1.2.1 Красители для полиамидных волокон
Краси́тели — химические соединения, обладающие способностью интенсивно поглощать и преобразовывать энергию электромагнитного излучения в видимой и в ближних ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра и применяемые для придания этой способности другим телам.По полиамидным тканям печатают преимущественно кислотными, активными,пигментами и изредка дисперсными красителями.
Активные красители
Активные красители растворимы в воде, имеют широкую гамму цветов, позволяют получать яркие и чистые оттенки и имеют повышенную устойчивость к мокрым обработкам и трению. К числу недостатков этого класса красителей относятся трудности при промывке и невысокая устойчивость к свету красителей алых и красных цветов.В общем виде активный краситель может быть представлен как: где Кр — хромофорная часть молекулы; А — активный центр молекулы красителя, в который входят атомы или группировки, обеспечивающие химическую реакцию с волокном с образованием ковалентных связей; Т — «мостиковая» группа, несущая активный центр. Таким образом, при крашении целлюлозных и гидрат целлюлозных волокон активными красителями возникают три вида связей: силы Ван-дер-Ваальса, водородные и ковалентные связи. Образующиеся химические ковалентные связи значительно прочнее сил Ван-дер-Ваальса и водородных связей, поэтому устойчивость окраски активными красителями к мокрым обработкам очень велика.
Отечественная промышленность в настоящее время выускает активные красители четырех типов:
1) с индексом X, имеющие дихлортриазиновую группировку и отличающиеся высокой реакционной способностью;
2) с индексом Т, содержащие винилсульфоновую группировку и имеющие промежуточную реакционную способность (между красителями с индексом X и без индекса);
3) без индекса, содержащие монохлортриазиновую группировку и характеризующиеся относительно невысокой реакционной способностью;
4) бифункциональные, содержащие в молекуле две активные группировки различной природы (активины — с монохлортриазиновой и винилсульфоновой группировками) или одинаковые (например, две винилсульфоновые). Зарубежные фирмы производят активные красителис разнообразными реакционными системами под торговыми названиями проционы (Великобритания), остазины (Чехия), цибакроны (Швейцария), ремазоли (Германия) и другие.
Кислотные красители
Кислотные красители, содержат в молекуле группы SO3H, реже СООН и поэтому хорошо растворяются в воде. Производятся в виде Na-солей, диссоциирующих в воде с образованием окрашенных анионов: KpSO3NaDKpSO3+Na+, где Кр остаток молекулы красителя. В водных растворах, даже при комнатной температуре, и в присутствии нейтрального электролита (напр., Na2SO4) мало ассоциированы. По химической классификации, кислотные красители преимущественно азокрасители, в т. ч. металлсодержащие (хромовые и кобальтовые комплексы o, o' - дигидроксиазокрасителей состава 1:1 и 1:2), антрахиноновые и трифенилметановые красители. Предназначены главным образом для окрашивания белковых (шерсти, натурального шелка) и полиамидных волокон. Применяют кислотные красители также для окрашивания кожи, бумаги, изготовления чернил. Вследствие наличия в макромолекулах амино- и карбоксильных групп белковые волокна обладают амфотерными свойствами. В кислой среде подавляется диссоциация групп СООН и анионы красителя могут сорбироваться на положительно заряженных аминогруппах волокна с образованием ионных связей:
(В - макромолекула волокна).
Чем выше кислотность среды, тем выше положительный, заряд волокна, и, следовательно, большее кол-во красителя сорбируется волокном.
Дисперсные красители
Дисперсные красители - важнейшая группа красителей, предназначенных для крашения и печатания синтетических волокон - полиэфирных, ди - и триацетатных, полиамидных, полиакрилонитрильных и др. Нерастворимые или мало растворимые в воде, эти красители окрашивают волокна, находясь в красильной ванне в тонкодисперсном состоянии. Дисперсные красители выпускают в виде тонких порошков, содержащих красящее вещество в количестве 15 - 40 %, а также вспомогательные вещества - диспергаторы, смачиватели и наполнители. Дисперсные красители не образуют истинных растворов, а образуют коллоидные дисперсии, однако так же, как и в случае пигментов, для оптимального диспергирования требуются определенный состав и количество растворителя. Дисперсные красители плохо растворяются в воде и водных растворах: от долей миллиграмма до нескольких миллиграммов в 1 л при комнатной температуре и до 50 - 350 мг / л при 80 С. В то же время они достаточно хорошо растворимы в ряде органических растворителей: в ацетоне, спирте, этилцеллозольве, диметилформамиде, фурфуроле и др. Чрезвычайно малая растворимость дисперсных красителей в воде обусловливает необходимость применения их в процессах крашения лишь в виде водных суспензий, обычно с размером частиц от 0 2 до 2 мкм. В связи с этим особое значение приобретают степень дисперсности, однородность и устойчивость дисперсионного состава этих красителей в выпускных формах. Дисперсный краситель закрепляется в гидрофобном волокне с помощью сил Ван-дер - Ваальса, диполь-дипольного взаимодействия и путем образования водородных связей.
Пигментные красители
Пигментные красители не имеют никакого сродства к волокну, не проникают во внутреннюю структуру волокна, а фиксируются за счет приклеивания к внешней поверхности элементарных волокон с помощью специального связующего вещества, образующего прочную окрашенную (пигментами) пленку на стадии термофиксации. Качество напечатанных пигментами текстильных материалов в основном зависит от используемых печатных составов, основными компонентами которых, кроме пигмента, являются связующее вещество (пленкообразующий компонент), фиксатор (сеткообразующий компонент), мягчитель, эмульгатор, загуститель.