Применение красителей - Мельников Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
К продуктам конденсации алкилфенолов с этиленоксидом относятся вспомогательные вещества ОП-4, ОП-7, ОП-Ю и ОП-20.
CH3(CH2)m—\^J—'0(СН2СН20)пН т= 8 — 9, п== 4 — 20
Препараты ОП-7 и ОП-Ю растворимы в воде и обладают хорошими эмульгирующими, смачивающими, моющими, выравнивающими и антистатическими свойствами; препарат ОП-4 плохо растворим в воде и используется в качестве эмульгатора в замасливающих смесях, содержащих минеральные масла. Препарат ОП-20 применяется как смачиватель, солюбилизатор, выравниватель и антистатик. Эти вещества находят ограниченное применение из-за трудности их биохимического окисления.
82
РАШЕНИЕ И ПЕЧАТАНИЕ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
.1. ПРИМЕНЕНИЕ КИСЛОТНЫХ, ХРОМОВЫХ и кислотных МЕТАЛЛСОДЕРЖАЩИХ КРАСИТЕЛЕЙ
'.1.1. Кислотные красители
есьма многочисленный класс кислотных красителей объединяет соединения с различной химической структурой. Большей’ частью это сульфопроизводные моноазокрасителей (например, Кислотный ярко-оранжевый Ж), дисазокрасителей, триарилме-тановых и антрахиноновых (например, Кислотный синий антра-хиноновый) красителей, а также отдельные представители суль-фопроизводных ксантеновых, азиновых и хинофталоновых красителей.
N=N— Ph H,N О ОН
Кислотный Кислотный
ярко-оранжевый Ж синий антрахиноновый
Кислотные красители окрашивают белковые (шерсть, натуральный шелк) и полиамидные волокна. Они дают окраски широкой гаммы цветов и оттенков, отличающихся чистотой и яркостью. Окраски в большинстве случаев обладают относительно высокой устойчивостью к мокрым обработкам и удовлетворительной устойчивостью к свету.
Кислотные красители, являясь натриевыми солями сульфокислот, хорошо растворяются в воде, диссоциируя на ионы (уравнение 1). В водных растворах кислотные красители обычно не образуют ассоциаты даже в присутствии электролитов; в случае образования ассоциатов степень ассоциации равна 2—3.
Кр—S03Na т—>- Кр—S03" + Na+ (1>
Кислотные красители проявляют сродство к белковым и полиамидным волокнам, которое колеблется в довольно широких, пределах (42—113 кДж/моль) и зависит от числа и положения в молекуле красителя сульфогрупп, наличия ациламиногрупп и алкильных остатков. Оно уменьшается в ряду: шерсть > шелк > > полиамидное волокно.
Кислотные красители, обладая сродством к указанным волокнам, сорбируются на поверхности волокна, диффундируют
Рис. 17. Зависимость поглощения кислотного красителя полиамидным волокном от pH красильной ванны.
через субмикроскопические поры в глубь волокна и закрепляются на активных центрах его внутренней поверхности силами меж-молекулярных связей, главным образом ионных связей, образующихся между ионизированными аминогруппами волокнообразующего полимера и отрицательно заряженным анионом красителя (уравнение 2). При наличии в молекулах кислотных красителей гидрокси- или аминогрупп, а также больших алкильных остатков красители могут фиксироваться на волокне и путем образования водородных связей, а также силами Ван-дер-Ваальса.
-ООС—В—NH3 + KpS03- + Н+ ч—^ НООС—В—NH3 "03SKp
(2)
Поскольку при взаимодействии кислотных красителей с волокном наибольшее значение имеют ионные связи, накрашивае-¦мость волокна в данном случае зависит от числа и доступности ¦аминогрупп в макромолекуле полимера, а также от положительного заряда волокна, который в свою очередь определяется -кислотностью красильной ванны.
При избытке водородных ионов в системе (pH«2—3,5) все 'аминогруппы белковых волокон заряжаются положительно и в этом случае наблюдается максимальное поглощение красителя волокнами. Зависимость сорбции кислотного красителя шерстяным волокном от pH красильной ванны представлена на рис. 7. В практических условиях крашения шерсти и натурального шелка не происходит насыщения всех ионизированных аминогрупп.
В отличие от белковых волокон в полиамидном волокне число аминогрупп, способных связывать кислотные красители, невелико и зависит от условий получения полимера. Максимальное поглощение кислотных красителей этим волокном составляет 0,04—0,06 моль/кг. Влияние pH красильной ванны на поглощение кислотных красителей полиамидным волокном показано на рис. 17. Как можно видеть, при изменении pH от 8,0 до 5,0 поглощение красителя повышается в результате непрерывного роста числа положительно заряженных аминогрупп в волокне. В интервале pH 5,0—2,0 количество связанного волокном красителя остается постоянным и составляет 0,04—0,06 моль/кг, т. е. соответствует максимальному числу аминогрупп в полимере, способных взаимодействовать с красителем. При рН<2,7 поглощение красителя из ванны резко повышается. Это может
84
быть отчасти связано с гидролизом полиамидного волокна, при котором возникают новые первичные аминогруппы, или с протонированием в сильнокислой среде амидных групп волокна. Появление большого числа новых положительно заряженных центров повышает кислотную емкость волокна и резко увеличивает восприимчивость его к красителям анионного типа. Аналогичное явление в сильнокислой среде возможно при крашении шерстяного волокна, однако pH красильной ванны должно быть при этом значительно ниже (<0,8). Крашение в сильнокислых красильных ваннах при pH<2 обычно не проводят, так как это может привести к деструкции волокна, сопровождающейся потерей его прочности.
