在印染工業復雜的生產鏈條中,亞硫酸氫鈉(NaHSO?)憑借其獨特的化學性質-兼具還原性、酸性及與特定物質的反應活性,廣泛參與染料制備、織物前處理、染色工藝及廢水處理等環節,主要作用及應用要點如下:
一、還原作用
亞硫酸氫鈉的強還原性是其在印染中最核心的功能,主要用于調整染料結構,優化染色效果,尤其針對偶氮類、蒽醌類等常用染料。
部分偶氮染料在合成過程中可能殘留氧化劑或雜質,導致染料色光偏暗、純度不足。亞硫酸氫鈉可通過還原反應破壞染料中的少量氧化雜質,或調整染料分子中的共軛雙鍵結構,使染料色光更鮮艷、穩定。例如在酸性偶氮染料生產中,加入適量亞硫酸氫鈉可去除未反應的重氮鹽,避免其與纖維結合產生雜色斑點,提升染料純度。
某些疏水性染料(如還原染料、分散染料)直接用于染色時溶解性差,易出現色花、染色不均問題。亞硫酸氫鈉可與染料分子中的特定基團(如羰基、硝基)反應,引入親水性的磺酸基,增強染料在水中的溶解度,同時不破壞染料的發色核心,確保染色過程中染料均勻分散,減少織物表面的色差。
二、助染作用
在纖維染色階段,亞硫酸氫鈉可通過調節染色體系環境、優化染料吸附過程,提升染料與纖維的結合牢度,尤其適用于棉、麻等天然纖維素纖維及合成纖維的染色。
多數染料(如酸性染料、活性染料)的染色效率對pH值敏感,例如活性染料與纖維素纖維反應時,需在弱酸性至中性環境下進行,以避免染料過早水解失效。亞硫酸氫鈉水溶液呈弱酸性(pH約3-5),可作為 “溫和酸性調節劑”,替代傳統的硫酸、醋酸,緩慢穩定染浴pH值,防止pH驟變導致的染料聚集或纖維損傷,尤其適合對酸敏感的蛋白質纖維(如羊毛、絲綢)染色。
對于結構緊密的纖維(如滌綸、錦綸),染料難以滲透到纖維內部,易出現 “表面染色” 現象。亞硫酸氫鈉可與纖維表面的少量氧化基團(如羥基、羧基)反應,降低纖維表面張力,同時其還原性可輕微破壞纖維表面的局部結晶結構,為染料分子開辟滲透通道,提升染料在纖維內部的擴散速率;此外,它還能與染料中的活性基團(如乙烯砜基)協同作用,促進染料與纖維的共價結合,提高水洗牢度和摩擦牢度。
三、漂白與脫色
亞硫酸氫鈉的還原性還可用于織物前處理的 “溫和漂白” 及印染廢水的脫色處理,尤其適合對漂白強度要求較低的場景。
天然纖維(如棉、麻)在種植和加工過程中會殘留色素(如棉籽殼色素、木質素)和雜質,若不去除會影響后續染色的均勻性。亞硫酸氫鈉可作為 “還原漂白劑”,選擇性還原纖維中的天然色素(如將色素中的共軛雙鍵還原為單鍵,使其失去發色能力),同時避免像次氯酸鈉等強氧化劑那樣損傷纖維結構,尤其適合淺色織物或對纖維強度要求高的品種(如嬰幼兒衣物用棉)。
印染廢水通常含有大量未上染的染料(如偶氮染料、蒽醌染料),色度高、難降解。亞硫酸氫鈉可通過還原作用破壞染料分子的發色體系(如斷裂偶氮鍵、還原硝基為氨基),使廢水色度顯著降低;同時,它還能與廢水中的重金屬離子(如銅離子、鉻離子)反應生成不溶性硫化物沉淀,輔助去除重金屬污染,為后續的生化處理降低負荷。
四、使用注意事項
亞硫酸氫鈉在印染應用中需嚴格控制用量和工藝條件:①過量使用可能導致染料過度還原,使染色織物色光變淺甚至脫色;②它在高溫、強堿性環境下易分解產生二氧化硫,需注意通風防護,避免對操作人員健康和織物造成影響;③與強氧化劑(如雙氧水、次氯酸鈉)混合時會發生劇烈反應,需嚴格分開使用,防止安全事故。