ПРОТРАВНЫЕ КРАСИТЕЛИ
,
анионные водорастворимые красители, к-рые сорбируются волокнистыми материалами
из водных р-ров и закрепляются на них с помощью т. наз. протрав-соед. металлов
со степенью окисления +3 (обычно Сг, реже Fe, A1 и др.) с образованием интенсивно
окрашенных внутрикомплексных соед., устойчивых к разл. физ.-хим. воздействиям.
В этих комплексах атом металла связан ковалентными и координац. связями с комплексообразую-щими
группами красителя и образует устойчивые пяти-и шестичленные циклы.
По хим. классификации,
П. к.-преим. азокрасители и антрахиноновые красители, реже-трифенилметановые
(см. Арилметановые красители), ксантеновые красители и др. Азокрасители
содержат в молекуле в орто,орто-положеиияx к азогруппе группу
НО и одну из групп НО, СООН, NH2 или NO; антрахиноновые - в орто,
пери-положениях группы НО или реже NHAr. Предназначены П. к. гл.
обр. для окрашивания шерсти; для целлюлозных волокон и натурального
шелка практически не применяются из-за сложной и длительной технологии крашения.
Благодаря использованию в качестве протравы преим. соед. Сr П. к. часто называют
хромовыми (устаревшее назв.-кислотно-протравные).
До обработки соединениями
Сг хромовые красители действуют как кислотные красители. По сравнению
с металлсодержащими кислотными красителями (атом металла вводят в красители
при их произ-ве) хромовые красители дают более устойчивые и равномерные окраски,
т. к. образование комплекса красителя с металлом происходит глубоко внутри волокна,
куда проникновение металлсодержащего красителя затруднено или невозможно. Кроме
того, в волокне возникают координац. связи между образовавшимся комплексом красителя
и функц. группами волокна. Процесс нанесения протравы, наз. хромированием, осуществляют
в процессе крашения, до или после него, используя чаще всего Na2Cr2O7·2H2O
или К2Сr2О7, реже-метахромовую протраву [смесь
К2Сr2О7 и (NH4)2SO4].
Кол-во соед. Сr при хромировании составляет обычно 50% по массе от взятого для
крашения красителя, однако в связи с возросшими требованиями к защите окружающей
среды это кол-во уменьшают до 25-30% и только для черного цвета-50% (в ряде
стран допустимое предельное содержание Сr6+ в сточных водах 2-5 мг/л).
Большее уменьшение может привести к ухудшению качества окраски. Окрашивание
производят в кипящем р-ре при рН 3,5-3,8, при этом Сr6+ восстанавливается
цистиновыми группами шерсти до Сr3+ ; более низкое или высокое значение
рН неблагоприятно сказывается на качестве окраски (неровнота, низкая прочность)
из-за неполного комплексообразования.
На практике наиб. широко
распространено хромирование после крашения; способ с предварит. хромированием
утратил свое значение из-за длительности процесса и большой опасности деструкции
шерсти; крашение шерсти с одновременным хромированием имеет огранич. значение,
т.к. для этой цели пригодны только отдельные красители, получившие назв. однохромовых.
Крашение с послед. хромированием
осуществляют ступенчато. Сначала текстильный материал обрабатывают р-ром Na2SO4
в присут. СН3СООН или H2SO4 при кипении (как
при крашении кислотными красителями); после завершения стадии "выбирания"
красителя т-ру красильного р-ра понижают до 80 °С, добавляя холодную воду,
доводят рН до 3,5-3,8 и вводят необходимое кол-во К2Сr2О7
(0,5-1,5% от массы материала), нагревают до кипения и выдерживают 25-30 мин,
после чего охлаждают и окрашенный материал промывают водой.
Однохромовые красители
окрашивают шерсть в слабокислой среде при рН 6,0; при этом процессы крашения
и хромирования совмещаются в одну технол. стадию. В этом случае комплексообразование
красителя с Сr3+ должно протекать медленнее, чем выбирание красителя
волокном из р-ра, в противном случае комплексное соед. образуется в р-ре и выпадает
в осадок. В связи с этим однохромовые красители должны обладать пониж. реакц.
способностью и повыш. сродством к волокну. Такие красители содержат в молекуле
группы НО (и не более одной SO3H), в орто-и гшря-положениях
к к-рым находятся электроотрицат. группы NO2; группа НО в этих красителях
обладает кислыми св-вами и, диссоциируя, способствует хорошей р-ри-мости красителя.
Замедлению процесса комплексообразования способствует также применение (NH4)2
Cr2O7 вместо К2Сr2О7.
При крашении однохромовыми красителями в красильный р-р вводят краситель, метахромовую
протраву, Na2SO4 и процесс крашения проводят при кипении
в течение 30-45 мин. При неполном выбирании красителя в р-р добавляют СН3СООН;
по окончании крашения р-р охлаждают и окрашенный материал промывают.
М. Г. Романова.
|