原現象:正常情況下，還原染料分子結構中的羰基沒有全部被還原。如果還原溶液的溫度過高或苛性鈉-保險粉的濃度過高，會造成過度還原。過度還原會降低染料隱色體的直接性，改變色光。當堿不足，繼續過度還原時，染料會失去親和力。
B.脫鹵:分子中含有鹵素基團的染料在高溫還原時容易脫鹵。從而改變色光，降低耐氯牢度。
C.分子重排現象:染料還原後，如果燒堿用量不足，部分染料會重排。分子重排後，即使加入燒堿，也很難恢復到正常的無色。
D.水解現象:酰胺結構的還原染料在溫度升高、堿濃度較高的條件下發生水解，改變了色光、染色性能和染色牢度。
E.結晶:如果染料隱色體的溶解度低，濃度過高，可能會出現隱色體結晶沈澱，無法進行正常染色。
註意:如果溶解不良，可增加水量或適當提高溫度，使沈澱物或晶體重新溶解。隱色體遇到鈣鎂離子會生成不溶性的鈣鎂鹽，所以還原染色要用軟水。
3.減少染料無色的方法
還原染料對隱色體染色時，根據染色過程中染料的締合程度、親和力、擴散性能、隱色體的穩定性等因素(染色溫度、NaOH和保險粉的不同用量)，可將染色方法分為A法、B法和C法三種。
方法A:也叫熱染法和in法。適用於結構復雜的染料。無色物質傾向於聚集，具有高親和力和差的擴散性。應在較高的染色溫度(約600℃)和較高濃度的苛性鈉下染色，可使用緩染劑代替染色促進劑。
方法B:也叫溫式法和IW法。這類染料的性能介於A法和C法染料之間，在較低的溫度(45-500℃)和較低的燒堿濃度下染色。染中深色時，加入適量的助染劑。
方法C:也叫冷染法和IK法。適用於分子結構簡單(如酰胺基蒽醌，在高溫強堿介質中易水解)、親和力低、擴散性好的染料。可在低溫(25-300°C)和堿濃度下染色，染色時應加入助染劑。
4.懸浮染色法
懸浮染色法是將超細粉末狀態的還原染料均勻軋染在纖維表面，然後軋染堿性還原劑，使附著在纖維表面並擴散到纖維內部的染料還原溶解，並在纖維內部固色。懸浮染色能使染料滲透更深，勻染性更好，且不受上染率不同的影響，能改善環染現象，特別適用於原織物染色。但它要求還原染料磨得非常細，達到超細粉的狀態(基本上沒有粒徑大於2μm的大顆粒，大部分在0.5-1微米之間)，否則容易產生色斑。
5.還原染料的還原方法
A.幹筒法。是指將還原染料用滲透劑、保險粉、燒堿預先在小容器中制成50-60℃的濃縮液，過濾到染缸中，在染色時使用，適用於還原速度慢、溶解度大的染料。
B.全浴法。是指目前染浴中染料的還原方法，適用於不穩定，在濃堿性還原液中溶解度小的還原染料。
三、主要實驗儀器和染料
染色杯、量筒、溫度計、刻度移液管、恒溫水浴、電爐、烘箱或熱定型機、電子天平、灰樣卡、小型軋機、PVC膜。
還原藍RSN、還原粉R、還原金RK、還原亮綠FFB、古菌油、氫氧化鈉、氯化鈉和擴散劑NNO。
操作步驟:
(1)還原染料無色浸染
1.實驗配方和工藝條件
染色方法甲基乙烯丙烯
染料名稱還原藍RSN還原粉還原金RK
染料(織物重)/% 2 2
4-5滴紅油(太古油)4-5滴4-5滴。
NaOH/g？L- 15 9 7.5
85%保險粉/g？L- 15 12 10
NaCl/g？L- 10 20
還原溫度/0C全浴50-60幹燥筒80幹燥筒45
染色溫度/0c60 2 50 2 30 2
染色時間/分鐘45 45 45
浴比1: 50 1: 50 1: 50。
2.染料溶液的制備:
幹筒法:稱取染料→加入燒杯中→加入太古油→混勻→加入少量水→混勻→加入2/3 NaoH和保險粉→加入1/3水→幹筒在規定溫度下還原10-15min→加入剩余的1/3NaoH和保險粉。
全浴法:稱取染料→加入燒杯中→加入太古油→混勻→加入少量水→混勻→加入保險粉和NaoH→加入規定的水→在規定溫度下全浴還原10-15 min，即為染色浴。
3.染色步驟:
將染液調至染色溫度→放入織物→染色10-15 min →加入1/2NacL→再次染色10-15min→加入剩余的1/ 2 NacL→連續染色10-15min→取出織物→擠壓均勻→攤晾氧化65433
備註:所有還原染料染色後應皂洗。浸泡有兩個目的。壹是去除聚集在纖維表面的浮色，以增加耐摩擦和耐洗色牢度。二是獲得所需色光。隱色體被氧化後，染料只是通過其單分子與纖維素分子之間的相互作用，在纖維中隨機排列。皂洗後，染料分子相互結晶，色光穩定。
(2)還原染料懸浮液軋染
1.實驗配方和工藝條件
懸架:
恢復燦爛的綠色FFB 20克升-
擴散劑nno1.5克.升-
還原溶液:
30%苛性鈉50毫升。我-
85%保險粉24克/升-
2.工藝流程
幹布→浸軋還原溶液(兩浸兩軋，軋溶率70%) →烘幹(90℃，3min)→浸軋還原汽蒸(浸泡後立即取出放入兩片塑料膜之間，130℃烘箱內汽蒸2min)→15min空氣氧化→冷水洗滌→
備註:汽蒸的目的是提供壹定的溫度和濕度，使染料在短時間內減少並滲入纖維。
(3)註意事項:
1.無色染色前，樣品必須充分潤濕，並在染色前擠幹。染色時要註意翻動，但翻動不能太劇烈，以防保險粉大量分解。
2.染色時，織物不應暴露在液面下，以防氧化。
3.如果發現染浴有氧化趨勢，可以適當加入少量保險粉。
4.當懸浮液進行軋染時，必須用幹布軋染。
動詞 （verb的縮寫）實驗結果及分析和討論
(1)粘貼樣品
(2)分析和討論
1.布料的均勻度？滲透程度如何？
2.還原染料還原時保險粉和燒堿的實際用量為什麽大於理論用量？
3.為什麽還原染料隱色體壹般適合在堿性條件下氧化？
4.分析壹下隱色體的染色特點，容易出現的疵點以及解決方法？
5.請描述影響還原染料轉化率的因素以及可以采取的提高還原染料還原率的措施。
6.還原染料的還原方法有哪些？如何選擇？
7.用還原染料還原後的隱色體顏色是否與染料顏色壹致，為什麽？
8.從染色結果分析隱色染色和懸浮染色的特點。
9.從還原染料染色性能的實驗結果，分析了染料結構與初染、勻染和移染的關系。
10.染液中保險粉濃度過高會有什麽後果？