2.3. Прямые красители.

ПРЯМЫЕ КРАСИТЕЛИ (субстантивные красители), анионные водорас­творимые красители, окрашивающие целлюлозные волокна непосредственно в нейтральных или слабощелочных растворах в присутствии нейтральных элек­тролитов (NaCl или Na₂S0₄). Прямые красители содержат в молекуле группы SO3H,реже - СООН. Часто для повышения растворимости в краситель добав­ляют Na-соль нитрилуксусной кислоты N(CH₂COONa)₃(трилон А). Произво­дятся прямые красители в виде Na-солей (реже аммониевых или калиевых), диссоциирующих в воде с образованием окрашенных анионов:, где Крашенный -остаток молекулы красителя. В растворах, особенно в присутствии электроли­тов, молекулы красителей находятся в виде ассоциатов. Степень ассоциации за­висит от строения и температуры раствора (при повышении температуры сте­пень ассоциации понижается) и колеблется от 10 до 600. По хим. классифика­ции, прямые красители преименяютсядис- и полиазокрасители, производные диоксазина и фталоцианинов. Предназначены главным образом для окрашива­ния материалов из целлюлозных волокон (хлобчатобумажных, швейных нитей, пряжи, трикотажных полотен, чулочно-носочных изделий, подкладочных вис­козных тканей и др.), реже для окрашивания материалов из натурального шелка и полиамидного волокна. [9]

Достаточно высокое сродство к целлюлозным волокнам связано со струк­турой молекул прямых красителей, имеющих относительно длинную цепь со­пряженных двойных связей (как правило, не меньше 8). Кроме того, для прояв­ления высокого сродства к волокну молекула прямых красителей должна иметь плоскостное (планарное) строение, содержать минимальное число групп S0₃Hи СООН и группы, способные к донорно-акцепторному взаимодействию (ОН, NH.2,N=Nи др.). Удерживаются прямые красители на волокне силами Ван-дер- Ваальса, водородными связями и др.

По свойствам прямые красители делят на 4 группы: 1) обычные прямые красители с устойчивостью окраски к свету в интенсивности стандартного тона <4 баллов (по 8-балльной шкале); 2) светопрочные прямые красители с устой­чивостью окраски к свету >4 баллов; 3) прямые красители, упрочняемые соля­ми Си (напр.,C11SO4,ДЦМ-уксуснокислая соль комплексного соединения и продукта конденсации дициандиамида с СН₂0); 4) прямые красители, упрочне­ние окраски которых достигается диазотированием сорбированного на волокне красителя с послед, азосочетанием (в качестве азосоставляющих используют (3- нафтол, м-толуилендин - амин, З-метил-1 -фенил-5-пиразолон).

Прямые красители просты в применении, как правило, хорошо комби­нируются друг с другом, большинство из них обладает хорошей ровняющей способностью; окраски мн. красителей вытравляются для получения бес­цветных и цветных рисунков по окрашенному фону. Крашение прямыми красителями можно проводить на любом красильном оборудовании.

Многие прямые красители первой и второй групп дают окраски в свет­лых тонах, достаточно устойчивые к мокрым обработкам и не требующие упрочнения закрепителями; окраски же в средних и темных тонах требуют упрочнения закрепителями: ДЦМ, ДЦУ (уксуснокислая соль продукта кон­денсации дициандиамида с СН₂0) и Устойчивый-2 (продукт конденсации дициандиамида с СН₂0 и гексаметилентетра-мином). Окраски красителями третьей группы в любой интенсивности закрепляют солями Си.

Окрашивание целлюлозных волокон прямыми красителями осуществ­ляют преимущественно по периодическому способу, реже непрерывному плюсовочно-запарному. По классическому и периодическому способу кра­шение производят из слабощелочных растворов, благодаря чему исключается выпадение красителя в осадок, при начальной т-ре 30-40 °С, затем медленно повышают температуру до 80-95 °С и выдерживают в течение часа. Для по­вышения сорбции красителя волокном в красильный раствор добавляют электролит (NaCl или Na₂S0₄) в количестве 10-20% от массы окрашивае­мого материала, действие которого проявляется в снижении заряда частиц красителя и волокна, а при высоких концентрациях в растворе он оказывает десольватирующее действие на полярные группы молекул красителя и во­локна. После крашения текстильный материал промывают холодной и теп­лой (40-45 °С) водой до бесцветных промывных вод и обрабатывают закре­пителями в концентрации 3-6% от массы окрашиваемого материала при 40- 50 °С в течение 30 мин. Закрепители образуют на волокне с сульфогруппами красителя труднорастворимые соли, что и приводи т к упрочнению окраски.

Прямые красители (субстантивные), синтетические красители, обла­дающие способностью при крашении непосредственно без протрав (отсюда название «прямые») связей достаточно прочно адсорбироваться целлюлоз­ными волокнами. Предполагается, что прямые красители удерживаются на волокне за счёт водородных с и дисперсионных сил Ван-дер-Ваальса. Водо­родные связи могут образовывать гидроксильные группы целлюлозы и груп­пы —ОН, —NH₂, —CONH— красителей. По химическому строению боль­шая часть прямые красители относится к группе азокрасителей, а отдельные представители к диоксазиновым и фталоцианиновым красителям; они обыч­но содержат сульфогруппы и хорошо растворимы в воде. Типичный предста­витель прямых красителей - Прямой голубой2с:

Существуют прямые красители всех цветов; по яркости они уступают реактивным красителям. Светоустойчивость многих прямых красителей низ­кая. Для повышения устойчивости окрасок к воде, поту, механическим воз­действиям при стирке и др. Прямые красители обрабатывают на материале закрепителями - специальными веществами, образующими на волокне высо­комолекулярные защитные плёнки или дающие с красителем нерастворимые в воде соли, которые прочно удерживаются в волокне. Прямые красители применяются для крашения хлопка, вискозы, а также кожи, бумаги, в мень­шей степени - натурального шёлка, шерсти и полиамидных волокон. Широ­кому применению прямые красители способствуют их невысокая стоимость и простые методы крашения. [10]