Протравные красители

ПРОТРАВНЫЕ КРАСИТЕЛИ, анионные водорастворимые красители, к-рые сорбируются волокнистыми материалами из водных р-ров и закрепляются на них с помощью т. наз. протрав-соед. металлов со степенью окисления +3 (обычно Сг, 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, протравные красители-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, СООН, NH₂ или NO; антрахиноновые - в орто, пери-положениях группы НО или реже NHAr. Предназначены протравные красители 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. Сr протравные красители часто называют хромовыми (устаревшее назв.-кислотно-протравные).

До обработки соединениями Сг хромовые красители действуют как кислотные красители. По сравнению с металлсодержащими кислотными красителями (атом металла вводят в красители при их произ-ве) 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 функц. группами волокна. Процесс нанесения протравы, наз. хромированием, осуществляют в процессе крашения, до или после него, используя чаще всего Na₂Cr₂O₇·2H₂O или К₂Сr₂О₇, реже-метахромовую протраву [смесь К₂Сr₂О₇ и (NH₄)₂SO₄]. Кол-во соед. Сr при хромировании составляет обычно 50% по массе от взятого для крашения красителя, однако в связи с возросшими требованиями к защите окружающей среды это кол-во уменьшают до 25-30% и только для черного цвета-50% (в ряде стран допустимое предельное содержание Сr⁶⁺ в сточных водах 2-5 мг/л). Большее уменьшение может привести к ухудшению качества окраски. Окрашивание производят в кипящем р-ре при рН 3,5-3,8, при этом Сr⁶⁺ восстанавливается цистиновыми группами шерсти до Сr³⁺ ; более низкое или высокое значение рН 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 р-ром Na₂SO₄ в присут. СН₃СООН или H₂SO₄ при кипении (как при крашении кислотными красителями); после завершения стадии "выбирания" красителя т-ру красильного р-ра понижают до 80 °С, добавляя холодную воду, доводят рН до 3,5-3,8 и вводят необходимое кол-во К₂Сr₂О₇ (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 рН 6,0; при этом процессы крашения и хромирования совмещаются в одну технол. стадию. В этом случае комплексообразование красителя с Сr³⁺ должно протекать медленнее, чем выбирание красителя волокном из р-ра, в противном случае комплексное соед. образуется в р-ре 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 к-рым находятся электроотрицат. группы NO₂; группа НО в этих красителях обладает кислыми св-вами и, диссоциируя, способствует хорошей р-ри-мости красителя. Замедлению процесса комплексообразования способствует также применение (NH₄)₂ Cr₂O₇ вместо К₂Сr₂О₇. При крашении однохромовыми красителями в красильный р-р вводят краситель, метахромовую протраву, Na₂SO₄ и процесс крашения проводят при кипении в течение 30-45 мин. При неполном выбирании красителя в р-р добавляют СН₃СООН; по окончании крашения р-р охлаждают и окрашенный материал промывают.

М. Г. Романова.