протравные красители

ПРОТРАВНЫЕ КРАСИТЕЛИ

анионные водорастворимые красители, которые сорбируются волокнистыми материалами из водных растворов и закрепляются на них с помощью т. наз. протрав-соед. металлов со степенью окисления +3 (обычно Cr, реже Fe, A1 и др.) с образованием интенсивно окрашенных внутрикомплексных соед., устойчивых к разл. физ.-хим. воздействиям. В этих комплексах атом металла связан ковалентными и координац. связями с комплексообразую-щими группами красителя и образует устойчивые пяти- и шестичленные циклы.

По хим. классификации, П. к. — преим. азокрасители и антрахиноновые красители, реже — трифенилметановые (см. арилметановые красители), ксантеновые красители и др. Азокрасители содержат в молекуле в орто,орто-положеиияx к азогруппе группу НО и одну из групп НО, COOH, NH₂ или NO; антрахиноновые — в орто, пери-положениях группы НО или реже NHAr. Предназначены П. к. гл. обр. для окрашивания шерсти; для целлюлозных волокон и натурального шелка практически не применяются из-за сложной и длительной технологии крашения. Благодаря использованию в качестве протравы преим. соед. Cr П. к. часто называют хромовыми (устаревшее назв. — кислотно-протравные).

До обработки соединениями Cr хромовые красители действуют как кислотные красители. По сравнению с металлсодержащими кислотными красителями (атом металла вводят в красители при их производстве) хромовые красители дают более устойчивые и равномерные окраски, т. к. образование комплекса красителя с металлом происходит глубоко внутри волокна, куда проникновение металлсодержащего красителя затруднено или невозможно. Кроме того, в волокне возникают координац. связи между образовавшимся комплексом красителя и функциональными группами волокна. Процесс нанесения протравы, наз. хромированием, осуществляют в процессе крашения, до или после него, используя чаще всего Na₂Cr₂O₇∙2H₂O или K₂Cr₂O₇, реже — метахромовую протраву [смесь K₂Cr₂O₇ и (NH₄)₂SO₄]. Количество соед. Cr при хромировании составляет обычно 50% по массе от взятого для крашения красителя, однако в связи с возросшими требованиями к защите окружающей среды это количество уменьшают до 25–30% и только для черного цвета-50% (в ряде стран допустимое предельное содержание Cr⁶⁺ в сточных водах 2–5 мг/л). Большее уменьшение может привести к ухудшению качества окраски. Окрашивание производят в кипящем растворе при pH 3,5–3,8, при этом Cr⁶⁺ восстанавливается цистиновыми группами шерсти до Cr³⁺ ; более низкое или высокое значение pH неблагоприятно сказывается на качестве окраски (неровнота, низкая прочность) из-за неполного комплексообразования.

На практике наиб. широко распространено хромирование после крашения; способ с предварит. хромированием утратил свое значение из-за длительности процесса и большой опасности деструкции шерсти; крашение шерсти с одновременным хромированием имеет огранич. значение, т. к. для этой цели пригодны только отдельные красители, получившие назв. однохромовых.

Крашение с послед. хромированием осуществляют ступенчато. Сначала текстильный материал обрабатывают раствором Na₂SO₄ в присутствии CH₃COOH или H₂SO₄ при кипении (как при крашении кислотными красителями); после завершения стадии "выбирания" красителя температуру красильного раствора понижают до 80 °C, добавляя холодную воду, доводят pH до 3,5–3,8 и вводят необходимое количество K₂Cr₂O₇ (0,5–1,5% от массы материала), нагревают до кипения и выдерживают 25–30 мин, после чего охлаждают и окрашенный материал промывают водой.

Однохромовые красители окрашивают шерсть в слабокислой среде при pH 6,0; при этом процессы крашения и хромирования совмещаются в одну технол. стадию. В этом случае комплексообразование красителя с Cr³⁺ должно протекать медленнее, чем выбирание красителя волокном из раствора, в противном случае комплексное соед. образуется в растворе и выпадает в осадок. В связи с этим однохромовые красители должны обладать пониж. реакц. способностью и повыш. сродством к волокну. Такие красители содержат в молекуле группы НО (и не более одной SO₃H), в орто-и гшря-положениях к которым находятся электроотрицат. группы NO₂; группа НО в этих красителях обладает кислыми свойствами и, диссоциируя, способствует хорошей растворимости красителя. Замедлению процесса комплексообразования способствует также применение (NH₄)₂ Cr₂O₇ вместо K₂Cr₂O₇. При крашении однохромовыми красителями в красильный раствор вводят краситель, метахромовую протраву, Na₂SO₄ и процесс крашения проводят при кипении в течение 30–45 мин. При неполном выбирании красителя в раствор добавляют CH₃COOH; по окончании крашения раствор охлаждают и окрашенный материал промывают.

_{М. Г. Романова}