Крашение сернистыми красителями

⇐ ПредыдущаяСтр 20 из 31Следующая ⇒

В отличие от красителей других классов сернистые красители, весьма трудно классифицировать, так как химическое строение многих из них неизвестно. Однако установлено, что большинство сернистых красителей содержат серу в форме дисульфидных групп —S—S—. Сера может входить также в состав хромофора, полисульфидных цепочек, находиться в виде сульфоксидных группировок —SO—, а также содержаться в форме коллоидной дисперсии в пасте технических красителей.

Отечественный ассортимент включает 19 марок сернистых красителей. По колористическим свойствам они уступают красителям всех других классов: не дают ярких чистых окрасок и полной гаммы цветов (отсутствуют красные и алые), имеют низкую красящую способность, что вызывает большой расход красителя. Однако вследствие дешевизны сернистые красители находят достаточно широкое применение для крашения текстильных материалов из целлюлозных волокон, главным образом технических тканей и тканей для спецодежды.

Сернистые красители нерастворимы в воде. Для осуществления процесса крашения их, как и кубовые красители, переводят в водорастворимые натриевые соли лейкосоединений путем восстановления в щелочной среде. В виде таких солей они обладают сродством к целлюлозе, выбираются из ванны и, окисляясь на волокне кислородом воздуха или с помощью окислителей, переходят в исходную нерастворимую форму, образуя окраски удовлетворительной устойчивости.

Сернистые красители восстанавливаются значительно легче, чем кубовые, поэтому для их восстановления обычно используют такой относительно слабый восстановитель, как сульфид натрия, который обладает и свойствами щелочного агента (уравнения 97, 98).

Na₂S + H₂O = NaHS + NaOH (97)

2NaHS + 3H₂O = Na₂S₂O₃ + 8 H (98)

При действии сульфида натрия в щелочной среде сернистые красители восстанавливаются, образуя натриевые соли лейкосоединений, которые легко гидролизуются. Образующиеся при этом меркаптогруппы могут окисляться кислородом воздуха или слабыми окислителями, в результате чего на волокне образуется исходный краситель.

Сернистыми красителями окрашивают текстильные материалы в виде волокна, пряжи и ткани. Оптимальное содержание сульфида натрия в красильном растворе составляет 50–100 % от массы красителя. В красильную ванну вводят гидроксид натрия, что улучшает растворение красителя и повышает стабильность его раствора. При периодических способах крашения для повышения выбираемости лейкосоединения волокном рекомендуется вводить в раствор нейтральные электролиты (до 10 г/л). Повышению скорости крашения, улучшению прокрашивания волокна способствует добавление в красильную ванну смачивателей (1–4 г/л), а также гидрофильных органических веществ, например триэтаноламина. Наличие в ванне 10–20 г/л триэтаноламина увеличивает накрашиваемость волокна на 25–30 %, повышает равномерность окрасок и их устойчивость к мокрым обработкам.

В процессе непрерывно–поточного крашения хлопчатобумажную ткань пропитывают раствором, содержащим (в г/л):

Сернистый краситель	100–120	Гидроксид натрия, 100 %–й	10–20
Сульфид натрия	50–100	Хлорид натрия
		Триэтаноламин

Температура пропитки 45–50 или 90–95 °С в зависимости от применяемого красителя. После отжима ткань запаривают в течение 40–50 с при 101–102 °С. Окисление лейкосоединений сернистых красителей на волокне проводят раствором, содержащим 0, 5–2 г/л 30 %–го пероксида водорода и 1–2 г/л 30 %–й уксусной кислоты при 30–40 °С. Далее промывают ткань холодной и теплой водой, обрабатывают горячим раствором моющего препарата (70–80 °С) и вновь промывают горячей водой.

Для повышения устойчивости окрасок, полученных с помощью сернистых красителей можно использовать те же закрепители, что и при крашении прямыми красителями.

Как в нашей стране, так и за рубежом выпускают водорастворимые производные сернистых красителей. В России производят водорастворимые красители двух типов: тиозоли и тиозоли БС. Первые получают путем обработки лейкосоединений сернистых красителей монохлоруксусной кислотой в присутствиии NaOH (схема 99).

(99)

Наличие в молекуле красителя остатка тиогликолевой кислоты и придает растворимость в воде.

Тиозоли БС получают при обработке сернистых красителей или их лейкосоединений гидросульфитом натрия (старое название бисульфит натрия; отсюда и маркировка БС у тиозолей) или его смесью с сульфитом натрия при нагревании (схема 100).

Кр― SH + NaHSO₃ + O ––® Кр― S― SO₃Na + H₂O (100)

Первоначально водорастворимые сернистые красители применяли в основном для крашения вискозного волокна в массе. В последние годы они все шире используются в текстильной промышленности. Причем находят применение не только для окрашивания традиционного для сернистых красителей ассортимента текстильных материалов (швейные нитки, подкладочные ткани, ткани для спецодежды), но и для крашения вельвета, джинсовых тканей, одежных хлопколавсановых тканей. Это обусловлено целым рядом преимуществ сернистых красителей.

Пряжа высокой крутки и плотные ткани прокрашиваются этими красителями лучше, чем обычными сернистыми красителями, которые в значительной степени остаются на поверхности текстильного материала из–за высокого сродства натриевых солей лейкосоединений к целлюлозе. Группы кислотного характера водорастворимых красителей снижают их сродство к целлюлозе, благодаря чему они легче проникают в глубь волокна, обеспечивая более высокую ровноту и устойчивость окрасок к физико–химическим методам воздействия.

Зарубежные фирмы производят водорастворимые формы сернистых красителей под названиями дирезулы, кассульфоны, джаросолы и др. Мировой ассортимент этих красителей достаточно широк и включает такие не характерные для обычных сернистых красителей цвета как желтый, оранжевый, красный, бордо и пр. Водорастворимыми сернистыми красителями можно окрашивать текстильные материалы по непрерывному плюсовочно–запарному, полунепрерывному и периодическому способам. Наиболее распространенным при крашении хлопчатобумажных тканей является непрерывный плюсовочно–запарной способ, который при крашении, например, тиозолями БС осуществляется следующим образом. Ткань пропитывают при 30–40 °С раствором, содержащим, г/л:

Тиозоль БС	― 60–100
Диспергатор НФ	― 1–3
Сульфид натрия	― 30–75
Смачиватель	― 1–4

После пропитки ткань запаривают в течение 60–90 с при 102–105 °С насыщенным водяным паром. В этих условиях сульфид натрия расщепляет тиосульфокислоту (уравнение 101).

Кр― S― SO₃Na + Na₂S ––® Kp― S― Na + Na₂S₂O₃ (101)

Дальнейшие операции окисления и промывки осуществляются также, как и при крашении обычными сернистыми красителями.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Что из себя представляют обычные и водорастворимые сернистые красители? Достоинства и недостатки их применения.

2. Каково назначение сульфида натрия при крашении обычными и водорастворимыми сернистыми красителями?

3. Какую функцию выполняет щелочной реагент при крашении обычными сернистыми красителями?

4. Каким образом закрепляется сернистый краситель на целлюлозных волокнах, какова устойчивость окрасок сернистыми красителями?

⇐ Предыдущая 15 16 17 18 192021 22 23 24 Следующая ⇒