дисперсные красители

ДИСПЕРСНЫЕ КРАСИТЕЛИ

спец. неионные красители для гидрофобных волокон, используемые при крашении в виде высокодисперсных водных суспензий. Не содержат групп, придающих растворимость в воде, вследствие чего она очень низка (при комнатной температуре в 1 л воды растворяется от долей до неск. мг красителя). Молекулы Д. к. имеют небольшие размеры (мол. м. 250–500). Применяются Д. к. при крашении полиэфирных, полиамидных и ацетатных волокон, реже — полиакрилонитрильных (в светлые тона), а также при печатании по тканям гл. обр. из полиэфирных и ацетатных волокон. Д. к. — единств. группа красителей, пригодных для окрашивания полиэфирных и ацетатных волокон. Обеспечивают получение окрасок полной цветовой гаммы. В процессе крашения молекулы Д. к., перешедшие в раствор, сорбируются волокном и диффундируют в глубь него с образованием твердого раствора в полимере. Краситель удерживается в полимере гл. обр. силами Ван-дер-Ваальса, в отдельных случаях — водородными связями. Выпускают Д. к. в виде тонкодисперсных порошков, гранул или в жидкой форме (в т. ч. паст) с размером осн. массы частиц не более 1 — 2 мкм; в их состав входят также вспомогат. вещества, способствующие сохранению дисперсности при применении и хранении.

Основные группы дисперсных красителей. По хим. строению Д. к. — гл. обр. азокрасители и антрахиноновые красители, реже — стириловые, хинофталоновые красители, нитродифениламины, ароиленимидазолы, антрапиридоны и др. Дисперсные азокрасители обеспечивают гамму цветов от желтого до темно-синего. В осн. представлены моноазокрасителями — производными 4-аминоазобензола, дающими окраски оранжевых, красных, фиолетовых, темно-синих цветов, напр., алый Ж (формула I) и бордо 2С (II). Получение широкой цветовой гаммы достигается изменением характера и положения заместителей в молекуле. Большинство моноазокрасителей содержит (в остатке диазосоставляющей) в пара-положении к азогруппе NO₂ — группy, углубляющую цвет (см. цветность органических соединений). Углублению цвета способствует также введение электроноакцепторных заместителей (CN, NO₂, одного атома Cl или Br) в положения 2 или 2,6 к азогруппе или электронодонорных заместителей (алкилов, алкокси- и ациламиногрупп) в остаток азосоставляющей. Электроноакцепторные заместители (CN, OCOCH₃) в алкиламиногруппах азосоставляющей. понижая основность атома N аминогруппы, приводят к повышению цвета. Гидроксиазокрасители (ОН-группа в орто- или пара-положении к азогруппе) применяют ограниченно для получения цветов от желтого до красного. Более яркие желтые цвета обеспечивают стириловые, хинофталоновые красители, ароиленимидазолы. Практич. значение имеет и небольшое число дисазокрасителей, преим. желтого и оранжевого цветов, напр., желтый прочный 4К (III). К Д. к. относятся моноазокрасители. содержащие первичные аминогруппы, способные диазотироваться на волокне и сочетаться с азосоставляющими (диазотирующиеся Д. к.), напр., диазочерный С (IV). Однако, ввиду сложности крашения, эти красители используют редко, гл. обр. для получения на ацетатных тканях прочных черных окрасок.

Антрахиноновые красители обеспечивают гамму красных, фиолетовых, синих и бирюзовых цветов, напр., розовый Ж (формула V) и синий К — смесь соединений с основным компонентом формулы VI.

Они представлены: 1-амино-4-гидроксиантрахиноном и его замещенными, которые содержат в положении 2, напр., атом Br, группы OCH₃, О(CH₂)₆OH или OC₆H₅ и дают розовые и красные окраски; 1,4-диаминоантрахиноном и его производными, содержащими N-алкильные (или арильные), N,N-диалкильные, 5-нитро-, 2,3-дихлор- или 2-алкоксигруппы и обеспечивающими гамму цветов от красно-фиолетовых до сине-зеленых; синими красителями на основе 1,4,5,8-тетразамещенных антрахинона, содержащих группы OH, NO₂, NH₂ или NHR (R — алкил, арил). Т. к. индивидуальные зеленые, коричневые, серые и черные Д. к. отсутствуют, для получения окрасок указанных цветов готовят смесовые композиции. Наиб. практич. значение имеют Д. к. для полиэфирного волокна. Поскольку в процессах крашения и отделки это волокно подвергается высокотемпературным обработкам, к окраскам Д. к. предъявляется требование высокой устойчивости не только к свету, но и к сублимации. Светостойкость окрасок повышается при введении в молекулу Д. к. электроноакцепторных заместителей, снижающих основность атома N в аминогруппе, а устойчивость к сублимации — при увеличении размера и полярности молекулы. В случае моноазокрасителей повышение устойчивости окрасок достигается введением в остаток диазосоставляющей в орто-положение к азогруппе Cl, Br, CN, в пара-положение — NO₂, в пара-положение остатка азосоставляющей — N,N-диацетоксиэтиламино-, N-этил-N-цианоэтиламино-, N-цианоэтил-N-ацетоксиэтиламиногрупп; в ряду антрахиноновых красителей вводят, напр., атомы галогена. Светостойкость окрасок зависит также от хим. природы и физ. свойств волокна. Окраски многих Д. к. на полиамидном волокне менее светостойки, чем на ацетатном и полиэфирном. В особые группы выделяют металлсодержащие и активные Д. к., предназначенные для прочного окрашивания полиамидных волокон. Металлсодержащие Д. к. — металлкомплексные соед., содержащие один атом Cr или Со на две молекулы моноазокрасителя, напр., дисперсный красный СМП (формула VII, М — металлсодержащий, П — для полиамидных волокон).

Они превосходят обычные Д. к. по устойчивости окрасок к свету и мокрым обработкам, уступают по яркости и ровняющей способности. Используются преим. для получения темных тонов. Дисперсные активные красители (азокрасители и антрахиноновые красители, имеющие активные группы) сочетают хорошие ровняющие свойства Д. к. с высокой устойчивостью окрасок к мокрым обработкам (см. также активные красители).

Технология крашения. Процесс проводят в присутствии 1 — 2 г/л анионоактивного ПАВ, обычно диспергатора НФ [метилен-бис-(нафталинсульфоната)динатрия]. По периодич. схеме процесс осуществляют при повышенной температуре: ацетатное волокно не выше 85 °C, полиамидное, триацетатное и полиакрилонитрильное при 98–100 °C, полиэфирное при 130 °C под давлением и pH 4,5–5,5 (т. наз. высокотемпературный способ). Триацетатное и полиамидное волокна можно также окрашивать под давлением при 115–120 °C. Реже полиэфирное волокно окрашивают при 98–100 °C в присутствии переносчика, в качестве которого используют, напр., о- и n-фенилфенолы, дифенил, эфиры бензойной и салициловой кислот, производные нафталина; переносчик, изменяя состояние волокна и красителя, способствует увеличению скорости диффузии и сорбции Д. к. волокном. Крашение диазотирующимися Д. к. проводят вначале обычным периодич. способом, после чего осуществляют диазотирование красителя на ткани при ~ 15 °C в растворе, содержащем NaNO₂ и HCl, а затем — азосочетание, напр., с 2-гидроксинафтойной кислотой. По непрерывной схеме окрашивают ткани из полиэфирного волокна и его смесей с хлопковым или вискозным, используя термозольный способ: сначала ткань "плюсуют" (пропитывают и отжимают) в ванне, содержащей, кроме красителя и ПАВ, загуститель, напр., альгинат Na, затем сушат при 120–140 °C и нагревают (термозолируют) ~ 1 мин при 190–210 °C. Крашение металлсодержащими Д. к. осуществляют в присутствии неионогенного ПАВ, напр., полиоксиэтилированного алкилфенола, при pH 8,0–8,5 ок. 100 °C; в конце крашения вводят сульфат или ацетат аммония. Процесс можно проводить под давлением, использовать красители для печатания по тканям из полиамидных волокон, иногда — из триацетатных. При использовании активных Д. к. процесс проводят сначала в кислой среде (pH 3,5–4,0), когда красители не проявляют активных свойств и ровно окрашивают подобно Д. к., а затем в слабощелочной (pH 10,0–10,5), в которой красители взаимодействуют с волокном с образованием ковалентных связей. Активные Д. к. применяют также для печатания по полиамидным тканям. Различия в условиях крашения разными способами настолько значительны, что краситель, пригодный для одного из способов крашения, м. б. неприемлем для другого. Например, для термозоль-процесса с высокими температурами фиксации требуются Д. к. с высокой устойчивостью к сублимации, для термопечати — с низкой устойчивостью к сублимации, т. к. рисунок переносится на ткань с бумажной подложки в результате сублимации красителя при нагревании. При крашении в присутствии переносчика необходимы Д. к. с повыш. светостойкостью, т. к. переносчики могут ее понизить, при крашении изделий из текстурированных нитей — красители с хорошими миграционными свойствами и способностью скрывать структурную неоднородность волокна.

^{Лит.: Химия синтетических красителей, пер. с англ., т. 3, Л., 1974, с. 2029–2091; Чекалин М. А., Пассет Б. В., Иоффе Б. А., Технология органических красителей и промежуточных продуктов, 2 изд., Л., 1980, с. 249–50, 319–23, 379–84; Мельников Б. Н., Виноградова Г. И.. Применение красителей, М., 1986, с. 43, 156–165; Гордон П., Грегори П., Органическая химия красителей, пер. с англ. под ред. Г. Н. Ворожцова, М., 1987. с. 28, 297–99, 327–28.}

_{Г. И. Шилова}