Применение красителей - Мельников Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Изучение механизма крашения белковых волокон кислотными красителями показало, что анионы кислот, всегда присутствующие в красильной ванне, вследствие своих малых размеров быстрее проникают в волокно, чем медленно диффундирующие анионы красителя. После достижения максимума поглощения анионов кислоты начинается вытеснение их с активных центров волокна анионами красителя (уравнение 3), что объясняется более высоким сродством последних к волокну. Таким образом, процесс перехода кислотного красителя на белковое волокно рассматривается как обмен ионов.
/NH3 н+ yNH3 х- уШ3 X- Кр30з- ,NH3 -03SKp
< ——*в( —р’К О)
ХС00" хСООН NCOOH \COOH
Несмотря на значительно более высокое сродство анионов красителя по сравнению со сродством неорганических ионов, между ними все же проявляется конкуренция за активные центры в волокне. Поэтому введение в подкисленную красильную ванну нейтрального электролита, а следовательно, увеличение концентрации неорганических ионов приводит к сдвигу равновесия в распределении красителя между раствором и волокном в сторону раствора. Это замедляет процесс крашения и способствует тем самым выравниванию окраски.
Кислотные красители значительно различаются между собой по скорости перехода на волокно, по выравнивающей способности, т. е. способности быстро и легко перераспределяться с интенсивно окрашенных участков волокнистого материала на светлоокрашенные, и по устойчивости получаемых окрасок к мокрым обработкам. Эти свойства красителей тесно связаны с их сродством к волокну и диффузионной способностью. Кислотные красители принято подразделять на три группы: хорошо-, средне- и плоховыравнивающиеся.
Хорошовыравнивающиеся красители обладают относительно малым сродством к волокну и высокой диффузионной подвижностью. Они медленно выбираются волокном даже из сильнокислых ванн, сравнительно легко переходят с окрашенного во-
85
локна в раствор, легко перераспределяются в волокнистом материале в процессе крашения. В результате получаемые окраски отличаются высокой равномерностью, но низкой устойчивостью-к мокрым обработкам.
Плоховыравнивающиеся красители обладают высоким сродством к волокну и низкой диффузионной подвижностью. Они быстро выбираются волокном из слабокислых ванн и закрепляются на волокне, не успевая равномерно распределиться в нем. Это обеспечивает получение устойчивых к мокрым обработкам, но недостаточно равномерных окрасок.
Средневыравнивающиеся красители по своим свойствам занимают промежуточное положение между красителями первых двух групп.
В практическом отношении наиболее ценными являются плоховыравнивающиеся красители, так как получаемые окраски наиболее устойчивы к мокрым обработкам и к валке. Их низкую способность образовывать равномерные окраски преодолевают, создавая такие условия крашения, при которых замедляется скорость перехода красителя из ванны на текстильный материал.
Процесс крашения белковых волокон кислотными красителями можно регулировать следующим образом: а) установлением оптимального значения pH красильной ванны; б) введением в нее нейтральных электролитов; в) соблюдением определенного температурного режима крашения; г) добавкой в красильную ванну выравнивателей, что особенно важно при использовании плоховыравнивающихся красителей.
Уменьшение кислотности красильного раствора, а также введение в ванну хлорида или сульфата натрия способствуют замедлению выбирания красителя и повышению ровноты окраски. Крашение хорошовыравнивающимися красителями проводят в присутствии серной кислоты, средневыравнивающимися — в умеренно кислых средах, используя органические кислоты; пло-ховыравнивающимися красителями— с применением потенциально кислых реагентов, таких, как сульфат или ацетат аммония, при гидролизе которых выделяющийся аммиак улетучивается и кислотность среды постепенно увеличивается.
Скорость крашения можно уменьшить и соблюдением определенного температурного режима крашения: процесс начинают при относительно низкой температуре, а затем ее постепенно повышают.
В ванны с плоховыравнивающимися красителями рекомендуют добавлять выравниватели, в качестве которых могут быть использованы анионоактивные (смачиватель НБ, сульфонол) и катионоактивные (выравниватели А и А-20) ПАВ, а также некоторые неионогенные ПАВ, например препарат ОС-20, синта-нол ДС-10.
Действие анионоактивных выравнивателей основано на том, что анионы этих препаратов могут взаимодействовать с ионизи-
86
рованными аминогруппами белкового волокна и тем самым препятствовать фиксации на них анионов красителя, замедляя переход красителя из ванны на волокно. Свойственное этим препаратам смачивающее действие также способствует выравниванию окраски. Влияние выравнивателей катионного типа определяется их способностью вступать в реакцию с анионами красителя и тем самым задерживать их взаимодействие с волокном. Выравнивающее влияние неионогенных препаратов связано с эффектом сольватации ими как молекул красителей, так и активных центров волокна.
Для крашения шерстяного волокна и тканей из него кислотными красителями чаще используют периодические способы. Крашение шерстяной ткани кислотными красителями по периодической схеме осуществляется следующим образом. Ткань замачивают водой при 40 °С, затем в ванну вводят раствор красителя и сульфата натрия и половинное по рецепту количество кислоты. Постепенно ванну доводят до кипения, и выдерживают ткань в кипящем растворе в течение 40 мин. Далее вводят вторую половину необходимого количества кислоты и продолжают крашение еще 40 мин в кипящей ванне, затем охлаждают и ткань тщательно промывают. Кислоту вводят в два приема для снижения начальной скорости поглощения красителя и получения более равномерной окраски.
