
книги из ГПНТБ / Карпухин П.П. Активные красители
.pdfмного патентов [59] на получение и применение активных красителей, не содержащих сульфогрупп. Это дисперсные красители— производные азоили аитрахиноновых краси
телей, которые содержат ряд активных групп: моно- и
дихлортриазин, дихлорпиримидин, Р-хлортиламин и эпи-
хлоргидрин. Применяются эти красители, названные «про-
цинайлами» или «процинилами» для окраски полиамидных волокон (найлона, капрона, шерсти, шелка). В литературе
упоминается возможность применения этих красителей для
других синтетических волокон и ацетатной целлюлозы.
Обычно перед красильщиками стоит задача получить
ровные окраски, имеющие хорошую прочность к стирке, глажке, свету и т. д. Для некоторых волокон, например найлона, оказалось невозможным выполнить одновременно все эти требования.
Дисперсные красители, которые дают ровные окраски,
обладают довольно низкими прочностями, те же красители, которые обладают хорошей прочностью, дают неровные окраски (полосы из-за неравномерности в структуре волок на найлона).
Проводилось много работ по устранению этих недо статков. Были попытки применить кислотные красители
различными способами, способствующими выравниванию
красителя, например, непрерывный процесс крашения с пер
воначальным плюсованием и последующей фиксацией нане
сенного красителя [157]; крашение кислотными красите лями из крайне разведенных ванн с капельным питанием; применение почти нерастворимых комплексов красителей [174], нерастворимых комплексов красителей с катионными
добавками [144], специальных соединений, способствующих
выравниванию [149] и набуханию [171], и, наконец, высо
котемпературный режим крашения. Ни один из этих мето
дов не дал удовлетворительных |
результатов, так |
же, как |
и для проционовых красителей |
анионного типа. |
Но одно |
120
свойство проциоиовых красителей — высокая прочность и мокрым обработкам — обращало на себя внимание и за
ставляло проводить исследования в этой области. Ясно,
что необходимыми будут красители без анионных групп,
обусловливающих растворимость, и содержащие активные
группы, которые могли бы окрашивать, как дисперсные,
ивзаимодействовать с волокном, как активные.
Совмещение этих требований привело к появлению но
вой группы красителей — дисперсных активных красителей (процинайлов). Эти красители устойчивы в воде и слабо
кислых растворах при высокой температуре красильных
ванн. Они обладают свойствами дисперсных (при выби
рании) и активных (при фиксации) красителей. Активная
группа этих красителей не должна быть очень реакционноспособной, чтобы не происходило омыление и взаимодей
ствие красителя с волокном до стадии фиксации.
Имеется ряд доказательств образования химической связи процинайлов с волокном [171]:
1. Найлон, окрашенный обычными дисперсными или кислотными красителями, может быть обесцвечен при кипячении в таких растворителях, как хлорбензол, пропа
нол, водный пиридин. Хотя процинайли хорошо растворимы
в них, но они не удаляются из волокна при кипячении
в этих растворителях. При экстракции пропанолом на во
локне остается от 48 до 77% процинайлов, в то время как
дисперсные красители удаляются полностью.
2. Если найлоновое волокно, окрашенное дисперсными
красителями, растворить в о-хлорфеноле и полученный раствор вылить в пропиловый спирт, найлон выпадет в оса док, а краситель останется в растворе. Если же обработать
таким образом найлон, окрашенный процинайлами, краси
тель будет находиться в осадке в виде соединения с волок
ном, хотя он хорошо растворяется в пропаноле и о-хлор
феноле.
9 |
370 |
121 |
3. Наличие химической связи между найлоном и пр циниловым красителем, содержащим азогруппу, может быть
доказано обычным методом — восстановлением и диазоти
рованием оставшегося на волокне амина и последующим
сочетанием с азосоставляющей.
Процинайли, как и все активные'красители, могут омыляться в процессе крашения. Омыленный краситель с волок
на не удаляется в процессе мойки и незначительно пони
жает прочность, поскольку прочность таких омыленных красителей равна прочности дисперсных.
Испытания окрасок процинайлами в жестких условиях (5 г мыла на 1 л воды при 85°С) показали, что на волокне
остается от 70 до 90% красителя [171].
Проциниловые красители могут взаимодействовать с кон
цевыми аминогруппами найлона или аминогруппами цепи. Если эти красители взаимодействуют только с концевыми аминогруппами, то при крашении должен наступить момент
насыщения всех концевых групп, и волокно не будет больше присоединять красителя. Но волокно присоединяет значи тельно большее количество красителя, чем то, которое необ ходимо для насыщения концевых аминогрупп. Для най
лона, содержащего 42,6 мг-экв концевых групп на 1 кг
волокна, максимальное теоретическое количество краси
теля 1,8—2,0 г на 100 г волокна, но, как показали экспери
менты, с волокном реагирует до 6 г красителя на 100 г
волокна. Это явление может быть объяснено двумя факто
рами: образованием новых первичных аминогрупп при гидролизе амидных связей или реакцией красителей с ами догруппами. Разрушение амидных связей в условиях краше ния мало вероятно, что доказано измерением силы натя
жения и растяжимостью, поэтому можно предположить, что
краситель взаимодействует и с амидогруппами [171]. Доказательством взаимодействия красителя с амидо
группами является окрашивание соединения, содержащего
122
только амидные группы, с образованием ковалентной связи
CeHeNHCO (СН2)4 • CONH (СН2)в • NHCO • NHQHe.
Для доказательства реакции между прошшйлами и амид ными группами проводилось крашение других соединений,
не содержащих аминогрупп: мочевины, смолы, полиурета
нов [130]. Таким образом, было установлено, что проци-
ниловые красители взаимодействуют как с концевыми ами
ногруппами найлона, так и с амидогруппами цепи, хотя
скорость взаимодействия во втором случае значительно
меньшая.
Количество фиксированного проционового красителя за
висит от содержания аминогрупп в волокне. На шерсти фик
сируется намного больше красителя, чем на шелке и пер
лоне. Уменьшение содержания аминогрупп в волокне деза минированием или ацилированием ведет к уменьшению количества фиксированного красителя.
Крашение процинилами ведут обычно в две стадии. На первой стадии в слабокислой среде происходит выбирание
красителя из ванны. На этой стадии проциниловые краси-
'тели ведут себя как дисперсные красители с умеренной (средней) степенью выбираемости. Навторой стадии кра
шения в умеренно щелочной среде (pH = 9—10) при тем
пературе выше 90°С происходит взаимодействие красите лей с волокном [35].
При синтезе этих красителей реакционноспособная груп пировка выбирается с таким расчетом, чтобы краситель в кис
лой среде при температуре кипения не вступал в химическое
взаимодействие с аминогруппами волокна, а равномерно
распределялся по всему доступному объему волокна.
Применение одностадийного способа крашения в шелоч-
ной среде не дает удовлетворительных результатов, потому *гго при этом мала скорость диффузии красителя в волокне (скорость диффузии в кислой среде в 3 раза превышает
9* |
123 |
скорость диффузии в щелочной среде) и образуется нерав номерная окраска в результате немедленного взаимодей
ствия красителя с волокном.
Окраски проциниловыми красителями значительно проч
нее к мокрым обработкам, чем окраски обычными дисперс
ными красителями (табл. 12).
Таблица 12
Прочность окрасок в баллах полиамидного волокна обычными дисперс ными и проциниловыми красителями к мокрой обработке [127]
|
|
|
Промывка в течение 30 мин при 85°С |
||
Красители |
|
|
Изменение |
Закрашивание |
Закрашивание |
|
|
|
окраски |
найлона |
шерсти |
Проционовый желтый . |
, |
, |
5 |
4 - 5 |
4 - 5 |
Дисперсный желтый 3 . |
, |
, |
3 |
3 |
3 |
Проционовый оранжевый |
. |
, |
4 - 5 |
4 - 5 |
4 - 5 |
Дисперсный оранжевый 3 |
|
. |
2 |
2 |
2 |
Проционовый пунцовый |
. . |
5 |
4—5 |
4 - 5 |
|
Дисперсный красный 1 . |
. . |
2 |
2 |
2 |
|
Проционовый рубиновый |
, . |
5 |
4 |
4 - 5 |
|
Дисперсный красный 13 |
, |
, |
2 |
2 |
2 |
Проционовый синий . . . |
|
. |
4 - 5 |
5 |
4 |
Дисперсный синий 3 . . |
. . |
2 |
2 |
2 |
|
Методы крашения |
|
проциниловыми красителями те же, |
|||
что и активными. |
|
|
|
|
|
При двустадийном однованном крашении в качестве кис лоты на первой стадии применяют 30%-ную уксусную кис лоту (2 г/л, pH = 3,5—4,0), в качестве выравнивателей—
дисперсоль ВЛ или лиссаполь Ц или Д; температура кра
шения от 40 до 100°С. На второй стадии добавляют раствор ЫагС08 (pH = 10—10,5) и продолжают крашение в тече ние 45—60 мин при температуре 85—100°С.
При плюсовочно-рбликовом способе крашения фикси руется большое количество красителя-на. волокне. По этому
124
способу ткань плюсуют дисперсией красителя, содержащей бикарбонат натрия, смачиватель и загуститель, накаты
вают на ролик и выдерживают ее в течение 2—4 ч при тем пературе 95°С, затем мылуют и промывают [111]. При сни жении температуры во время крашения фиксация краси
теля на волокне ухудшается, но она может быть улучшена
последующей термофиксацией.
Процинйловые красители можно применять в смесях,
при этом эффект блокирования не наблюдается.
Дисперсные красители можно применять для печати на
полиамидных волокнах. Печатная паста в этом случае должна содержать уксусную кислоту, ацетат натрия, кото
рый во время запаривания создает слабощелочную среду,
загуститель (камедь, «мейпрогуль»), NaClOs и перминаль
КВ. Последовательность операций следующая: печатание, сушка, запаривание в течение 30 мин при атмосферном дав лении, промывка и мыловка в нейтральной среде [202].
|
|
|
|
|
ЛИТЕРАТУРА |
1. Б о г о с л о в с к и й |
Б. М., |
Л а п т е в Н. Г. Химия красите |
|||
лей, |
Ростхпмнздат, |
'I960. |
Б. М., В и р н и к А. Д., Ч е к а |
||
2. Б о г о с л о в с к и й |
|||||
л и н |
М. А., «Известия высших учебных заведений. Технология лег |
||||
кой промышленности», 16, 4, |
1960, 80—87. |
||||
3. |
В е н к а т а р а м а н |
К., |
Химия |
синтетических красителей, |
|
Л., Госхимиздат, I, |
1956. |
|
|
М. А., «Журнал Всесоюз |
|
4. |
В и р н и к |
А. Д., Ч е к а л и н |
ного химического общества им. Д. И. Менделеева», 6, 2, 1961, 236—237.
5. |
В и р н и к |
А. Д., |
Ч е к а л и н |
М. А., |
ЖПХ, 35, 3, |
1962, |
588—593. |
А. Д., |
Ч е к а л и н |
М. А., |
«Текстильная |
про |
|
6. |
В и р н и к |
|||||
мышленность», 1961, № 12, 47. |
|
|
|
|||
7. |
В и р н и к |
А. Д., «Известия высших учебных заведений. Тех |
||||
нология легкой промышленности», 5, 1960, 40. |
«Известия высших |
|||||
8. |
В и р и и к |
А. Д., |
Ч е к а л и н |
М. А., |
учебных заведений. Технология текстильной промышленности», 6,
I960,. |
10. |
А. Д., |
Ч е к а л и н |
М. А., |
«Известия |
высших |
||||
9. |
В и р н и к |
|||||||||
учебных заведений. Технология легкой промышленности», 1, |
1961, |
|||||||||
95—100. |
А. Д., |
Ч е к а л и н |
М. А., |
«Текстильная |
про |
|||||
10. В и р н и к |
||||||||||
мышленность», 1960, № 9, 45—46. |
|
|
|
|
1958, |
|||||
11. Е м е л ь я н о в |
А. Г., |
«Текстильная промышленность», |
||||||||
№ 8, 7, 40, 41. |
|
|
|
К., К у в а б а р а |
Н., |
РЖхим., |
||||
12. И н д а X., К о н и с и |
||||||||||
1961, |
11 II 611. |
|
П. П., К о р о т е н к о Т. А., «Известия выс |
|||||||
13. К а р п у х и н |
||||||||||
ших учебных заведений. |
Химия и химическая технология», 5,4, |
1962,, |
||||||||
636-641. |
|
П. П., К и л и м о в А. П., |
Труды |
Харьков- |
||||||
14. К а р п у х и н |
126
cicoro политехнического института им. В. И. Ленина, Серия химико
технологическая, 4, 2, 1954. |
X а р х а р о в |
А. А., «Известия |
|||||
15. |
К о л о н т а р о в |
И. Я., |
|||||
высших учебных заведений. Технология легкой промышленности», |
5, |
||||||
1961, 48—54. |
Г. Е., |
С а д о в |
Ф. И., |
«Известия высших |
|||
16. |
К р и ч е в с к и й |
||||||
учебных заведений. Технология |
текстильной промышленности», |
3, |
|||||
1961, |
102—109. |
Г. Е., |
С а д о в |
Ф. И., «Известия выс |
|||
17. |
К р и ч е в с к и й |
ших учебных заведений. Технология текстильной промышленности»,
4, |
1961, |
92—96. |
|
18. |
К р и ч е в с к н й Г. Е., С а д о в Ф. И., «Известия высших |
учебных заведений. Технология текстильной промышленности», 6, 1961,
100—107. |
|
Г. |
Е., С а д о в |
Ф. И., |
«Текстильная |
|||||
19. |
К р и ч е в с к н й |
|||||||||
промышленность», № 12, 1962, 48—52. |
|
промышленность», |
1958, |
|||||||
20. |
Л е в и н т о н |
Л. Г., «Текстильная |
||||||||
№ 5, 73—74. |
Г о р б у н о в а |
Ж- А., |
К о р о л е в |
А. И., |
||||||
21. М у р В. И., |
||||||||||
«Журнал Всесоюзного химического общества им. Менделеева», |
6, 5, |
|||||||||
1961, |
586—587. |
|
С т е п а н о в а |
Л. |
Н., |
«Текстильная |
||||
22. |
|
С е г а л ь А. Н., |
||||||||
промышленность», 1959, № 11, 56—60. |
теоретических |
основ органи |
||||||||
23. |
|
Т е м н и к о в а |
Т. И., |
Курс |
||||||
ческой химии, Л., Госхимиздат, 1959. |
|
|
1961, |
10П553. |
|
|||||
24. |
У р а х а т а Т., |
К а т э о Т. РЖхим, |
|
|||||||
25. |
Ф е д о т о в а |
Э. |
Н., |
А р о н и н а |
Ю. А., «Известия |
высших учебных заведений. Технология легкой промышленности», 4, 1962, 55.
26. X а р х а р о в А. А., К о л о н т а р о в И. Я., «Известия высших учебных заведений. Технология легкой промышленности», 5,
1960, |
102. |
|
Химия азокрасителей, Л., Госхимиздат, |
|||
27. |
Ц о л л и н ге р Г., |
|||||
1960. |
|
Ч е к а л и н |
М. А., |
Новое в химии красителей, Изд-во «Зна |
||
28. |
||||||
ние», Серия IX, 1961, 18. |
«Текстильная |
промышленность», |
1961, |
|||
29. |
Ч е к а л и н |
М. А., |
||||
№ 7, 49—55. |
М. А., |
«Текстильная |
промышленность», |
1961,’ |
||
30. |
Ч е к а л и н |
№1 .
31. Ш уб Л. С., «Текстильная промышленность», 1960, № 12, 75—76.
127
32. |
Ам. пат. |
2 |
741 |
532. |
33. |
Am. пат., |
1 |
8 8 6 |
480. |
34.A m. пат., 2 025 660.
35.Am. пат., 2 937 186.
36.Am. пат., 2 787 614.
37.Англ, пат., 209 723.
38.Англ, пат., 341 461.
39.Англ, пат., 499 8 6 8 .
40. |
Англ, пат., 772 |
030, 774 925, 781 230, 785 |
120, 785 222. |
41. |
Англ, пат., 837 035. |
|
|
42. |
Англ, пат., 847 |
635. |
|
43. |
Англ, пат., 852 |
911, РЖхим, 1961, 19Л193. |
|
44. |
Англ, пат., 838 |
342—838 345, РЖхим, 1961 |
19Л191. |
45.Англ, пат., 836 647, 805 562, 816 915.
46.Англ, пат., 117 2961.
47.Англ, пат., 825 771.
48.Англ..пат., 846 503.
49.Англ, пат., 846 505.
50.Англ, пат., 740 533.
51.Англ, пат., 733 471.
52.Англ, пат., 848 742.
53.Англ, пат., 840 903.
54.Англ, пат., 854 962.
55. |
Англ, |
пат., |
821 |
963, 823 098, 826 689. |
|
||||
56. |
Англ, |
пат., |
824 690. |
|
|
|
|
|
|
57. |
Англ, |
пат., |
766 020. |
|
|
|
|
|
|
58. |
Англ, |
пат., |
877 |
028, |
РЖхим |
17П493, |
1962. |
||
59. |
Англ, |
пат., |
833 |
396, |
РЖхим, |
1961, 5 |
Л210; |
838 338, РЖхим, |
|
1961, 14Л209; |
879 263, |
РЖхим, |
1962, |
14Л212; |
8 6 8 |
471, РЖхим, 1962, |
|||
6Л176; |
862 269, РЖхим, 1962, |
ЗЛ182. |
|
|
60.Белы , пат., 587 098.
61.Фр. пат., 1 143 176—80.
62.Фр. пат., 1 212 916.
63.Фр.. пат., 1 160 909.
64.Фр. пат., Г 178 011.
|
65. |
Фр. |
пат., |
1 |
210 845, |
1 |
209 |
614. |
|||
|
6 6 . |
Фр. |
пат., |
I |
203 404, |
1 |
213 |
653—54. |
|||
|
67. |
Фр. |
пат., |
1 |
182 |
529. |
|
|
|
||
|
6 8 . |
Фр. |
пат., |
1 |
180 |
975, |
1 |
211 |
086. |
||
884, |
69. |
Фр. |
пат., |
1 |
197 |
099; |
1 |
210 |
061, 1 210 412, 1 211 135, 1 212 |
||
1 |
213 |
052, |
1 |
215 |
147. |
|
|
|
128
70.Фр. пат., 1 192 397.
71.Фр. пат., 1 205 946.
72.Фр. пат., 1 181 249.
73.Фр. пат., 1 226 954.
74.Фр. пат., 1 225 137.
75.Фр. пат., 1 182 195.
|
76. Фр. пат., 1 |
202 |
267, |
1 |
205 213, |
1 217 277, |
1 203 |
796, |
1 213 |
||
514, |
1 |
218 |
125—26. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
77. Фр. пат., 1 |
205 |
550. |
|
|
|
|
|
|
||
|
78. |
Фр. |
пат., 1 |
200 241, |
1 |
212 500, 1 |
202 897, 1 |
212 810 |
1 228 |
810. |
79.Фр. пат., 1 210 142.
80.Фр. пат., 1 216 308.
81.Фр. пат., 1 212 297—98.
82.Фр. пат., 1 205 384.
83.Фр. пат., 1 206 008.
84.Фр. пат., 1 217 337.
|
85. |
Фр. |
пат., |
1 |
192 412, |
1 |
225 332, 1 |
193 |
553, 1 |
217 738. |
|
||||||
|
8 6 . |
Фр. |
пат., |
1 |
193 |
706, |
|
1 |
192 |
485. |
|
|
|
|
|
||
|
87. |
Фр. пат., 1 210 106. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
8 8 . |
Фр. |
пат., |
1 |
203 834, |
1 |
237 100, 1 |
240 |
237. |
|
|
||||||
|
89. |
Фр. |
пат., |
1 |
223 |
110— 11. |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
90. Фр. пат., 1 173 610. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
91. |
Ф РГ |
пат., |
8 8 6 139, 925 |
121-, 933 |
271. |
|
|
|
||||||||
|
92. |
Ф РГ |
пат., |
1 |
019 |
025, |
1 |
062 |
367, |
1 045 |
575, |
1 057 707, |
1 058 |
||||
177. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
93. |
|
Ф РГ |
пат., |
1 |
067 |
149, |
|
1 |
076 |
853. |
|
|
|
|
|
|
|
94. |
|
Ф РГ |
пат., |
1 |
066 |
301. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
95. |
|
Ф РГ пат., |
1 |
067 |
150. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
96. |
ФРГ пат., 1 059 398—99, 1 068 661. |
|
|
|
|
|||||||||||
|
97. |
|
Ф РГ пат., |
1 |
058 |
467. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
98. |
|
Ф РГ |
пат., |
1 |
079 |
757, |
|
1 |
082 |
687, |
1 086 |
366—68. |
|
|||
|
99. |
|
Ф РГ |
пат., |
1 |
056 |
580. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
100. |
|
Ф РГ пат., |
1 |
083 |
779. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
101. |
|
Ф РГ пат., |
1 |
036 |
807. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
102. |
|
Ф РГ пат., |
1 |
075 |
089. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
103. |
|
Швей», |
пат., 355 545, РЖхим, 1962, |
8 |
Л 162. |
|
||||||||||
|
104. |
|
A l s b e r g |
|
F. |
R. , C l a r k e |
W. , |
F e r n |
A. S., J. |
Soc. |
|||||||
Dyers and Colourists, 75, 1959, 89. |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
■16, |
105. |
|
B a d e r t s h e r |
W., |
|
S. V. F. Fachorgan. |
Textilveredlung., |
||||||||||
3, |
1961, |
194— 198. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
106. |
|
B a n k s |
С. |
K ., |
J . Amer. Chem. |
Soc., |
6 6 , |
1944, 1127, |
1771. |
129