第五节 还原染料
还原染料又名士林染料，分为不溶于水和可溶于水两种。还原染料常用于棉、维纶的染色，但由于还原染料要在碱性介质中染色，因此一般不用于蛋白质纤维的染色。
一、不溶性还原染料
不溶性还原染料分子结构中含有两个或两个以上的羰基，没有水溶性基团，不溶于水，对棉纤维没有亲和力。染色时需在强还原剂和碱性的条件下，将染料还原成可溶性的隐色体钠盐才能上染纤维，隐色体上染纤维后再经氧化，重新转变为原来不溶性的染料而固着在纤维上。
不溶性还原染料色泽鲜艳，染色牢度好，尤其是耐晒、耐洗牢度为其他染料所不及。但其价格较高；红色品种较少，缺乏鲜艳的大红色；染浓色时摩擦牢度较低；某些黄、橙色染料对棉纤维有光敏脆损作用，即在日光作用下染料会促进纤维氧化脆损。
按化学结构和性质，不溶性还原染料有蒽醌类、靛族类和稠环类。
1.蒽醌类还原染料
蒽醌类还原染料是还原染料中最重要的一类。凡是以蒽醌或其衍生物合成的还原染料以及具有蒽醌结构的染料，都属于这一类。具有各项坚牢度优良、色泽较鲜艳、色谱较齐全、染料隐色体对纤维素纤维亲和力高的特点，一般日晒、皂洗等染色牢度都比较高，但某些浅色品种对棉纤维有光敏脆损作用。具有噻唑结构的染料，有严重的脆损作用。
2.靛族类还原染料
这类染料不仅指靛蓝及其衍生物，还包括硫靛及其衍生物和各种具有靛蓝和硫靛混合结构的对称或不对称的还原染料。
（1）靛蓝型。该类型中最基本的染料是靛蓝及其卤化衍生物，多为蓝色染料。其结构如下：
（2）硫靛型。染料含有硫靛或半硫靛结构，多为红、橙、棕、紫等色，色泽甚为鲜艳，但光敏脆损作用显著。其结构如下：
二、可溶性还原染料
可溶性还原染料大多数是由还原染料经还原和酯化而生成的隐色体的硫酸酯钠盐或钾盐。可溶性还原染料按母体染料结构的不同，可分为溶靛素和溶蒽素两种，两者统称印地科素。这类染料可溶于水，对纤维素纤维有亲和力，染料的亲和力较小，但扩散性好，容易匀染，染色牢度高。这类染料对碱和还原剂稳定，但染料分子中的酯键对无机酸很不稳定，容易发生水解，生成还原染料的隐色体。染料在碱性条件下，对氧化剂较稳定，但在酸性条件下，染料对氧化剂不稳定，会发生水解、氧化而生成相应的还原染料，这一过程称为显色。显色所用酸为硫酸，常用氧化剂为亚硝酸钠。
可溶性还原染料价格较高，递深力低，主要用于中、浅色的染色。
三、影响还原染料染色的主要因素
为了获得理想的染色效果，在还原染料的染色过程中，必须注意下述各点。
1.烧碱用量
在还原染料的染色中，烧碱的作用主要有两个，一个是中和保险粉分解后产生的亚硫酸氢钠，另一个是保证染料的充分还原溶解，保持隐色体的稳定。染料隐色体需在强碱性条件下，方能保持稳定，所以染浴中的烧碱用量（包括干缸烧碱用量），要大大超过理论用量。如烧碱用量不足，则有些染料会发生不正常的反应，但烧碱用量也不可太多，否则会降低染料的上染百分率，并使色泽灰暗。一般在染浴中如染料隐色体的聚集倾向较大，则该染料可取较高的碱浓度，它能使染料作较好的分散，反之碱浓度可低些。
2.保险粉的用量
染浴中的保险粉浓度应随染色深度、温度、时间、浴比而定，并应考虑染色设备条件和车间通风状况，如染色时的诸因素较易使保险粉分解时，则保险粉浓度要高些，反之则可低些。一般地说，保险粉的用量，比理论用量大2～5倍。出于染色时保险粉在各种因素的影响下不断分解，在染色过程中必须适量补充，以保证染料在充分还原的条件下上染。
保险粉的用量不可不足，否则会产生色浅、色花，且水洗牢度下降，但也不可过多，过多不仅浪费，还会造成色光萎暗。
3.染色温度
染色温度对染料的上染速率、上染百分率及匀染性和保险粉的用量关系很大，并随染料的种类不同而异。一般在染浴中，隐色体聚集倾向较小的染料扩散速率较高，所用上染温度较低，提高温度反而会降低上染百分率；聚集倾向较大的，扩散速率较低，染色时需用较高的上染温度，以便加速上染过程。
提高染色温度有利于匀染性的改善，但有些染料（如还原蓝）如温度过高，将会发生过度还原反应，同时在高温中保险粉不稳定，所以染色温度不宜超过65℃。但个别要在高温下染色的染料，则保险粉的用量要适当增加。
4.染色时间
染色时间对于染料的匀染、染色牢度及上染百分率等均有较大的关系，如染色时间过短，则上染百分率低，匀染效果不足，染色牢度也不良；但如果染色时间过长，虽有助于匀染和染色牢度的提高，但也增加了保险粉的消耗。从以上两方面考虑，实际染色时间为30～45min。
5.电解质用量
染料的隐色体聚集倾向不同，各个染料对食盐或元明粉的效应也不一致。聚集度小的，染浴中可酌加食盐，以提高上染百分率，但用量不宜过多，一般为10%～15%（owf）；聚集度较大的，上染百分率在一般染色条件下就很高，则不需再加食盐。
6.染色浴比
浴比的大小与上染百分率和染化料的用量等有关。浴比大，上染百分率降低有助于匀染，但染化料耗用量大；反之，则相反。还原染料绳状染色采用1：（20～25）的浴比。