Pewarna belerang

Pewarna belerangadalah pewarna yang paling umum digunakan yang diproduksi untuk kapas dalam hal volume. Bahan ini tidak mahal, umumnya memiliki ketahanan-pencucian yang baik, dan mudah diaplikasikan. Pewarna belerang didominasi warna hitam, coklat, dan biru tua.[1] Pewarna belerang merah tidak diketahui, meskipun tersedia warna merah jambu atau merah terang.

Kimia Organik

Ikatan belerang merupakan bagian integral dari kromofor dalam pewarna belerang. Merupakan senyawa organosulfur yang terdiri dari sulfida (–S–), disulfida (–S–S–) dan polisulfida (–S_n–) tautan dalam cincin heterosiklik. Mereka menampilkan subunit tiazol, thiazone, thianthrene, dan fenothiazonethioanthrone. Karena nonionik, pewarna belerang tidak larut dalam air.

Proses

Pencelupan meliputi beberapa tahap, yaitu. reduksi, pewarnaan, pencucian, oksidasi, penyabunan, dan pencucian akhir. Anion dikembangkan dengan mereduksi dan melarutkan pada titik didih ketika menunjukkan afinitas terhadap selulosa. Natrium sulfida (Na₂S), zat pereduksi dan pelarut, melakukan reduksi dan pelarutan, menghasilkan tiol dan kemudian menjadi garam natrium tiol atau tiolat, yang larut dalam air dan bersifat substantif terhadap selulosa. Tingkat kelelahan yang lebih tinggi terjadi pada 90-95 derajat dengan adanya elektrolit. Selulosa yang diwarnai menunjukkan efek empuk pada penyimpanan di bawah atmosfer lembab karena adanya sulfur bebas berlebih. Perawatan lanjutan dengan natrium asetat diperlukan untuk menekannya. H₂S yang dibebaskan selama pewarnaan membentuk logam sulfida korosif. Peraturan ini membatasi penggunaan bejana logam kecuali yang terbuat dari baja tahan karat:

Fe + H₂S → FeS + H₂

Produksi, dulu dan sekarang

Cikal bakal pewarna belerang dikatakan sebagai "Cachou de Laval", yang ditemukan oleh Groissant dan Bretonniere pada tahun 1873 dan dibuat dengan mengolah produk dengan lignin (seperti serbuk gergaji atau jerami) dengan sumber sulfida (seperti natrium hidroksida atau sulfida yang dicampur dengan belerang). Selanjutnya, Henri-Raymond Vidal menemukan apa-yang disebut Vidal Blacks pada tahun 1893 melalui reaksi berbagai turunan anilin dengan belerang. Eksperimen ini menunjukkan bahwa bahan berwarna pekat dapat dengan mudah diproduksi dengan menggabungkan senyawa aromatik dan sumber belerang.

Anggota kelas yang paling penting adalah Sulphur Black 1. Ini dihasilkan oleh reaksi 2,4-dinitrofenol dan natrium sulfida dalam air panas. Seperti banyak pewarna belerang, rincian reaksi kimianya kurang dipahami. Dapat diterima bahwa sulfida mereduksi gugus nitro menjadi turunan anilin, yang diperkirakan membentuk indofenol-mengandung zat antara yang selanjutnya diikat silang melalui reaksi dengan belerang. Hasilnya adalah spesies dengan berat molekul tinggi yang tidak larut. Sulphur Black 1 belum dipahami secara sempurna, dan materinya mungkin heterogen. Diperkirakan merupakan polimer yang terdiri dari subunit thianthrene dan fenotiazin. Pewarna panggang belerang yang disebut dihasilkan dari turunan 1,4-diaminobenzena dan diaminotoluena. Pewarna ini diusulkan terdiri dari polimer dengan subunit benzothiazole. Anggota golongan pewarna panggang belerang adalah Sulphur Orange 1, Sulphur Brown 21, dan Sulphur Green 12.

Metode aplikasi

Pewarna belerang-tidak larut dalam air. Dengan adanya zat pereduksi dan pada pH basa pada suhu tinggi sekitar 80 derajat , partikel pewarna akan hancur, yang kemudian menjadi larut dalam air-dan karenanya dapat diserap oleh kain. Natrium sulfida atau natrium hidrosulfida merupakan zat pereduksi yang cocok. Garam biasa memfasilitasi penyerapan. Setelah kain dikeluarkan dari larutan pewarna, kain dibiarkan di udara dimana pewarna diregenerasi melalui oksidasi. Pewarna induk yang diregenerasi tidak larut dalam air. Oksidasi juga dapat dilakukan di udara atau dengan hidrogen peroksida atau natrium bromat dalam larutan yang sedikit asam.

Kelarutan dalam air yang rendah adalah dasar dari ketahanan-pencucian yang baik pada kain yang diwarnai ini. Pewarna ini memiliki-ketahanan luntur warna yang baik, kecuali pemutih klorin. Karena pewarna-tidak larut dalam air, pewarna tidak akan luntur saat dicuci dengan air dan tidak akan menodai pakaian lain. Namun, pewarnanya mungkin tidak tahan luntur saat digosok. Pewarna diputihkan dengan pemutih hipoklorit.

Masalah lingkungan

Karena sifat limbah-mandi pewarna yang sangat mencemari, pewarna belerang perlahan-lahan dihapuskan di negara-negara Barat namun penggunaannya dalam skala besar di Tiongkok.[3] Kemajuan terkini dalam teknologi pewarnaan telah memungkinkan penggantian zat pereduksi sulfida beracun. Glukosa dalam larutan basa kini digunakan dan tersedia produk-sulfida rendah dan nol-sulfida. Perkembangan masa depan dalam bidang pengurangan kadar pewarna melalui proses elektrokimia cukup menjanjikan.