БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (КР) Страница 52

  Крашение активными (реактивными) красителями. Активные красители используют для К. целлюлозных, белковых и полиамидных волокон. К. состоит из двух стадий: пропитки волокнистого материала раствором красителя и фиксации его в щелочной среде. На этой последней стадии краситель реагирует с волокном и образует с ним новое окрашенное соединение, например:

Часть красителя (до 30% ) взаимодействует с водой. Гидролизованный водой краситель необходимо полностью удалить из волокна при промывке, иначе резко снизятся показатели прочности окраски к мокрым обработкам. К. активными красителями проводят периодическим, полунепрерывным и непрерывным способами. Наиболее распространён однованный плюсовочно-запарной способ, при котором после пропитки окрашиваемого материала раствором красителя в присутствии бикарбоната натрия проводят (с промежуточной сушкой или без неё) запаривание волокна при температуре 100—103 °С, после чего окрашенное волокно промывают и высушивают.

  Крашение кубовыми и сернистыми красителями. Кубовые красители нерастворимы в воде и поэтому для К. их предварительно восстанавливают в щелочной среде гидросульфитом натрия, в результате чего получаются растворимые натриевые соли лейкосоединений, поглощаемые целлюлозными волокнами из водных растворов. Окислением кислородом воздуха или др. окислителями лейкосоединения переводят в исходные нерастворимые красители, которые прочно удерживаются в порах волокна. К кубовым красителям относятся полициклические красители и индигоидные красители. В зависимости от типа применяемого красителя К. ведут при температурах от 30 до 80°С. Аналогичным образом применяют нерастворимые сернистые красители. Отличие состоит в том, что в качестве восстановителя используют не гидросульфит, а сульфид натрия. Красящая способность сернистых красителей невелика, поэтому при К. в тёмные цвета берут до 20% красителя от массы волокна. К. ведут при температуре, близкой к 100 °С. Существуют и растворимые в воде препараты сернистых красителей. При их использовании текстильный материал пропитывают водным раствором красителя, высушивают горячим воздухом и обрабатывают в растворе, содержащем сульфид натрия и едкий натр. В этом растворе при 80—90°С в течение 30 сек происходит проявление красителя, т. е. переход его в исходную нерастворимую в воде форму.

  Помимо восстановительного способа К. кубовыми красителями, широко применяется т. н. суспензионный метод. В этом случае волокнистый материал пропитывают высокодисперсной суспензией кубового красителя, высушивают, а затем обрабатывают щелочным гидросульфитным раствором. Нерастворимый краситель непосредственно на волокне переходит в растворимую натриевую соль лейкосоединения, которая сорбируется волокном и диффундирует внутрь его при последующем запаривании. Окисление лейкосоединения в исходный краситель и фиксация его на волокне происходят при обработке растворами окислителей, например K2Cr2O7 или H2O2, после чего материал тщательно промывают.

  Особую группу кубовых красителей составляют растворимые в воде препараты — кубозоли. Их водными растворами пропитывают волокнистые материалы и затем различными способами (нитритным, бихроматным, запарным и т. д.) в кислой среде проводят гидролиз и окисление кубозолей. В результате на волокне фиксируется первоначальный кубовый краситель, из которого был получен соответствующий кубозоль.

  Крашение нерастворимыми азокрасителями, образующимися в волокне (холодное К.). В ходе такого К. красители синтезируются непосредственно на волокне в результате сочетания азосоставляющих (азотолов) с диазония солями. При К. волокно пропитывают щелочным раствором азотола, высушивают и обрабатывают на холоде при pH 7—9 водным раствором соли диазония. На волокне происходит реакция азосочетания, и оно окрашивается. Т. о. окрашивают целлюлозные волокна, но при известной модификации метода нерастворимые азокрасители можно синтезировать и в полиамидных, полиэфирных и полиакрилонитрильных волокнах.

  Кроме нерастворимых азокрасителей, на волокне можно синтезировать и др. пигменты, в частности чёрный анилин, являющийся наиболее распространённым окислительным красителем. Его получают путём окислительной конденсации анилина в среде минеральной кислоты. В качестве окислителя применяют хлорат натрия и бихромат натрия или калия; катализаторами окислительного процесса являются медный купорос, железисто- и железосинеродистый калий и др.

  Для К. волокон используют и готовые органические пигменты, для их фиксирования — различные синтетические связующие вещества, например предконденсаты мочевино- и меламиноформальдегидных смол.

  Крашение катионными красителями. Катионные красители — обычно моноазокрасители (см. Азокрасители) и полиметиновые красители. Окрашивают полиакрилонитрильные волокна в яркие насыщенные цвета, окраски обладают довольно высокой прочностью. Краситель фиксируется на волокне межмолекулярными силами и благодаря образованию ионных связей:

,

где А— — анион, например CH3SO4—. К. производят в уксуснокислой среде в присутствии глауберовой соли и выравнивающих веществ; температура ванны 95—100°С, продолжительность К. 60—90 мин. Расход красителя 2—5%, уксусной кислоты 1—5%, глауберовой соли 5—15% и выравнивателя 2—6% от массы окрашиваемого материала. Существуют и непрерывно-поточные методы К. полиакрилонитрильных волокон катионными красителями. В этом случае для ускорения проникновения красителя в волокно используют резорцин, этиленкарбонат и др. вещества. Волокнистую массу пропитывают раствором красителя (5—10 г/л), содержащим названные ускорители (10—50 г/л), запаривают при 103°С в течение 60— 90 сек и тщательно промывают.

  Крашение кислотными и протравными красителями. Кислотные красители растворимы в воде благодаря наличию групп SO3M (реже COOM, где М — Na, К или NH4), SO2NH2, SO2CH3 и др., к ним относятся антрахиноновые красители и азокрасители. Применяются в основном для К. белковых и полиамидных волокон, а также кожи, меха, бумаги, древесины и др. материалов. В процессе К. краситель взаимодействует с волокном по схеме:

В закреплении красителя на волокне участвуют также ван-дер-ваальсовы силы. К. осуществляют при pH 3—5 в присутствии глауберовой соли и выравнивателя. температура К. 85—90°С, длительность 45— 60 мин. Так же красят белковые и полиамидные волокна протравными красителями, окрашивающими волокно и закрепляющимися на нём при последующей обработке некоторыми химическими веществами, называемые протравами. Важнейшие протравные красители — хромовые, которые после пропитки волокна обрабатывают раствором бихромата натрия, причём хром восстанавливается из шести- в трёхвалентное состояние с образованием на волокне нерастворимых комплексных соединений красителей: (рис.). Такие комплексы могут удерживаться на волокне и ван-дер-ваальсовыми силами. Хромовые красители дают окраску большой прочности к действию света и мокрых обработок. В зависимости от строения красителей К. проводят в кислой или нейтральной среде с добавкой выравнивателей. Наибольшее применение в качестве хромовых получили азо- и антрахиноновые красители.

  Крашение дисперсными красителями. По химическому строению дисперсные красители относятся к азокрасителям или антрахиноновым красителям. Обычно их применяют для К. полиамидных, полиэфирных, полиакрилонитрильных и ацетатных волокон. Молекулы дисперсных красителей имеют малые размеры и легко проникают в плотные синтетические волокна. Кроме того, у них отсутствуют анионные группы, препятствующие взаимодействию красителя с волокном, имеющим в воде отрицательный заряд. Дисперсные красители плохо растворимы в горячей воде, поэтому их измельчают (диспергируют) до размера частиц меньше 2 мкм. Полиамидные и диацетатные волокна окрашивают в ванне, содержащей диспергатор. К. начинают при температуре 40—50°С и затем ведут в течение 1 часа при 80°С. Полиэфирные и полиакрилонитрильные волокна, отличающиеся повышенной плотностью, в этих условиях практически совсем не окрашиваются. Поэтому для К. таких волокон необходимо повысить температуру до 130—140°С или применить переносчики — вещества, разрыхляющие структуру полимера. В качестве переносчиков применяют о-оксидифенил, моно- и дихлорбензолы, бензойную и салициловую кислоты, бетанафтол, крезолы и т. д. Их оптимальная концентрация в красильной ванне 3—8 г/л. Очень эффективными для полиэфирных волокон являются непрерывно-поточные методы К. — термозольный и вапокол-процессы. По обоим этим способам волокно сначала пропитывают слегка загущенной высокодисперсной суспензией красителя и затем после сушки прогревают в течение 60—90 сек при температуре 200—210°С (термозольный процесс) или подвергают воздействию паров трихлорэтилена (вапокол-процесс). После таких обработок волокно промывают и высушивают.