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

новых кислот. В литературе отсутствуют данные по сравнительной оценке светостойкости окрасок пигментами такого типа на целлю­ лозных и синтетических волокнах, поэтому неясно, чем обусловли­ вается низкая светостойкость — особенностями химического строе­ ния красящих веществ или спецификой их поведения на волокни­ стом субстрате.

2.6.2. Печатание ткани по двухстадийному способу

Узорчатая расцветка целлюлозных тканей по двухстадийному способу синтеза на волокне пигментов ароиленимидазолового ряда аналогична известным технологическим приемам печатания диазолями по азотолированной ткани. Естественно, что для проявления окраски в этом случае необходимо напечатанную ткань после сушки подвергнуть тепловой обработке в тех же самых условиях, что и при однотоновом крашении.

Технологическая схема процессов узорчатой расцветки по двух­ стадийному способу включает следующие стадии:

1) плюсование ткани раствором щелочной соли ароматической поликарбоновой кислоты. Состав раствора совершенно аналогичен

может содержать значительные количества органической кислоты. Наиболее пригодными для этой цели оказались крахмал, эфиры

нов в печатных красках и числом поставленных на печатную ма­ шину валов. Бесцветность большинства ароматических поликарбоновых кислот и легкая смываемость их щелочных солей с ткани гарантирует получение чистого белого фона и неизменность окраски в площади узора, выполненного красителем другого класса при печатании в раппорт.

Щелочные соли ароматических поликарбоновых кислот хорошо совмещаются в растворах друг с другом и с азотолами. Это позво­ ляет значительно расширить цветовой ассортимент набивных тка­ ней, колорируемых путем двухстадийного способа синтеза пигмен­ тов на волокне.

40

Двухстадийный способ печатания следует рассматривать как новую ступень в развитии технологии узорчатой расцветки по азотолированной ткани.

2.6.3. Одностадийный способ крашения

Основным недостатком двухстадийного способа крашения цел­ люлозных тканей путем синтеза ароиленимидазоловых пигментов на волокне является необходимость промежуточной сушки ткани перед обработкой ее раствором диамина, что удлиняет технологи­ ческий процесс и увеличивает стоимость обработки. Устранение промежуточной сушки возможно лишь при одностадийном способе

и диаминов в состоянии гомогенного раствора возможно лишь при замене кислоты-активатора ее аммонийной солью, что позволяет получить значение рН плюсовочного раствора около 8,0 и тем са­ мым предотвратить выпадение указанных соединений в осадок. Значение рН среды волокнистого субстрата, необходимое для нор­ мального прохождения реакции образования пигмента, достигается непосредственно в процессе термообработки за счет разложения аммонийной соли кислоты-активатора. Количество полученной при этом кислоты-активатора определяется характером исходной соли, температурой и длительностью процесса.

Кинетические кривые термического разложения аммонийных солей некоторых органических кислот, наиболее приемлемых в ка­ честве активаторов процесса синтеза пигментов (молочной, уксус­ ной, муравьиной, винной), показывают, что за те промежутки вре­ мени, которые соответствуют практически целесообразной длитель­ ности термообработки (3—8 мин), лишь часть их превращается в свободные кислоты. Это обусловливает необходимость увеличе­ ния концентрации аммонийной соли в плюсовочном растворе или в печатной краске с целью получения необходимой кислотности среды волокнистого субстрата при синтезе пигмента в процессе термообработки. Тем не менее выход пигментов на волокне при

Определенным подтверждением сказанному выше является ха­ рактер зависимости выхода пигмента на волокне от концентрации аммонийной соли кислоты-активатора в растворе (табл. 7).

Технологический процесс одностадийного крашения целлюлоз­ ных тканей путем синтеза ароиленимидазоловых пигментов на во­ локне включает следующие основные стадии: приготовление плю­ совочного раствора, плюсование ткани, сушку, термообработку и промывку. Характерной особенностью процесса является трудо­ емкость приготовления плюсовочного раствора.

41

Первоначально растворяют диамин в органическом раствори­ теле, добавляют некоторое количество воды и необходимое коли­ чество кислоты-активатора. Осторожно прибавляя аммиак, доводят рН раствора до 7-н8. Отдельно готовят раствор щелочной или аммонийной соли ароматической поликарбоновой кислоты, используя специально синтезированную соль или получая ее не­ посредственным взаимодействием сухой кислоты с раствором ще­ лочи или аммиака. Концентрированный раствор разбавляют водой,

и ароматической поликарбоновой кислоты сливают вместе и до­ бавлением воды устанавливают необходимый объем плюсовочного раствора.

Остальные стадии технологического процесса одностадийного крашения не имеют специфических особенностей по сравнению с двухстадийным. О влиянии температуры термообработки на вы­ ход пигмента сказано ранее.

Ниже приведена типовая рецептура (в г/л) плюсовочных рас­ творов для одностадийного способа крашения целлюлозных тканей путем синтеза ароиленимидазоловых пигментов на волокне.

42

Поэтому для однотонового крашения больших партий ткани лучше применять двухстадийный способ, а одностадийный способ целесо­

Технология узорчатой расцветки по одностадийному способу аналогична известным приемам прямой печати по белой ткани с фиксацией красителя на волокне путем термической обработки сухой ткани, как это практикуется в настоящее время для некото­ рых активных красителей, пологенов и фталогенов. Учитывая осо­ бенности процесса образования ароиленимидазоловых пигментов, необходимо избегать при работе в раппорт соприкосновения фигур, выполненных печатными красками, содержащими щелочь.

Состав печатных красок и способ их приготовления в принципе не отличаются от состава и способа приготовления плюсовочных растворов при одностадийном способе крашения целлюлозных тка­ ней [117].

30,4 г нафталин-1,4,5,8-тетракарбоновой кислоты растворяют в 200 мл воды, содержащей 30 мл 25%,-ного аммиака. При разме­ шивании в полученный раствор добавляют 40 г тиодигликоля, 40 г целлозольва, 43 г о-фенилендиамина, 214 мл 40%,-ного раствора лактата аммония и 50 мл воды. Добавлением трагантной загустки (65: 1000) до 1 кг получают краску с хорошими печатными свой­ ствами.

Показатели прочности окрасок приведены в табл. 8. Приведенные в табл. 8 данные подчеркивают практическую це­

лесообразность внедрения одностадийного способа печатания

43

в текстильную промышленность. В производственных условиях по­ казатели прочности окрасок будут выше, поскольку давление пе­ чатного вала на ткань значительно больше, чем на лабораторной печатной машине, а это обусловливает более глубокое проникание печатной краски в толщу ткани и ее отдельных структурных элементов.

2.6.5. Образование белых и цветных узоров по фону окрасок ароиленимидазолевыми пигментами, синтезированными

на волокне

Белые узоры на окрашенной ткани получают тремя способами: разрушением красителя с образованием бесцветных или легко уда­ ляемых при промывке соединений, предотвращением проникания его на определенные участки поверхности или созданием на них

44

условий, препятствующих фиксации или синтезированию красящих веществ.

На практике в отделочном производстве эти способы находят широкое применение в виде технологических приемов «печать вы­ травки» и «печать резерва». Вытравная печать основывается глав­ ным образом на применении восстановителей, разрушающих азо­ группу в молекулах прямых, активных и нерастворимых азокрасителей. Использование окислителей для разрушения красителей на

более универсальный предпочтительны с технологической стороны, поскольку активное действие нанесенных составов проявляется в момент крашения ткани, что приводит к сокращению производ­ ственного процесса.

Белые узоры на тканях, окрашенных путем синтеза на волокне ароиленимидазоловых пигментов, нельзя получить посредством восстановительной вытравки, поскольку они не разрушаются рон­ галитом и гидросульфитом или, переходя в форму лейкосоединения, не образуют с лейкотропом В растворимых в воде продуктов. Единственным способом получения белых узоров в этом случае

форм ароматических поликарбоновых кислот и диаминов. Пере­ ведение любого из пигментообразующих соединений в неактивное состояние обусловливает эффект резервирования окраски.

Наиболее простым способом резервирования является исполь­ зование щелочных агентов, переводящих кислоту-активатор и аро­ матическую поликарбоновую кислоту в форму аниона, неспособ­ ного к взаимодействию с диамином. Загущенные растворы щелочи, соды, бикарбоната, силиката, фосфата и т. д., содержащие указан­ ные вещества в количествах, достаточных для создания в площади фигуры резервирования среды с рН = 8-^9, позволяют получать чи­ стый белый узор по окрашенному фону.

Переход ароматического диамина в неактивное состояние про­ исходит частично и при нормальном ходе процесса синтеза пигмен­ тов на волокне за счет взаимодействия неподеленных пар электро­ нов атома азота с молекулами кислоты-активатора с образованием солей аммония. Тем не менее эта реакция не имеет перспективы в отношении получения чистого белого узора, поскольку она всегда идет одновременно с основной реакцией синтеза пигментов. Наибо­ лее активными резервантами аминной компоненты процесса ока­ зались алифатические альдегиды, образующие с ароматическим ортодиамином бесцветные альдегидины.

Применение щелочных и альдегидных резервирующих составов позволяет получать не только белые, но и цветные узоры путем введения в состав резервирующей печатной краски красителей, фиксирующихся на волокне в кислой или щелочной среде в про­ цессе термообработки или запаривания [118].

45

Получение белых узоров щелочным резервированием

Ткань, подготовленную под гладкое крашение по одностадий­ ному или двухстадийному способу, печатают краской, содержащей (г/кг):

узор по фону окраски, цвет которой зависит от сочетания видов ароматической поликарбоновой кислоты и диамина.

Получение белого узора альдегидным резервированием

По ткани, подготовленной под гладкое крашение по односта­ дийному или двухстадийному способу, печатают краской, содержа­ щей (г/кг):

После термообработки высушенной ткани в течение 5 мин при 130° С ее промывают кипящим раствором мыла и соды. Получают белые узоры по окрашенному фону. Вместо формальдегида для приготовления резервирующей печатной краски можно использо­ вать эквивалентное количество уротропина, пароформа или карбамола, что представляет ряд преимуществ в производственных условиях.

Получение цветных узоров с помощью активных красителей

пигментами, синтезируемыми на волокне. Для создания в площади фигуры резервирования необходимой щелочности в состав печат­ ной краски, содержащей активный краситель, вводят дополнитель­ ное количество соды или бикарбоната из расчета нейтрализации кислоты-активатора, нанесенной на ткань при плюсовании раство­ рами пигментообразующих компонентов. В остальном рецепт пе­ чатной краски не отличается от общепринятого для работы по бе­ лой ткани (г):

46

Получение цветных узоров с помощью нерастворимых азокрасителей

Максимальный выход нерастворимых оксиазокрасителей, обра­ зующихся на волокне при сочетании солей диазония с азотолами,

фону окрасок ароиленимидазоловыми пигментами. Технология узорчатой расцветки напоминает печать поазотолированнойткани.

Высушенную ткань печатают краской, содержащей, г/кг:

После термообработки и промывки получают синие узоры по алому фону.

Как и при работе с активными красителями, необходимо под­ бирать оптимальную щелочность в площади фигуры резервирова­ ния с целью получения максимального выхода нерастворимого оксиазокрасителя. Изменение оттенка последнего при этом не на­ блюдается, поскольку взаимодействие солей диазония с аромати­ ческими аминами происходит в кислой среде.

Использование комплексных препаратов для синтеза на волокне нерастворимых оксиазокрасителей (пологенов, нейтрогенов, диазоаминолов) требует для достижения оптимальных результатов индивидуального подбора не только щелочности среды в площади фигуры резервирования, но и параметров термообработки.

Состав резервирующей печатной краски, содержащей пологены, отличается от рекомендуемого для печати по белой ткани более

Получение цветных узоров с помощью алциановых красителей

Алциановые красители фиксируются на волокне в процессе тепловой обработки даже при низких значениях рН среды на ткани. Увеличение щелочности способствует ускорению процесса

47

расщепления исходного аммониевого или сульфониевого произ­ водного красителя и понижает устойчивость плюсовочных раство­ ров и печатных красок. Для получения цветных узоров алциановыми красителями применяют резервирующие составы на основе формальдегида.

По ткани, оплюсованной раствором ароматической поликарбоповой кислоты и диамина по одностадийному способу, печают краской, содержащей (г/кг):

После термообработки высушенной ткани и промывки ее горя­ чим раствором хромпика получают бирюзовую расцветку по окра­ шенному фону.

2.6.6. Крашение тканей из синтетических волокон и их смесей

Синтетические волокна нельзя окрашивать путем синтеза ароиленимидазоловых пигментов при использовании растворов, содер­ жащих диамин или поликарбоновую кислоту в ионизированном со­ стоянии. Обладая низкой гидрофильностью и высоким отрицательтельным зарядом поверхности, синтетические волокна отталкивают анионы ароматических поликарбоновых кислот и в то же время не могут сорбировать катионы диаминов из-за высокого сродства их к водной фазе.

Аналогичные трудности, встретившиеся при разработке способа крашения синтетических волокон нерастворимыми оксиазокрасителями, были преодолены благодаря применению водных дисперсий неионизированных форм азо- и диазосоставляющих.

Интересным решением вопроса о крашении синтетических во­ локон путем синтеза ароиленимидазоловых пигментов является предложение [119—120] об использовании аминофенилимидов и производных перимидина общей формулы:

денсации в пигменты желтого, красного и фиолетового цветов. Основным недостатком указанных способов является необходи­

мость предварительного получения производных аминофенилимида и перинона взаимодействием ароматических поликарбоновых кис­ лот и диаминов, что в известной мере умаляет достоинства идеи

48

непосредственного синтеза пигментов на волокне. Тем не менее они представляют значительный практический интерес в деле реа­ лизации метода крашения синтетических волокон путем синтеза ароиленимидазоловых пигментов за исключением двух случаев, приведенных ниже.

Ароматические поликарбоновые кислоты с перирасположением карбоксильных групп легко взаимодействуют в кислой среде с али­

легко растворимый в ацетоне и в водных растворах щелочей. Вы­ сокий потенциальный барьер между поверхностью синтетического волокна и двухзарядными анионами Н Б Д К в щелочной среде не удается снизить добавлением электролита. Только при уменьше­

интенсивное поглощение ее волокном. Изменение величины рН раствора оказывает такое сильное влияние на сорбцию, что позво­

ном, что свидетельствует о слабом взаимодействии молекул поликарбоновой кислоты с активными центрами волокна на этой стадии