- •1. Введение.
- •2. Классификация красителей.
- •2.1. Химическая классификация красителей.
- •2.2. Техническая классификация.
- •2.3. Прямые красители.
- •3. Экспериментальная часть.
- •3.1. Расчет концентраций.
- •3.2 Определение оптической плотности.
- •3.5 Определение оптической плотности.
- •3.6.Расчёт выбираемости красителя.
- •3.7 Расчёт коэффициента экстинкции.
- •4.Определение сродства красителя к волокну.
- •4. Выводы.
- •5.Приложение.1.
- •6.Приложение.2.
- •Список литературы.
2.3. Прямые красители.
ПРЯМЫЕ КРАСИТЕЛИ (субстантивные красители), анионные водорастворимые красители, окрашивающие целлюлозные волокна непосредственно в нейтральных или слабощелочных растворах в присутствии нейтральных электролитов (NaCl или Na2S04). Прямые красители содержат в молекуле группы SO3H,реже - СООН. Часто для повышения растворимости в краситель добавляют Na-соль нитрилуксусной кислоты N(CH2COONa)3(трилон А). Производятся прямые красители в виде Na-солей (реже аммониевых или калиевых), диссоциирующих в воде с образованием окрашенных анионов:, где Крашенный -остаток молекулы красителя. В растворах, особенно в присутствии электролитов, молекулы красителей находятся в виде ассоциатов. Степень ассоциации зависит от строения и температуры раствора (при повышении температуры степень ассоциации понижается) и колеблется от 10 до 600. По хим. классификации, прямые красители преименяютсядис- и полиазокрасители, производные диоксазина и фталоцианинов. Предназначены главным образом для окрашивания материалов из целлюлозных волокон (хлобчатобумажных, швейных нитей, пряжи, трикотажных полотен, чулочно-носочных изделий, подкладочных вискозных тканей и др.), реже для окрашивания материалов из натурального шелка и полиамидного волокна. [9]
Достаточно высокое сродство к целлюлозным волокнам связано со структурой молекул прямых красителей, имеющих относительно длинную цепь сопряженных двойных связей (как правило, не меньше 8). Кроме того, для проявления высокого сродства к волокну молекула прямых красителей должна иметь плоскостное (планарное) строение, содержать минимальное число групп S03Hи СООН и группы, способные к донорно-акцепторному взаимодействию (ОН, NH.2,N=Nи др.). Удерживаются прямые красители на волокне силами Ван-дер- Ваальса, водородными связями и др.
По свойствам прямые красители делят на 4 группы: 1) обычные прямые красители с устойчивостью окраски к свету в интенсивности стандартного тона <4 баллов (по 8-балльной шкале); 2) светопрочные прямые красители с устойчивостью окраски к свету >4 баллов; 3) прямые красители, упрочняемые солями Си (напр.,C11SO4,ДЦМ-уксуснокислая соль комплексного соединения и продукта конденсации дициандиамида с СН20); 4) прямые красители, упрочнение окраски которых достигается диазотированием сорбированного на волокне красителя с послед, азосочетанием (в качестве азосоставляющих используют (3- нафтол, м-толуилендин - амин, З-метил-1 -фенил-5-пиразолон).
Прямые красители просты в применении, как правило, хорошо комбинируются друг с другом, большинство из них обладает хорошей ровняющей способностью; окраски мн. красителей вытравляются для получения бесцветных и цветных рисунков по окрашенному фону. Крашение прямыми красителями можно проводить на любом красильном оборудовании.
Многие прямые красители первой и второй групп дают окраски в светлых тонах, достаточно устойчивые к мокрым обработкам и не требующие упрочнения закрепителями; окраски же в средних и темных тонах требуют упрочнения закрепителями: ДЦМ, ДЦУ (уксуснокислая соль продукта конденсации дициандиамида с СН20) и Устойчивый-2 (продукт конденсации дициандиамида с СН20 и гексаметилентетра-мином). Окраски красителями третьей группы в любой интенсивности закрепляют солями Си.
Окрашивание целлюлозных волокон прямыми красителями осуществляют преимущественно по периодическому способу, реже непрерывному плюсовочно-запарному. По классическому и периодическому способу крашение производят из слабощелочных растворов, благодаря чему исключается выпадение красителя в осадок, при начальной т-ре 30-40 °С, затем медленно повышают температуру до 80-95 °С и выдерживают в течение часа. Для повышения сорбции красителя волокном в красильный раствор добавляют электролит (NaCl или Na2S04) в количестве 10-20% от массы окрашиваемого материала, действие которого проявляется в снижении заряда частиц красителя и волокна, а при высоких концентрациях в растворе он оказывает десольватирующее действие на полярные группы молекул красителя и волокна. После крашения текстильный материал промывают холодной и теплой (40-45 °С) водой до бесцветных промывных вод и обрабатывают закрепителями в концентрации 3-6% от массы окрашиваемого материала при 40- 50 °С в течение 30 мин. Закрепители образуют на волокне с сульфогруппами красителя труднорастворимые соли, что и приводи т к упрочнению окраски.
Прямые красители (субстантивные), синтетические красители, обладающие способностью при крашении непосредственно без протрав (отсюда название «прямые») связей достаточно прочно адсорбироваться целлюлозными волокнами. Предполагается, что прямые красители удерживаются на волокне за счёт водородных с и дисперсионных сил Ван-дер-Ваальса. Водородные связи могут образовывать гидроксильные группы целлюлозы и группы —ОН, —NH2, —CONH— красителей. По химическому строению большая часть прямые красители относится к группе азокрасителей, а отдельные представители к диоксазиновым и фталоцианиновым красителям; они обычно содержат сульфогруппы и хорошо растворимы в воде. Типичный представитель прямых красителей - Прямой голубой2с:
Существуют прямые красители всех цветов; по яркости они уступают реактивным красителям. Светоустойчивость многих прямых красителей низкая. Для повышения устойчивости окрасок к воде, поту, механическим воздействиям при стирке и др. Прямые красители обрабатывают на материале закрепителями - специальными веществами, образующими на волокне высокомолекулярные защитные плёнки или дающие с красителем нерастворимые в воде соли, которые прочно удерживаются в волокне. Прямые красители применяются для крашения хлопка, вискозы, а также кожи, бумаги, в меньшей степени - натурального шёлка, шерсти и полиамидных волокон. Широкому применению прямые красители способствуют их невысокая стоимость и простые методы крашения. [10]