Фізико-хімічне обгрунтування технологій кольорування текстильних матеріалів новими випускними формами органічних барвників

Розглянута гідрофобно-гідрофільна взаємодія лейкосполуки з оксиетильною частиною молекули ПАР. Внаслідок зближення гідрофобної частини молекули лейкосполуки (акцепторні атоми вуглецю) і гідрофобної частини молекули ПАР (атоми водню оксиетильних груп) відбувається посилення акцепторних властивостей лейкосполуки. Зближення гідрофільної частини молекули лейкосполуки (атом вуглецю єнольної групи) і гідрофільної частини молекули ПАР (атом кисню) приводить до диполь-дипольної взаємодії, яка сприяє полегшеному перенесенню заряду при збуджені лейкосполуки. Наслідком цього являється батохромне зрушення смуг та більше значення К в електронних спектрах поглинання. 

Активними центрами в целюлозному субстраті, також як і в ПАР, які містять оксиетильні групи, являються атоми кисню ефірних і вторинних гідроксильних груп, а також атоми водню. Переміщення лейкосполуки в субстраті здійснюється завдяки взаємній передачі її з одного рухомого активного центру на другий вільний, або той, що тільки що звільнився. При насиченні активних центрів целюлозного субстрату молекулами лейкосполуки подальша їх адсорбція відбувається вже на адсорбовану лейкосполуку з утворенням на субстраті асоціатів першого типу, які складаються із КІП. Таким чином, стан лейкосполуки в лужньо-дитіонітному розчині і механізм фарбування можна представити слідуючою схемою: 

 

КІП ас   КІП   СРІП   СРІП ас

 

СРІП ад   КІП ад   (КІП ас) ад

 

де ад – адсорбований на целюлозному субстраті стан. 

Враховуючи запропонований механізм фарбування, досліджено поглинання целюлозним волокном двох кубових барвників (яскраво-оранжевий КХ і коричневий СК) при різному вмісті барвника в випускній формі. Поглинання кубового барвника при фарбуванні як в середній так і в насичений тони збільшується з підвищенням вмісту барвника в випускній формі. Це пояснюється зменшенням задержуючої дії Диспергатора НФ при зниженні його концентрації в фарбувальній ванні. 

На прикладі 6 кубових барвників вивчено вплив вмісту барвника в випускній формі на його ступінь фіксації при безперервному фарбуванні. Встановлено, що підвищення концентрації кубових барвників в випускних формах приводить до підвищення ступеню фіксації барвника при суспензійному фарбуванні (табл. 1). 

Таким чином, застосування тонкодисперсних випускних форм кубових барвників з високим вмістом барвника при безперервних і періодичних способах фарбування економічно більш вигідно, завдяки меншій витраті дорогого барвника і вищій якості фарбування. Кубові барвники з підвищеним вмістом барвника в випускній формі освоєні на ВАТ «Краситель» і випробувані з позитивним результатом на Семенівській ткацько-опоряджувальній фабриці. 

В підрозділі 3. 3 проведено обгрунтування більш продуктивної і економічної технології нанесення візерунка на тканини за допомогою використання рідких випускних форм (паст). 

При нанесенні візерунка на тканини так само, як і при фарбуванні текстильних матеріалів, оптимальною вважається випускна форма, яка має монодисперсний склад частинок барвника в пасті. Однак, в реальних умовах виробництва, пасти кубових барвників мають полідисперсний склад. Запропоновано спосіб одержання паст більш однорідного складу шляхом послідовного подрібнення на бісерних млинах із застосуванням бісеру в порядку зменшення його розмірів. 

 

Таблиця 1

Ступінь фіксації кубових барвників з різним вмістом барвника в випускній формі

 

 

Рідинні випускні форми дослідних барвників, які одержані запропонованим способом, по однорідності, седиментаційній стійкості, колористичним показникам (ступінь фіксації на тканині при нанесенні візерунка) значно перевершують випускні форми, одержані при подрібненні бісером одного розміру. 

Другим шляхом підвищення седиментаційної стійкості паст для нанесення візерунка на тканини кубових барвників є науково обгрунтований вибір складу паст. Розроблено склад паст Кубового яскраво-оранжевого КХП, який дозволив збільшити її стійкість проти седиментації. 

Характерними барвниками, що утворюють «крап» при нанесенні візерунка на целюлозні тканини є Кубовий яскраво-блакитний ЗП і Кубовий золотисто-жовтий КХП. Внаслідок проведених досліджень одержані пасти цих барвників, що не утворюють «крап» при нанесенні візерунка на тканини і по фізико-хімічним і колористичним показникам відповідають кращим зарубіжним аналогам. 

Дослідження впливу компонентів випускної форми на колористичні властивості дозволило визначити оптимальний склад пасти Броміндіго П. Це дало змогу виключити «крап» при нанесенні візерунка на тканини. 

Рідинна випускна форма Кубового яскраво-фіолетового КП при нанесенні візерунка на тканини має недостатню ступінь і швидкість фіксації барвника. Введення нового каталізатора відновлення 2-оксиантрахінону в склад пасти, дозволило підвищити чистоту відтінку, ступінь і швидкість фіксації барвника при нанесенні візерунка на тканини. 

Дослідні партії Кубових барвників яскраво-оранжевого КХП, яскраво-фіолетового КП, Броміндіго П випробувані з позитивним результатом на Харківському торгово-промисловому підприємстві «Роксолана». 

Рідинні випускні форми кубових і дисперсних барвників повинні бути текучими і не утворювати тиксотропні структури. Текучість їх зумовлюється в першу чергу природою і полімерним складом ПАР, що використовуються (розріджувальна спроможність). 

Розглянуто реологічні властивості 25% -них суспензій Тіоіндіго яскраво-рожевого Ж, що містить Диспергатор НФ з різним полімерним складом. Встановлено, що з підвищенням вмісту високомолекулярної фракції у Диспергаторі НФ зростає гранична напруга зрушення, пластична і ефективна в'язкість зруйнованої структури. Це свідчить про те, що низькомолекулярна фракція в порівнянні з високомолекулярною має більшу розріджувальну спроможність. Аналогічні залежності були одержані і на інших розглянутих кубових і дисперсних барвниках. 

Більшість водних паст кубових барвників в присутності Диспергатора НФ мають граничну напругу зрушення і пластичну в'язкість. Частка від їх ділення характеризує пластичність паст. Менша