Применение красителей - Мельников Б.Н.
Скачать (прямая ссылка):
Чувствительность дисперсных красителей к дымовым газам проявляется главным образом на ацетатных волокнах; на синтетических волокнах редко наблюдается обесцвечивание окрасок. Устойчивость окрасок к мокрым обработкам у дисперсных красителей на полиэфирном волокне высокая и несколько превосходит аналогичные показатели на других волокнах.
Важное практическое значение имеет устойчивость дисперсных красителей к сублимации, так как в процессах крашения и отделки химические волокна часто подвергают высокотемпературным обработкам (>180°С). Большинство дисперсных красителей отличается неудовлетворительной устойчивостью к сублимации. Так, моноазокрасители сублимируются при 135—170°С, дисазокрасители — при 160—180°С.
Для большинства производных антрахинона также характерна невысокая устойчивость к сублимации; некоторые красители начинают возгоняться уже при 130—150 °С. Устойчивость красителя к сублимации повышают путем увеличения его молекулярной массы или введением в его молекулу определенных групп. Для азокрасителей наиболее эффективны группы S02NH2, CONH2, CN, ОН, CHF2, CF3; для антрахиноновых — Cl, Вг, С2Н4ОН, С6Н4ОН, SO2NH2.
Крашение ацетатных и синтетических волокон дисперсными красителями осуществляют из высокодисперсных водных суспензий, содержащих поверхностно-активные вещества и диспер-гаторы. При этом лишь очень небольшая часть красящего вещества образует истинный раствор. Между истинно- и коллоид-норастворенной частью красителя в водной ванне существует подвижное равновесие. По мере перехода молекул красителя в волокно растворенная фракция пополняется за счет диспергированной части красителя. Таким образом, процесс крашения осуществляется всегда из раствора красителя, как бы насыщенного при данной температуре. От растворимости красителя в воде в значительной степени зависит скорость крашения. Степень дисперсности и растворимость красителей можно увеличить путем повышения температуры раствора, введения в красильную ванну текстильных вспомогательных веществ, некоторых органических растворителей, гидротропных веществ.
Существуют две точки зрения на механизм крашения химических волокон дисперсными красителями. Согласно одной из них, краситель в процессе крашения растворяется в волокнообразующем полимере как в твердом растворителе; согласно другой,—процесс крашения следует рассматривать как адсорбцию и диффузию красителя в порах волокна и закрепление его на специфических участках доступной внутренней поверхности полимера. По современным представлениям эти различия во
158
взглядах на механизм крашения не существенны. Дисперсный краситель закрепляется в гидрофобном волокне с помощью сил Ван-дер-Ваальса, диполь-дипольного взаимодействия и путем образования водородных связей. Эффективность проявления действия сил адсорбции в процессе крашения оценивается сродством дисперсных красителей к гидрофобным волокнам, равным 12—-18 кДж/моль.
При крашении синтетических волокон дисперсными красителями возникают значительные трудности, обусловленные строением и свойствами этих волокон. В наибольшей степени эти трудности проявляются при крашении полиэфирного волокна, характеризующегося большой упорядоченностью и плотностью упаковки макромолекул и исключительно высокой гидрофоб-ностью. Скорость диффузии дисперсных красителей в полиэфирные волокна примерно в 10—50 раз ниже, чем в полиамидные и ацетатные. В связи с этим возникла необходимость создания специальных способов крашения, позволяющих облегчить проникновение красителей в синтетические волокна. Основными направлениями решения этой проблемы являются: использование высокотемпературных способов крашения и применение в. крашении специальных химических веществ — интенсификато-ров процесса.
Интенсификация технологического процесса путем повышения температуры крашения (>100°С) чаще всего применяется на практике. Как уже отмечалось, при повышении температуры внутри волокна возникает свободный объем, необходимый для проникновения и размещения молекул красителя. Кроме того, увеличиваются растворимость и содержание мономолекулярной формы красителя в красильной ванне. Все это способствует резкому увеличению скорости диффузии дисперсных красителей в трудноокрашиваемое гидрофобное волокно. Так, например, повышение температуры от 100 до 130—170°С вызывает увеличение скорости диффузии Дисперсного красного 2С в полиэфирную пленку более, чем в 100—3000 раз. Наряду с повышением скорости крашения увеличивается глубина прокрашивания элементарных волокон, а следовательно, и устойчивость окрасок.
Ускорения крашения и повышения накрашиваемости волокон можно достичь и введением в красильную ванну интенси-фикаторов, ускоряющих проникновение красителя внутрь волокна. Скорость диффузии молекул красителя под влиянием различных интенсификаторов возрастает в 10—100 раз. Использование этих веществ позволяет проводить крашение при температурах до 100°С. В качестве интенсификаторов применяют различные химические соединения: фенолы, ароматические кислоты и их производные, ароматические кетоны, альдегиды, первичные амины, ароматические углеводороды и их производные и некоторые другие соединения. Все эти продукты либо совсем нерастворимы, либо очень мало растворимы в воде, поэтому их применяют в виде водных дисперсий или эмульсий.
