Kapsamlı Kükürt Siyahı Ürün Bilgisi

I. Ürüne Genel Bakış

Sülfür Siyahı (CI Sülfür Siyahı 1, CI. 53185), "Siyah Boyaların Kralı" olarak bilinen kükürt boya ailesi içinde üretim hacmi en büyük ve en yaygın olarak uygulanan çeşittir. 1873 yılında ilk kükürt boyasının doğuşu ve 1893 yılında modern Kükürt Siyahı prosesinin kurulmasından bu yana, derin rengi, düşük maliyeti ve mükemmel haslık özellikleri sayesinde pamuk, keten ve viskon gibi selüloz elyaflarının boyanmasında vazgeçilmez bir konuma sahiptir. Şu anda Kükürt Siyahı üretimi küresel kükürt boya üretiminin %75 ila %85'ini oluşturmaktadır.

Temel tanımlama bilgileri CAS Kayıt Numarası 1326-82-5'i, C6H4N2O5'in referans moleküler formülünü ve EINECS numarası 215-444-2'yi içerir. Görünüşte parlak siyah pul, granüler katı veya tozdur.

II. Fiziksel ve Kimyasal Özellikler

2.1 Temel Özellikler

Kükürt Siyahı suda ve alkolde çözünmez, ancak sodyum sülfit çözeltisinde çözünerek koyu yeşil bir löko formu oluşturur. Yaklaşık 25 santigrat derece erime noktasına sahiptir. Sıcak konsantre sülfürik asitte çözünür, yeşil-mavi bir renk verir ve suyla seyreltildiğinde siyah bir çökelti oluşur.

2.2 Kalite Standartları

Çin kimya endüstrisi standardı HG/T3427-2001'e göre Kükürt Siyahı tipik olarak parlak siyah pullar veya granüller halinde görünür. Renk tonu standart numuneye yakın olmalı ve dayanıklılık standardın %100'ü olmalıdır. Temel spesifikasyonlar arasında %6,0'ı aşmayan nem içeriği, %0,3 ila %0,5'i aşmayan sodyum sülfit çözeltisindeki çözünmeyen maddeler ve %0,5'i aşmayan serbest kükürt içeriği yer alır.

2.3 Gölge Sınıflandırması

Üretim sürecine bağlı olarak Kükürt Siyahı farklı tonlar sergileyebilmektedir. BN tipi mavimsi bir tona sahiptir, BRN tipi mavimsi-kırmızı bir tona sahiptir ve RN tipi kırmızımsı bir tona sahiptir. BR %200 ve BRN %200 gibi çift-mukavemet türleri, standart türlerin konsantrasyonunun iki katını gösterir.

III. Üretim Süreci

Kükürt Siyahının endüstriyel üretiminde öncelikle kaynatma yöntemi kullanılmaktadır. İşlem, başlangıç ​​ham maddesi olarak 2,4-dinitroklorobenzen ile başlar. Bu, sodyum 2,4-dinitrofenolat üretmek üzere kaynamaya yakın koşullar altında bir sodyum hidroksit çözeltisi ile hidrolize tabi tutulur. Bu ara madde daha sonra belirli bir molar oranda bir sodyum polisülfit çözeltisi ile karıştırılarak ve indirgeme ve kükürt ilave reaksiyonları için kaynama noktasına kadar ısıtılarak bir tiyonasyon reaksiyonuna tabi tutulur. Reaksiyon sonrası işlem, nihai ticari boyayı oluşturmak için hava oksidasyonunu, kurutmayı ve harmanlamayı içerir. Fenolat/sodyum polisülfit molar oranının, kükürt indeksinin ve reaksiyon sıcaklığının kontrol edilmesiyle nihai ürünün tonu ayarlanabilir.

IV. Ürün Sınıflandırması

Kükürt Siyahı, farklı uygulama ihtiyaçlarını karşılamak için çeşitli formlara dönüşmüştür.

4.1 Geleneksel Toz/Granül Kükürt Siyahı

Bu formun genel yapısı D-S-S-D'dir. Suda çözünmez ve uygulamadan önce sodyum sülfür ile kaynatılarak çözülmesi gerekir. Pamuk, keten ve viskon elyaflarının boyanmasında kullanılır.

4.2 Çözünmüş Kükürt Siyahı

D-SSO3Na'nın genel yapısına sahip bu tür, suda-çözünür gruplar içerir, 20 santigrat derecede litre başına 150 gramın üzerinde çözünürlüğe ulaşır ve iyi dengeleme özellikleri sunar. GB/T25809-2010 standardına göre nem içeriği %7,0'ı aşmaz ve çözünürlüğü 60 santigrat derecede litre başına 60 gramdan az değildir. Avantajları arasında tekdüze renk verimi, iyi nüfuz etme ve yumuşama önleme işlemine gerek olmaması yer alır. Uygulama alanları, krom{14}}tabaklanmış derinin boyanması ve viskon elyafların eğrilerek boyanmasına kadar uzanır.

4.3 Sıvı Kükürt Siyahı (Çevre-dostu)

Bu form D-SNa yapısına sahiptir ve ön-indirgeyici ajanlar içerir. Kullanım için doğrudan su ile seyreltilebilen bir sıvıdır ve sodyum sülfit ile çözünme ihtiyacını ortadan kaldırır. Avantajları arasında düşük safsızlıklar, yüksek boya alımı ve toz formlardan yaklaşık 0,5 derece daha yüksek kuru ve ıslak sürtme haslığı yer alır. Atık suyun çökmüş yabancı maddeler içermemesi nedeniyle çevre dostudur ve atık su arıtma maliyetlerini önemli ölçüde azaltır. Uygulamalar arasında denim ipliğinin, gri kumaşın, örgülerin ve paket boyamanın boyanması yer alır.

4.4 Diğer Türler

Diğer türler arasında, yüksek saflık ve istikrarlı kalite sunan, sıradan ürünlerden çok daha düşük kükürt içeriğine sahip çevre-dostu kükürt boyaları bulunur. Kükürt tekne boyaları, polyester-pamuk karışımlarının dispers boyalarla bir-banyoda boyanması için uygundur. Dispers boyalara benzer şekilde işlenen dispersiyonlu kükürt boyaları, polyester-viskon karışımlarının boyanması için kullanılır.

V. Boyama Mekanizması ve Prosesi

5.1 Boyama Prensibi

Küp boyalara benzer şekilde Kükürt Siyahı, bir indirgeme-oksidasyon döngüsü yoluyla boyar. İlk adımda, sodyum sülfür gibi indirgeyici ajanlar boyadaki disülfür veya polisülfit bağlarını kırarak tiyol grupları oluşturarak ve suda -çözünür bir löko bileşiği oluşturduğunda indirgeme çözünmesi meydana gelir. Daha sonra tükenme sırasında anyonik löko formu, van der Waals kuvvetleri ve hidrojen bağları yoluyla selüloz lifleri üzerine adsorbe edilir. Son olarak, oksidasyon fiksasyonu, hava veya oksitleyici maddelerle işlemden geçirilerek löko bileşiğinin çözünmez durumuna geri dönüştürülmesi ve bunun fiber üzerine sıkı bir şekilde sabitlenmesiyle gerçekleşir.

5.2 Boyama İşlemi Adımları

Süreç birkaç önemli adımı içerir. İlk olarak, indirgeyici madde olarak genellikle sodyum sülfür kullanılarak boya indirgenir ve çözülür. Daha sonra löko bileşiği, genellikle küçük bir sıvı oranı kullanılarak ve tükenmeyi teşvik etmek için elektrolitler eklenerek fiber üzerine boşaltılır. Oksidasyon, havaya maruz kalma veya oksitleyici bir madde kullanılarak gerçekleşir. Son olarak, son işlem, yıkamayı, yağlamayı,-hassaslaşmayı önleyici işlemi ve sabitlemeyi içerir.

5.3 Boyama Haslığı

Pamukta %6 derinlikte Sülfür Siyahı iyi haslık özellikleri gösterir. Işık haslığı mükemmeldir, genellikle 6. dereceye ulaşır. Renk değişimi için 95 santigrat derecede yıkama haslığı 3 ila 4. derecedir ve renk değişimi için terleme haslığı 4 ila 4.5 derecedir. Kuru sürtme haslığı 2 ila 3. derece, yaş sürtme haslığı ise 1 ila 2. derece arasında daha düşüktür. 200 santigrat derecede ısıl presleme haslığı 4. derecedir.

VI. Ana Uygulama Alanları

Sülfür Siyahının birincil uygulaması iplikler, gri kumaşlar ve örgüler de dahil olmak üzere pamuklu tekstillerin boyanmasıdır. Keten elyafları, viskon elyafları ve bunların karışımlarının boyanmasında da kullanılır. Çözünmüş Kükürt Siyahı, deri boyama, kağıt boyama ve viskon elyafların eğrilerek-boyamasında ek uygulamalar bulur.

VII. Önlemler ve Sorun Çözme

7.1 Fiber İhale Sorunu

Lif kırılganlığı olarak da bilinen yumuşama olgusu, Kükürt Siyahı moleküllerinin polisülfür zincirlerinde aktif kükürt içermesi nedeniyle ortaya çıkar. Nemli ve sıcak koşullar altında bu kükürt, selüloz liflerinin asit hidrolizini katalize eden ve kumaş mukavemetinin kaybına yol açan sülfürik asit oluşturmak üzere havada kolayca oksitlenir.

Önleyici tedbirler arasında, belirli türler için paket başına 700 gramın aşılmaması gibi boya kullanımının kontrol edilmesi yer alır. Artık boyanın ve serbest kükürtün giderilmesi için iyice yıkama şarttır. Üre, soda külü veya sodyum asetat gibi ajanların kullanıldığı yumuşama önleyici tedavi uygulanmalıdır. Mallar boyamadan hemen sonra kurutulmalı ve ısı oluşumunu önlemek için balyalamadan önce kuruduktan sonra oda sıcaklığına soğutulmalıdır. Bunlar kararsız kükürt atomlarını stabilize etmek için formaldehit ve monokloroasetik asit gibi katkı maddeleri ile üretildiklerinden hassas-dirençli kalitelerin kullanılması da önerilir.

7.2 Çevre Sorunları

Geleneksel Kükürt Siyahının, kükürt-içeren atık su oluşturan aşırı sodyum sülfit kullanımı gibi dezavantajları vardır. Boyama işlemi aynı zamanda zehirli hidrojen sülfür gazı da üretebilir ve atık su arıtma maliyetleri yüksektir.

Bu sorunlara yönelik çözümler, sodyum sülfürün çözünmesi ihtiyacını ortadan kaldıran çevre dostu sıvı-Sülfür Siyahının benimsenmesini içerir. Glikoz ve sodyum hidrosülfitten oluşan ikili indirgeme sisteminin kullanılması başka bir yaklaşımdır. Çözündürülmüş Kükürt Siyahının geliştirilmesi ve kullanılması aynı zamanda süreci basitleştirir ve çevresel etkiyi azaltır.

VIII. Paketleme ve Depolama

8.1 Paketleme Özellikleri

Geleneksel Sülfür Siyahı ürünleri tipik olarak, varil başına net ağırlığı 25 kilogram olan, plastik torbalarla kaplı demir varillerde paketlenir. Çözündürülmüş ürünlerde ayrıca 25 veya 50 kilogramlık boyutlarda mevcut olan demir varil ambalajları kullanılır. Dokuma torba veya karton gibi diğer paketleme seçenekleri kullanıcı gereksinimlerine göre düzenlenebilmektedir.

8.2 Saklama ve Taşıma Koşulları

Depolama için Kükürt Siyahı kuru, iyi-havalandırılmış, doğrudan güneş ışığından uzakta, nemden ve ısıdan korunan bir yerde saklanmalıdır. Taşıma sırasında ambalajın zarar görmemesi için eşyalar dikkatli bir şekilde taşınmalıdır. Güçlü higroskopikliği nedeniyle çözünmüş Kükürt Siyahına özel dikkat gösterilmelidir.

IX. Teknik Gelişim Trendleri

Siyah Sülfür'ün gelişimi, Avrupa ve Amerika'da zaten yaygın olarak benimsenmiş bir trend olan, geleneksel toz formların yavaş yavaş yerini alan sıvı ve -çevre dostu ürünlerle daha çevre dostu seçeneklere doğru ilerliyor. Çözünürleştirme, uygulamaları deri ve kağıt gibi alanlara genişleterek ürün değerini artırıyor. Stabilite iyileştirmeleri, sıvı ürünlerin, toz formlara kıyasla daha iyi depolama ve taşıma stabilitesi sunması ve tozlarda yaygın olarak görülen partiler arası{-partiler arasındaki önemli varyasyon sorunlarından kaçınılması anlamına gelir. Yeni ürün türleriyle prosesin basitleştirilmesi, sodyum sülfürün çözünmesi ihtiyacını ortadan kaldırarak ham madde israfını azaltır ve atık su arıtma maliyetlerini düşürür.

Bir asırdan fazla geçmişi olan bu klasik boya, daha fazla çevre dostu olma, verimlilik ve stabiliteye doğru gelişirken maliyet avantajını koruyarak teknolojik yeniliklerle yeniden canlandırılmaya devam ediyor.