978-5-7882-0688-2-Miheev_himiya-krasiteley
.pdf
Ализарин не обладает сродством к целлюлозным волокнам и окрашивает их только после предварительного протравливания со- лями металлов. По алюминиево-кальциевой протраве ализарин обра- зует на целлюлозных волокнах ярко-красные окраски с синеватым оттенком («кумачовый цвет»), по хромовой протраве – коричневые окраски, по железной протраве – фиолетовые окраски.
При крашении между красителем и металлом образуется внут- рикомплексная соль, называемая лаком. Например, при крашении ализарином по алюминиево-кальциевой протраве металлом- комплексообразователем является алюминий, а с кальцием происхо- дит солеобразование за счет оксигруппы. Образовавшемуся алюми- ниево-кальциевому лаку ализарина приписывается следующее строение:
71
Известны протравные антрахиноновые красители оранжевого, синего, каштанового цветов.
Протравные красители, несмотря на высокую устойчивость к свету и мокрым обработкам, из-за сложности процесса крашения в настоящее время в текстильной промышленности не применяются.
10.2. Кислотные и хромовые антрахиноновые красители
Такие красители по химическому строению представляют со- бой сульфокислоты гидрокси- или аминоантрахинонов. Большая их часть пригодна для крашения белковых и полиамидных волокон без хромирования, и, следовательно, относится к классу кислотных кра- сителей.
Кислотные и хромовые красители подразделяются на две груп- пы: красители с сульфогруппой в антрахиноновом ядре (производ- ные гидрокси- и аминоантрахинонов) и красители, содержащие сульфированную ариламиногруппу.
Красители с сульфогруппой в антрахиноновом ядре. Среди сульфопроизводных гидроксиантрахинонов в текстильной промыш- ленности находит применение краситель хромовый красный ализа- риновый, который получают сульфированием ализарина:
хромовый красный ализариновый Этот краситель по хромовой протраве образует на шерсти окра-
ску цвета бордо, по алюминиевой протраве – алую.
Аминогруппа имеет более сильный электронодонорный харак- тер, чем гидроксильная, поэтому введение аминогрупп в молекулу антрахинона приводит к углублению цвета. Красивую ярко-синюю окраску образует на шерсти краситель синий антрахиноновый, имеющий строение:
72
Указанные выше красители дают окраски, отличающиеся вы- сокой устойчивостью к свету и мокрым обработкам.
Красители, содержащие сульфированную ариламиногруппу. Такие красители отличаются яркостью и чистотой оттенков, высокой устойчивостью к свету и мокрым обработкам. Поэтому относятся к числу лучших красителей для шерсти и находят широкое практиче- ское применение.
Кислотный чисто-голубой антрахиноновый получают конден- сацией 2,4-дибром-1-аминоантрахинона с п-толуидином с после- дующим сульфированием 5%-ным олеумом при 15-20° С:
Из 1,4-диоксиантрахинона и п-толуидина в зависимости от ус- ловий проведения реакции получают кислотный фиолетовый антра- хиноновый или хромовый зеленый антрахиноновый:
73
Указанные выше красители находят применение для крашения шерсти. Они образуют яркие окраски с хорошей устойчивостью к мокрым обработкам.
Введение в молекулы кислотных ариламиноантрахиноновых красителей длинных алкильных остатков с числом углеродных ато- мов от 4 до 20 увеличивает сродство красителей к волокнам и значи- тельно повышает устойчивость окрасок к мокрым обработкам. Это объясняется тем, что алкильные группировки образуют с волокном дополнительные межмолекулярные связи. Сродство увеличивается настолько, что красители выбираются белковыми волокнами из сла- бокислой, почти нейтральной ванны. Такие красители выпускаются под названием «Кислотные антрахиноновые Н».
Кислотные антрахиноновые нейтральнокрасящие красители обычно получают араминированием замещенных антрахинонов ал- киланилинами. Например, кислотный зеленый антрахиноновый Н2С получают из хинизарина (1,4-диоксиантрахинона) и п-бутиланилина по схеме:
При крашении шерсти кислотными антрахиноновыми ней- трально красящими красителями в ванну вместо уксусной кислоты вводят ее соль – ацетат аммония – которая диссоциирует в воде, соз- давая в красильной ванне слабокислую среду:
.
74
Кислотные антрахиноновые красители с буквой Н в названии можно применять для крашения из нейтральной ванны полушерстя- ных тканей, выработанных из смеси шерстяных и целлюлозных во- локон. Это возможно потому, что фиксация этих красителей на бел- ковых и целлюлозных волокнах может осуществляться за счет сил Ван-дер-Ваальса и водородных связей, как и при крашении целлю- лозы прямыми красителями.
10.3. Дисперсные антрахиноновые красители
Дисперсные антрахиноновые красители не содержат в своем составе карбоксильных или сульфогрупп, поэтому не растворимы в воде. Такие красители используются для крашения из тонкодисперс- ных водных суспензий. Следовательно, их молекулы должны иметь небольшую молекулярную массу и содержать группы, облегчающие диспергирование красителя в водной фазе – свободные и алкилиро- ванные аминогруппы (NH2, NHR, NR2) и особенно гидроксиалкили- рованные аминогруппы, например, NHCH2CH2OH и др.
Так, краситель дисперсный синий 3 получают из 4-бром-Х- амино -антрахинон-2-карбоновой кислоты и метиламина по схеме
Дисперсные красители с гидроксиалкильными остатками в амино-группе легко диспергируются и диффундируют в глубь во- локна, образуя ровные и устойчивые окраски.
При нагревании хинизарина с метиламином и этаноламином в изобутиловом спирте получается краситель дисперсный синий К:
75
Среди дисперсных антрахиноновых красителей находится ряд красителей, синтезированных специально для крашения полиэфир- ных волокон. Они отличаются от прочих дисперсных красителей несколько более высокой молекулярной массой и наличием в моле- кулах таких групп, как Br, Cl, NO2, C2H5, OH и др.
Дисперсный темно-синий полиэфирный краситель получают из антрахинон-1,8-дисульфокислоты:
Для крашения полиэфирных волокон применяются и другие красители, например:
дисперсный синий |
дисперсный розовый |
4К полиэфирный |
2С полиэфирный |
76
10.4. Активные антрахиноновые красители
Активные антрахиноновые красители, как и активные азо- красители, отличаются простотой применения и высокой устой- чивостью окрасок к мокрым обработкам, а по светостойкости окрасок превосходят их.
Самыми распространенными видами активных антрахиноно- вых красителей являются монохлортриазиновые, дихлортриази- новые и винилсульфоновые. Дихлортриазиновый краситель ак- тивный ярко-голубой КХ получают взаимодействием бромами- новой кислоты с 1,3-фенилендиамин-4-сульфокислотой с после- дующим анилированием цианурхлоридом:
Активный ярко-голубой КХ, как и все дихлортриазиновые красители, обладает высокой активностью и взаимодействует с гидроксильными группами целлюлозы уже при 20-25° С в сла- бощелочной среде, образуя ковалентную связь. Окраски отли- чаются высокой устойчивостью к свету и мокрым обработкам,
77
но устойчивость к действию пероксида водорода и гипохлорита натрия недостаточно высока.
Замещая второй активный атом хлора в реакционноспособ- ной группировке триазиновых красителей ариламиногруппой, получают монохлортриазиновые красители.
Винилсульфоновый краситель активный ярко-голубой 2 КТ получают взаимодействием бромаминовой кислоты с гидрохло- ридом 3-(β-оксиэтил-сульфонил)-анилина с последующей эте- рификацией оксигруппы 3-5%-ным олеумом:
Винилсульфоновые красители менее активно взаимодейст- вуют с волокном, чем дихлортриазиновые, но более активно, чем монохлортриазиновые.
11.ОКИСЛЯЕМЫЕ КРАСИТЕЛИ
Кокисляемым красителям относят органические полупро- дукты ароматического ряда: амины, фенолы, нафтолы и их про- изводные, которые применяют в основном для крашения меха. В отличие от готовых красителей они бесцветны или слабо окра- шены. Красящие вещества из них образуются непосредственно в
78
красильной ванне на волосяном покрове меховых шкурок бла- годаря процессу окисления полупродуктов в окрашенные со- единения.
Окисляемые полупродукты обладают небольшой молеку- лярной массой, легко растворяются в горячей воде, благодаря чему способны проникать в закрытую структуру кератинового волокна, малодоступную в данных условиях для красителей других классов. Общим свойством указанных полупродуктов является их чрезвычайно легкая окисляемость. В процессе окис- ления образуются окрашенные соединения большой молекуляр- ной массы, которые не растворяются в воде, спирте и других растворителях. С помощью окисляемых красителей волосяной покров меховых шкурок окрашивают в естественные тона: чер- ный, коричневый, серый и беж. При этом интенсивность окра- ски остевого волоса при крашении в цветные тона как правило выше интенсивности окраски пухового волоса, что очень важно для ценных видов пушнины.
Еще одним важным достоинством окислительного краше- ния является наличие блеска на окрашенных шкурках, причем с усилением интенсивности окраски блеск волосяного покрова не ухудшается, а наоборот, усиливается. Это объясняется проявле- нием так называемого «полирующего» эффекта в процессе от- катки окрашенных шкурок с опилками. Нерастворимые пигмен- ты, образуемые в структуре волоса в результате окисления, «по- лируются» опилками, вследствие чего и возникает эффект улучшения блеска.
Наибольшее применение в окислительном крашении нахо- дят ароматические амины:
п-фенилендиамин |
п-аминофенол |
м-аминофенол |
Rodol D |
Rodol P Base |
Rodol EG |
79
При окислении полупродуктов, в которых амино- или окси- группы находятся в п-положении по отношению друг к другу, получаются более интенсивные окраски, чем при окислении со- единений, имеющих заместители в о- или м-положениях.
Наряду с аминами и аминофенолами широко используются оксипроизводные: фенолы и нафтолы, например,
пирокатехин |
резорцин |
1,5-дигидроксинафталин |
Rodol С |
Rodol RC |
|
Органические соединения, применяемые для крашения ме- ха, имеют одну характерную особенность: все они способны легко окисляться с образованием продуктов, обладающих хи- ноидной структурой. При дальнейшем окислении пероксидом водорода в условиях красильной ванны образуются глубокоок- рашенные вещества. Так, при окислении п-фенилендиамина и пирокатехина, взятых в соотношении 2:1, возможно образова- ние промежуточного продукта по схеме:
При крашении такой композицией волоса, протравленного дихромовой кислотой, получается интенсивная черная окраска.
Окисление ароматических о- и п-фенилдиаминов, о- и п- аминофенолов проходит в соответствии со следующими схема- ми:
80
