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

Розроблена технологія концентрованих випускних форм кубових барвників, які володіють пониженою міграцією в порівнянні з тонкодисперсними порошками марки «Д» при проміжній сушці в процесі суспензійного фарбування. Концентровані випускні форми 6 марок кубових барвників випускаються на ВАТ «Краситель» серійно. 

Другим важливим фактором, що зумовлює міграцію частинок кубового барвника при проміжній сушці, являється їх ступінь однорідності. Чим більш однорідна за розміром частинок випускна форма барвника, тим нижче ступінь міграції. Розроблено метод подрібнення барвників на каскаді млинів. Випускна форма барвника, що одержана на каскаді млинів із застосуванням бісеру в порядку зменшення його розмірів, характеризується значно більшою однорідністю частинок та пониженим ступенем їх міграції. 

В підрозділі 3. 7 представлено результати одержання більш якісних текстильних матеріалів шляхом використання стабільних випускних форм дисперсних азобарвників. При постійній температурі 40 оС, з підвищенням pH розчину лігносульфоната натрію вище 7, 3 окисно-відновний потенціал набуває негативної величини і в цій області він володіє відновними властивостями. Причому, з підвищенням температури розчину ця тенденція посилюється. 

Встановлено, що дисперсні азобарвники, які не містять нітрогрупи, у вивченому інтервалі окисно-відновних потенціалів, не схильні до відновних перетворень. Отже, азогрупа не відновлюється. На прикладі барвника Дисперсного червоно-коричневого Ж (Colour Index Disperse red 118), що містить нітрогрупу, показано, що при підвищенні температури фарбувальної ванни відбувається збільшення негативної величини окисно-відновного потенціалу. При потенціалі -350 мВ починається процес відновлення нітрогрупи азобарвника і при потенціалі -380 мВ цей процес закінчується. При цьому, в електронних спектрах поглинання відбувається гіпсохромне зрушення основної смуги на 50-70 нм. Фарбування в цих умовах ацетатного і поліамідного волокон показує, що відновлена форма азобарвника поглинається волокном разом з невідновленою формою і відбувається зміна відтінку фарбованого волокна (на початку процесу відновлення) або зміна кольору (в кінці відновлення). Спроможність дисперсного азобарвника відновлюватися в водному розчині лігносульфонатом натрію характеризували окисно-відновним потенціалом системи, при якому відновилось 50% барвника (потенціал напіввідновлення, Е 1/2). 

З метою зниження відновлювальних властивостей лігносульфоната натрію останній піддавали окислювальній обробці киснем повітря при 100 оС в лужному середовищі. Модифікований таким чином продукт при використанні у випускних формах азобарвників не призводить до зміни кольору останніх. 

В підрозділі 3. 8 представлено результати вибору дисперсних барвників для швидкісного фарбування поліефірних матеріалів. Швидкісне фарбування поліефірних матеріалів дисперсними барвниками дозволяє скоротити тривалість нагрівання суспензії барвника і час фарбування. Для цого методу придатні тільки ті барвники, які мають високу агрегаційну стійкість при швидкісному нагріванні і мають поглинання при оптимальній температурі фарбування за 20 хв. таку ж, як і за 60 хв. 

Вивчено поглинання дисперсних барвників (рожевого Ж, червоного Ж, оранжевого пеф, жовтого пеф) з різною кристалічною структурою з метою визначення способу виділення, який придатний для швидкісного методу фарбування. α-Кристалічна модифікація Дисперсного рожевого Ж складається із асоціатів хінонних молекул, які поглинають ліворуч ізобестичної точки 21, 5 см -1 і асоціатів онієвих молекул, які поглинають праворуч ізобестичної точки 17, 8 5 см -1. При підвищенні температури ці два типи асоціатів α -модифікації розпадаються і переходять в розчин в вигляді індивідуальних хінонних і онієвих молекул (рис. 6а). 

β-Κристалічна модифікація складається із асоціатів онієвих молекул, які поглинають праворуч ізобестичної точки 17, 8 см -1. При підвищенні температури суспензії β-кристалічна модифікація розчиняється декілька гірше α-модифікації (рис. 6б). α-Кристалічна модифікація при фарбуванні поліефірної плівки має підвищене поглинання. Крім цього, поглинання α -модифікації за 20 хв незначно відрізняється від поглинання за 60 хв. Отже, для швидкісного методу найбільш придатний Дисперсний рожевий Ж, який виділений в α -кристалічній модифікації. 

 

Рис. 6. Електронні спектри поглинання водних суспензій α- (a) і β- (б) кристалічних модифікацій Дисперсного рожевого Ж при різних температурах 1 – 30 оС; 2 – 50 оС; 3 – 70 оС; 4 – 90 оС.

Визначені умови виділення в оптимальному кристалічному стані трьох марок дисперсних барвників (червоний Ж, жовтий пеф, оранжевий пеф), які дали змогу використовувати їх у швидкісному фарбуванні з максимальним ефектом. 

В підрозділі 3. 9 представлено результати розробки технології однотонного фарбування суміші поліефірних і целюлозних волокон новими випускними формами барвників. Для стійкого і однотонного фарбування суміші поліефірних і целюлозних матеріалів найбільше застосування знайшли суміші дисперсних і кубових барвників. 

Розроблені тести відбору дисперсних і кубових барвників для одержання сумісних марок барвників, які забезпечують можливість однованного способу фарбування і високі колористичні показники в фарбуванні текстильних матеріалів із суміші поліефірних і целюлозних волокон. 

Враховуючи це, на ВАТ «Краситель» створено асортимент із 13 марок барвників для однотонного забарвлення сумішей поліефірних і целюлозних волокон під торговою назвою «Поліцел». Забарвлення цими барвниками відзначаються високими показниками до фізико-хімічних впливів і відповідають міцному і особливо міцному фарбуванню. 

Розроблена технологія безперервного і періодичного фарбування поліцелами суміші поліефірних і целюлозних волокон складу 75-65: 25-35. Розроблені рецептури фарбування випробувані з позитивним результатом на текстильних підприємствах СНД. Випускні форми поліцелів по фізико-хімічним і колористичним показникам відповідають барвникам марки «Cotestren C» фірми BASF (ФРН). 

Для термозольного фарбування сорочкової тканини із суміші поліефірних і целюлозних волокон складу 25: 75 запропоновані кубові барвники, які в умовах термічної обробки частково фіксуються на поліефірному волокні і в концентраціях від 3