книги из ГПНТБ / Лифенцев, О. М. Крашение и печатание тканей путем синтеза пигментов на волокне

продуктов присоединения бисульфита по двойным связям молекул полииминоизоиндоленинов.

через кипящий раствор мыла или синтетического поверхностноактивного вещества. Мыльная обработка при фталогеновом спо­

о причинах эффективности мыльной обработки, по крайней мере,

на волокне происходит изменение кристаллической формы пигмен­ та или размеров его кристаллических агрегатов. Поэтому следует предположить, что облагораживающее действие горячей мыльной обработки сводится к эффективному удалению промежуточных

Следует отметить, что до тех пор, пока не будет установлен эталонный образец окраски, полученной путем синтеза на волокне фталоцианина меди из фталоцианогена голубого 43М или ка­ кого-либо другого, вопрос об оптимальном технологическом режи­ ме промывки ткани останется открытым, поскольку в производст­ венных условиях применение кислых промывных ванн встречает целый ряд затруднений. Тем не менее получение высококачествен­ ной окраски фталоцианином меди по фталогеновому способу не­ возможно без обработки ткани в горячих растворах кислоты и мыла [242].

При гладком крашении фталогенами при термическом способе проявления окраски наблюдается интенсивное выделение газооб­ разных продуктов разложения мочевины или паров органических растворителей. Все это предъявляет повышенные требования к сис­ теме вытяжной вентиляции.

3.5.4. Крашение пряжи

Фталогены мономолекулярного типа можно использовать при крашении пряжи в жгуте с последующей его сушкой и перемот­ кой. Проявление окраски осуществляют уже после изготовления изделия, поскольку оборудование для паровой или термической обработки пряжи в жгуте отсутствует. Следует отметить, что при сушке внутри жгута создаются условия, способствующие интен­ сивному прохождению реакции гидролиза аминоиминоизоиндоле­ нина, поэтому практическое осуществление такого способа краше­ ния пряжи может встретить серьезные трудности.

Большой интерес вызывает крашение основной пряжи с ис­ пользованием шлихтовальной машины. В этом случае не требу-

120

ется создание нового оборудования, а процесс сушки можно сов­ местить с процессом проявления окраски. Для обоих способов кра­ шения целесообразно применять стандартные плюсовочные рас­ творы и параметры сушки и тепловой обработки, принятые для од­ ностадийных способов крашения ткани.

Крашение пряжи в мотках, бобинах и паковках путем синтеза фталоцианинов на волокне стало возможным лишь после появле­ ния фталогенов конденсированного типа, которые могут сорбиро­ ваться волокном, предварительно обработанным специальными препаратами, способствующими закреплению фталогенов на окра­ шиваемом субстрате [243]. С этой целью применяют, например, патентованный препарат фталофикс FN, который представляет со­ бой желто-зеленый порошок, легкорастворимый в воде с образо­ ванием светло-голубой окраски. Фталофикс FN обладает сродст­ вом к волокну и степень субстантивное™ его возрастает при до­ бавлении нейтрального электролита. Обработку пряжи проводят при температуре 70—80° С раствором, содержащим фталофикс FN

Принцип действия фталофикса FN заключается в том, что, сорбируясь на волокне, он повышает отрицательный заряд его поверх­ ности, способствуя закреплению фталогенов катионного характера. Аналогичные приемы используют и при крашенин тканей, которые нельзя подвергать сильному механическому воздействию во избе­ жание нарушения их структуры (например, вельвет). В качестве закрепителей фталогенов применяют растворы таннина, рвотного камня или осерненный хлорфенол. Обработанная закрепителями пряжа быстро выбирает фталоген из раствора, поэтому для полу­ чения равномерной окраски необходимо вводить в раствор вырав­ ниватель и использовать пряжу с высокой и равномерной капил­ лярностью [245].

Процесс крашения пряжи осуществляют следующим образом: пряжу обрабатывают при модуле 8:1 до 30: 1 раствором фтало­ фикса FN, содержащим 0,35ч-1,5% препарата от веса окрашивае­ мой пряжи, при температуре 80° С и порционном добавлении сульфата натрия до суммарной концентрации 10 г/л. После проме­ жуточной промывки пряжу в аппарате обрабатывают раствором, содержащим 2 г/л уксусной кислоты и 2 г/л поверхностно-актив­ ного вещества типа нафтопона Е. Через 10 мин добавляют про­ фильтрованный раствор красителя и красят 40—50 мин с периоди­ ческой сменой направления прокачивания раствора.

Для приготовления красильного раствора фталогены ярко-голу­ бой IF3GK и бирюзовый IFBK затирают с равным количеством левазола DG, выдерживают 15 мин и добавляют такое же количе­ ство органического растворителя, 5 ч. уксусной и 2 ч. муравьиной кислот. Перед разбавлением водой концентрированные растворы следует выдерживать не менее 15 мин [246].

121

ляют путем обработки пряжи раствором, содержащим 0,5 г/л де-

После проявления окраски пряжу промывают два раза холод­ ной водой, обрабатывают в течение 15 мин при температуре 50—70°С раствором соляной кислоты концентрации 5 г/л, затем кипящим раствором соды 2 г/л, содержащим смачиватель и 1 г/л трилона Б, горячей и холодной водой.

Важным моментом при крашении пряжи фталогенами конден­ сированного типа является выбор эмульгатора, предотвращаю­ щего выпадение фталогена в осадок во время приготовления кра­ сильного раствора или преждевременное отложение его на поверх­

ном случае из-за большой длительности крашения количество гидролизованного фталогена окажется значительным, что приведет

кснижению интенсивности окраски волокна.

Впоследние годы широкое распространение получила идея совмещения двух и более производственных операций в едином технологическом процессе. Впервые экономическую целесообраз­ ность совмещенной технологии оценили при белении и крашении пряжи на аппаратах периодического действия. В дальнейшем она была заимствована и успешно перенесена на технологические про­ цессы подготовки, крашения и отделки тканей.

Особое распространение получили при крашении пряжи в бо­

Обработку пряжи начинают при комнатной температуре посте­ пенно повышая ее до 90° С, и выдерживают в этих условиях в те­ чение 40 мин, после чего охлаждают и промывают пряжу холод­ ной водой.

122

3.5.5. Белые и цветные узоры по голубому фону фталоцианина меди, синтезированного на волокне

Фталоцианины меди, никеля и кобальта устойчивы к действию большинства химических веществ, применяемых в отделочном про­ изводстве, поэтому получение белых и цветных узоров по голубому фону фталоцианиновых пигментов путем окислительной или восста­ новительной вытравок не дает практически ценных результатов. Для этой цели используют исключительно способы резервирования, основанные на предотвращении образования фталоцианина на во­ локне путем осуществления более интенсивной химической реакции между фталогеном и некоторыми соединениями органического или неорганического характера [247].

Щелочи и сильные органические и минеральные кислоты при повышенных температурах быстро гидролизуют фталогены с обра­ зованием бесцветного производного орто-дикарбоновой кислоты (фталимида), легко удаляемого из ткани при промывке.

Первичные алифатические амины взаимодействуют с фталогенами, образуя продукты конденсации, не способные к превраще­ нию во фталоцианин при последующей обработке ткани в паровом или в термическом зрельнике. Такие амины, как моноэтаноламин, гексаметилендиамин, этилендиамин и аминоуксусная кислота наи­ более пригодны для целей резервирования, поскольку образуют с фталогенами бесцветные растворимые в воде соединения. Патен­ тованный препарат — фталотроп В — является первичным амином алифатического ряда. Он отличается от аналогичных соединений высокой реакционной способностью к взаимодействию с аминоиминоизоиндоленином и с его аналогами, низкой упругостью паров при повышенных температурах и хорошей растворимостью в воде продуктов конденсации. Следует отметить, что в литературе отсут­ ствуют данные о систематическом исследовании резервирующей способности первичных аминов по отношению к аминоиминоизоиндоленину, поэтому сведения о выдающихся свойствах фталотропа В приходится принимать на веру.

Первичные алифатические амины являются более энергичным резервирующим средством, чем неорганические щелочи и основа­ ния при равной концентрации, хотя применение последних для пре­ дотвращения образования фталоцианиновых пигментов на волокне вполне возможно.

Из резервирующих средств кислотного характера сами кислоты, как органические, так и минеральные, не нашли применения из-за деструктирующего влияния на волокнистый материал при теп­ ловой обработке. Как правило, используют окись цинка в смеси с его сернокислой солью. Резервирующее действие такой смеси многостороннее: во-первых, окись цинка чисто механическим пу­ тем препятствует прониканию раствора, содержащего фталоген, в толщу волокна; во-вторых, сернокислый цинк даже в присутст­ вии окиси цинка оказывает на фталоген гидролизующее действие при повышенных температурах. Третьим фактором резервирования

123

является образование фталоцианина цинка, который легко гидролизуется горячим раствором кислоты на стадии промывки ткани после тепловой обработки.

Содержание резервирующего вещества в печатной краске оп­ ределяется конкретными условиями проведения технологического процесса и режима работы оборудования, в том числе концентра­ цией фталогена в плюсовочном растворе, коэффициентами отжгвга плюсовки и нанесения печатной краски. Если резервирование осу­ ществляется как химическая реакция, то количество наносимого на ткань резерванта должна на 30—50% превышать теоретически необходимое.

Для получения белых и цветных узоров с низкой интенсив­ ностью окраски необходимо наносить резервирующие составы на ткань перед ее плюсованием. Это обусловлено тем, что при высу­ шивании ткани, отплюсованной раствором фталогена, в производ­ ственных условиях всегда наблюдается появление зеленовато-го­ лубой окраски, образования на волокне некоторого количества фталоцианина.

После нанесения печатной краски резерва ткань сушат и об­ рабатывают на плюсовке раствором фталогена. Эту операцию

Для предохранения напечатанного узора от механических пов­ реждений и предотвращения проникания раствора фталогена ре­ комендуется применять загустку, состоящую из смеси компонен­ тов (в частях):

»трагантпой (65:1000) .

Цветные узоры с высокой интенсивностью окраски можно полу­ чать, нанося резервирующую печатную краску на ткань, предва­ рительно оплюсованную раствором фталогена после сушки. Ес­ тественно, что при таком способе работы процесс высушивания

Для облегчения трафления рисунка печатную краску подцве­ чивают, добавляя на 1 кг 0,2 г легкосмываемого красителя. После

124

сушки ткань запаривают в течение 8 мин и плюсуют раствором, содержащим (г/л):

После плюсования ткань пропускают через воздушный зрельник с длиной заправки 5 м, сушат и запаривают в течение 8 мин.

Аналогичным образом получают белые узоры по фону окраски фталогеном бирюзовым JFBM, лишь в плюсовочном растворе кон­

как указано выше, сушат, запаривают и плюсуют раствором, со­ держащим (г/л):

Получение белых узоров по фону окрасок фталостаном голу­ бым 3G и фталоцианогеном голубым 43М не отличается от изло­ женной выше технологии, за исключением стадии проявления окра­

Плюсовочные растворы фталостана голубого 3G и фталоциано­ гена голубого 43М содержат те же компоненты, что и при однотоновом крашении ткани за исключением добавки 40 г/л 50%-ной уксусной кислоты для снижения рН среды в контуре фигуры ре­ зервирования.

Обращает на себя внимание операция запаривания ткани после нанесения резервирующего состава, которая, по мнению некоторых работников отделочного производства, является совершенно из­ лишней. При запаривании происходит разбухание зерен крахмала, вводимого с печатной краской в виде водной суспензии, в резуль­ тате осуществляется заполнение всего объема волокнистого ма­ териала в контуре фигуры резервирования, сопровождаемое рав­ номерным распределением окиси и сульфата цинка. Это способст­ вует предотвращению проникания в ткань раствора фталогена при последующем плюсовании. Безусловно, операция запаривания мо­ жет быть исключена, но при таком способе работы нельзя гаран­ тировать получение белых узоров высокого качества.

125

Рапидогены, пологены, нейтрогены и диазоаминолы с индек­ сом Н вполне пригодны для получения цветных узоров при ис­ пользовании в качестве резервирующего вещества первичных али­ фатических аминов. В этом случае технология получения цветных узоров не отличается от технологии получения белых узоров по голубому фону фталоцианиновых пигментов.

Для получения желтых узоров применяют, например, печатную краску, содержащую (г/кг):

Для получения алых узоров ткань печатают краской, содер­ жащей (г/кг):

Использование солей цинка в качестве резервирующего веще­ ства при получении цветных узоров с помощью рапидогенов, пологенов и т. д. представляет ряд затруднений технического ха­ рактера. В присутствии солей цинка рН печатной краски может снизиться настолько, что произойдет преждевременное сочетание азо- и диазосоставляющих, что приведет к образованию нераство­ римого оксиазокрасителя не на волокне, а непосредственно в пе­ чатной краске. Для предотвращения этого соль цинка заменяют окисью цинка, однако такое изменение состава печатной краски требует некоторого усложнения технологии паровой обработки.

Вместо нейтрального парового зрельника необходимо исполь­ зовать зрельник, содержащий пары уксусной или муравьиной кис­ лоты. В этом случае при запаривании происходит образование нерастворимых оксиазокрасителей, а окись цинка превращается

вуксуснокислый цинк, который оказывает резервирующее дейст­ вие на фталогены мономолекулярного типа. Концентрация кислоты

ватмосфере зрельника и длительность обработки в нем ткани должны обеспечивать образование на волокне необходимого коли­ чества уксуснокислого цинка. После запаривания ткань плюсуют раствором фталогена, сушат и проявляют окраску путем обработки ее в паровом или в термическом зрельнике.

Сложность работы в производственных условиях со зрельниками, содержащими пары кислоты, обусловливает экономическую целесообразность применения более дорогого резервирующего пре­ парата—фталотропа В.

126

Если образование узоров черным анилином по голубому фону не вызывает каких-либо затруднений, то цветные узоры активными красителями получить очень сложно. Дело в том, что первичные алифатические амины, являясь резерваторами фталогенов, играют такую же роль и в отношении активных красителей, а при исполь­ зовании солей цинка в качестве резервирующего вещества практи­ чески не происходит взаимодействия активных красителей с цел­ люлозой вследствие низкого значения рН среды в толще волокна. В свете изложенного можно полагать, что цветные узоры кубо­ выми красителями по голубому фону фталоцианиновых пигментов при использовании фталотропа В в качестве резервирующего веще­ ства получить нетрудно, однако в литературе нет данных об осу­ ществлении такого технологического процесса.

Для получения цветных узоров пигментами ткань печатают краской, содержащей пигмент, связующее вещество, катализатор, окись цинка и загуститель. После сушки ткань подвергают терми­ ческой обработке и плюсуют раствором фталогена. Целесообраз­ нее применять метод последующего резервирования, при котором печатную краску, содержащую пигмент, наносят на оплюсованную раствором фталогена и высушенную ткань. В этом случае дости­ гается совмещение процессов образования на волокне фталоциа­ нина и фиксации пигмента.

Как отмечалось выше, образование узоров черным анилином не представляет трудностей. Печатную краску, содержащую все необходимые для синтеза черного анилина компоненты, наносят на ткань как до плюсования раствором фталогена, так и после сушки оплюсованной ткани или даже после проявления окраски фталогена в паровом или в термическом зрельнике.

В. Вольф, К. Герингер и Д. Эйбл [217] разработали оригиналь­ ный способ получения красных узоров по голубому фону фтало­ цианиновых пигментов, сущность которого заключается в химиче­ ском взаимодействии резервирующего вещества с фталогеном с об­ разованием интенсивно окрашенного пигмента.

Ткань печатают краской, содержащей в 1 кг 60 г 5-метокси-2-

127

ный также на взаимодействии фталогена с резервирующим веще­ ством с образованием окрашенного соединения.

Ткань плюсуют раствором фталоциапогена голубого 43М со­ держащим медную комплексную соль трилона Б, сушат и печата­ ют краской, содержащей (г/кг):

160°С в течение 3 мин и промывают горячим раствором кислоты и кипящим раствором мыла.

Для получения желтых узоров ткань сушат в условиях, ис­ ключающих образование на волокне фталоцианина. Для получе­ ния зеленых узоров ткань сушат таким образом, чтобы на во­ локне синтезировалось такое количество фталоцианина меди, которое при смешении с желтым пигментом, образующимся после нанесения печатной краски, создавало впечатление зеленой ок­ раски.

Регулируя степень превращения фталоциапогена голубого 43М во фталоцианин при сушке, получают возможность образовывать узоры желтого, желто-зеленого и зеленого цветов по голубому фону.

3.5.6. Цветные узоры фталогенами по фону окрасок красителями различных классов

Для получения голубых узоров фталогенами мономолекуляр­ ного типа по фону черноанилиновой окраски ткань печатают крас­ кой, содержащей (г/кг):

После высушивания ткани проявляют окраску фталогена обра­ боткой ее в паровом или в термическом зрельнике и пропитыва­ ют анилиновым плюсом, приготовленным для работы по запар­ ному способу. После высушивания ткань обрабатывают в окисли­ тельном зрельнике при температуре 98—102° С в течение 30—60 с и промывают.

Получение голубых узоров по черноанилиновому фону с по­ мощью фталогенов с индексом М осуществляют аналогичным спо­ собом, который отличается от приведенного выше состава печат­ ной краски лишь незначительными деталями.

Голубые узоры по черноанилиновому фону с помощью фтало­ гена ярко-голубого IF3GK и фталогена бирюзового IFBK полу­ чают по другой технологии.

128

После нанесения печатной краски ткань высушивают и обра­ батывают в паровом зрельнике при температуре 102—105° С в те­ чение 3—5 мин. Промывку осуществляют обычным для фталогенового процесса способом.

Особенности химических свойств фталогенов конденсирован­ ного типа обусловливают экономическую целесообразность их при­ менения не только для получения голубых узоров по черноанилиновому фону, но и при получении голубых узоров по фону окрасок нерастворимыми оксиазокраситслями [250].

По азотолированной ткани печатают краской, содержащей (г/л):

Ткань высушивают и пропитывают раствором диазоля, пропус­ кают через небольшой воздушный зрельник и обрабатывают в рас­ творе бисульфита натрия концентрации 40—60 г/л при темпера­ туре 80—90° С в течение 30—60 с для проявления окраски фта­ логена [251]. При таком способе проявления обработка ткани раствором кислоты на стадии промывки исключается.

Фталоген синий IBN совмещается в растворах с диазолями, что придает ему особую ценность. Проявление окраски осуществля­ ют путем запаривания в течение 1-2 мин или обработкой раство­ ром бисульфита концентрации 40—60 г/л при температуре 75— 85° С.

Для получения различных смесовых окрасок по азотолирован­ ной ткани печатают краской, содержащей фталоген синий IBN, диазоль и уксусную кислоту, так что процесс аналогичен печата­ нию диазолями по азотолированной ткани за исключением стадии проявления окраски фталогена, описанной выше.

3.5.7. Загустки для печатных красок, содержащих фталогены

Для печатных красок с фталогенами наиболее пригодна крах- мально-трагантная загустка. При приготовлении смешанной за­ густки можно использовать крахмал любого вида: картофельный, рисовый, маисовый, пшеничный. Обычно используют загустку, со­ ставленную из 4 ч. крахмальной (90 г крахмала на 1 кг воды) и 1 ч. трагантной (65 г траганта на 1 кг воды) загусток. Для приготовления крахмальио-альгинатной загустки состава 1 : 1 или

129