1) Відновлення кубових барвників за рахунок атомарного водню, що виділяється при розчиненні дітіоніту Nа у воді:

Nа₂S₂О₄ + 2Н₂О → 2NаНSО₃ + 2Н↑;

відновлення барвника протікає за схемою:

C=O C-OH C-ONa

t, 2H 2NaOH

R → R → R

2O 2H₂O

C=O C-OH C-ONa

Барвник Лейкосполука Натрієва сіль

барвника лейкосполуки

У результаті отримується лужний розчин натрієвої солі лейкосполуки індиго, який називається "кубом". Відновлен­ня і розчинення індиго — це зворотний процес;

2) відновлення кубових барвників відбувається за радикаль­ним механізмом; за активну радикальну часточку виступає аніон НSO₂^-, який безпосередньо взаємодіє з барвником у слаболужному середовищі. В сильно лужному середовищі розклад відновника може відбуватись з виділенням іона SО₂^2-.

Іон-радикал атакує вуглецевий атом карбонільної групи кубового барвника, який у лужному середовищі існує у фор­мі бірадикала.

Таким чином, згідно з другою точкою зору відновлення кубових барвників є реакцією рекомбінації радикала: барв­ника і іон-радикала — SО₂².

Відновники — похідні дітіонітів — здатні окислюва­тись киснем повітря, тому їх завжди в надлишку вводять у фарбувальні розчини, попереджаючи окислення барвників.

Так, гідросульфіт окислюється за схемою:

2Na₂S₂O₄ + 3O₂ + 2Н₂О = 4NаНSО₄

Така реакція не тільки виводить із системи відновник, але й понижує рН середовища за рахунок утворення кислої солі.

Кубові барвники відновлюють протягом 15-20 хв. При низьких температурах відновлення відбувається дуже повіль­но і може бути неповним. Однак при високих температурах можливе незворотне руйнування барвників, яке супрово­джується утворенням тьмяного забарвлення і непродуктив­ними витратами барвника.

Для попередження руйнування барвників необхідно ре­тельно витримувати рекомендований для кожного барвни­ка температурний режим, концентрацію гідроксиду натрію і відновника.

Процес переходу натрієвої солі лейкосполуки на волок­нистий матеріал залежно від вибраного технологічного про­цесу може проходити або двома стадіями — дифузія лейко­сполуки із розчину до поверхні волокна і адсорбція його на активних центрах волокнистого полімеру, або однією — виключають стадію зовнішньої дифузії і переводять барв­ник у відновлену гідрохінонну форму; при цьому поперед­ньо наносять барвник на волокнистий матеріал у високо­дисперсній формі.

Для глибокого профарбовування волокнистого матеріалу створюють умови для дифузії лейкосполуки з поверхні вглиб волокна. Для цього текстильний матеріал піддають короткочасному запарюванню.

Перевід лейкосполуки на волокні в початковий кубовий барвник здійснюють обробкою тканини розчином окислю­вача, наприклад, пероксидом водню. Лейкосполуки багатьох кубових барвників досить легко окислюються киснем пові­тря, а також киснем, що міститься в холодній проточній воді.

Процес окислення досить складний. У процесі окислен­ня лейкосполука кристалізується в порах волокна, ступінь агрегації часточок барвника зростає, і барвник залишаєть­ся замкнутим в порах волокна.

Подальші зміни ступеня дисперсності відбуваються в процесі мильної обробки, яка здійснюється при температу­рі ≈100°С у розчинах мила або ПАР. При цьому видаляєть­ся поверхнево фіксований барвник, і в результаті складних процесів рекристалізації і ізомеризації барвника забарвлен­ня стає більш чистим і яскравим, підвищується стійкість його до світла та інших фізико-хімічних дій.

Фарбування кубовими барвниками можна проводити безперервним і періодичним способами. Для фарбування тканин найбільш широко використовують безперервні спо­соби — лужно-відновний і суспензійний. Останній включає як фарбування із суспензій кубового пігменту, так і фарбування із суспензій лейкокислоти — лейкокислотний спосіб.

Лужно-відновний спосіб використовують для отримання забарвлення світлих тонів і проводять його в основному за плюсовочно-запарною схемою: тканину просочують розчином відновленого кубового барвника, віджимають, запарю­ють в атмосфері насиченої пари при температурі 101-103°С протягом 30-60 сек., обробляють розчином пероксиду вод­ню (2-3 г/л) і 30 % -ної оцтової кислоти (3 г/л) при 40-50°С, промивають холодною і гарячою водою, розчином миючого препарату (2 г/л) при 85-95°С і знову водою. Для цього способу придатні барвники в будь-якій випускній формі, але частіше їх використовують в формі звичайних порошків.

Практичне здійснення лужно-відновного фарбування пов'язано з певними труднощами. В результаті високої швидкості вибирання лейкосполук кубових барвників це­люлозним волокном, обумовленої підвищеним вмістом електроліту в фарбувальному розчині, і слабої міграції сорбованих молекул отримане забарвлення досить нерівномірне.

Крім того, здатність молекул лейкосполуки до асоціації в розчині виключає використання для фарбування висококонцентрованих розчинів і, як наслідок, отримання забарв­лення високої інтенсивності.

Для покращення рівномірності забарвлення в фарбуваль­ну ванну звичайно вводять вирівнювачі (препарат ОС-20, синтамід 10, превоцел, диспергатор НФ).