Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

КРАСИ́ТЕЛИ СИНТЕТИ́ЧЕСКИЕ

  • рубрика

    Рубрика: Химия

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 15. Москва, 2010, стр. 585

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: В. В. Карпов

КРАСИ́ТЕЛИ СИНТЕТИ́ЧЕСКИЕ, по­лу­чае­мые ме­то­дом ор­га­нич. син­те­за ве­ще­ст­ва, спо­соб­ные сор­би­ро­вать­ся на разл. суб­стра­ты (тек­стиль­ные ма­те­риа­лы, бу­ма­гу, дре­ве­си­ну, ко­жу, мех, ре­зи­ну, пла­ст­мас­сы и др.) и обес­пе­чи­вать при от­но­си­тель­но не­боль­шом со­дер­жа­нии ус­той­чи­вые ок­ра­ски. В осн. пред­став­ля­ют со­бой ок­ра­шен­ные со­еди­не­ния. Од­на­ко ино­гда ис­поль­зу­ют бес­цвет­ные со­еди­не­ния, из ко­то­рых кра­си­тель об­ра­зу­ет­ся по­сле на­не­се­ния на ок­ра­ши­вае­мый ма­те­ри­ал и окис­ли­тель­ной об­ра­бот­ки. В отеч. тех­нич. ли­те­ра­ту­ре и в по­все­днев­ной прак­ти­ке «кра­си­те­ля­ми» ино­гда на­зы­ва­ют так­же пиг­мен­ты и оп­тич. от­бе­ли­ва­те­ли. Цвет кра­си­те­лей обу­слов­лен на­ли­чи­ем в их мо­ле­ку­лах хро­мо­фор­ных струк­тур­ных фраг­мен­тов (сис­те­мы со­пря­жён­ных крат­ных свя­зей, элект­ро­но­до­нор­ных и элек­тро­но­ак­цеп­тор­ных за­мес­ти­те­лей; см. в ст. Цвет­ность ор­га­ни­че­ских со­еди­не­ний). При кра­ше­нии К. с. долж­ны об­ра­зо­вы­вать ров­ные ок­ра­ски нуж­но­го от­тен­ка и ин­тен­сив­но­сти, ус­той­чи­вые к на­гре­ва­нию, тре­нию, дей­ст­вию све­та, во­ды и др. внеш­ним воз­дей­ст­ви­ям.

При­ме­не­ние К. с. на­ча­лось с от­кры­тия в 1856 англ. хи­ми­ком У. Пер­ки­ном (стар­шим) мо­веи­на (пром. про­из-во мо­веи­на на­ча­то в 1857). Соз­да­ние но­вых К. с. бы­ло ре­зуль­та­том ис­сле­до­ва­ния при­род­ных со­еди­не­ний, вы­яс­не­ния их строе­ния и раз­ра­бот­ки ме­то­дов ис­кусств. по­лу­че­ния этих со­еди­не­ний и их про­из­вод­ных в ла­бо­ра­то­рии. Син­тез али­за­ри­на в 1869 по­ло­жил на­ча­ло про­из-ву ан­тра­хи­но­но­вых кра­си­те­лей, син­тез ин­ди­го в 1880 – ин­ди­го­ид­ных кра­си­те­лей. По­сле от­кры­тия ре­ак­ции диа­зо­ти­ро­ва­ния и азо­со­че­та­ния впер­вые по­лу­чи­ли К. с., не имею­щие при­род­ных ана­ло­гов, – азо­кра­си­те­ли. Про­из-во К. с. раз­ви­ва­лось в тес­ной взаи­мо­свя­зи с раз­ви­ти­ем ор­га­нич. хи­мии. Пром. про­из-во сер­ни­стых кра­си­те­лей ор­га­ни­зо­ва­но в 1893, по­ли­ме­ти­но­вых кра­си­те­лей – в 1903, фта­ло­циа­ни­но­вых кра­си­те­лей – в 1936. Ак­тив­ные кра­си­те­ли из­вест­ны с 1954. До 1-й ми­ро­вой вой­ны гл. про­из­во­ди­те­лем К. с. бы­ла Гер­ма­ния, за­тем про­из-во К. с. по­яви­лось так­же в Ве­ли­ко­бри­та­нии, Фран­ции, Швей­ца­рии, СССР и др. стра­нах. По­сле 2-й ми­ро­вой вой­ны круп­ней­шим про­из­во­ди­те­лем К. с. ста­ли США. В кон. 20 в. эко­ло­гич. и эко­но­мич. про­бле­мы в вы­со­ко­раз­ви­тых стра­нах и воз­рос­ший на­уч. и тех­нич. по­тен­ци­ал стран Юго-Вост. Азии при­ве­ли к пе­ре­ме­ще­нию про­из-ва К. с. в Ки­тай, Ин­дию, Ко­рею, Тай­вань и Ин­до­не­зию.

Ми­ро­вой ас­сор­ти­мент К. с. со­став­ля­ет бо­лее 7 тыс. на­име­но­ва­ний. Су­ще­ст­ву­ет две клас­си­фи­ка­ции К. с.: хи­ми­че­ская (по струк­ту­ре их мо­ле­кул) и тех­ни­че­ская (по на­зна­че­нию и спо­со­бу при­ме­не­ния). В ос­но­ве хи­мич. клас­си­фи­ка­ции ле­жит общ­ность хро­мо­фор­ной сис­те­мы кра­си­те­ля. Важ­ней­ши­ми хи­мич. клас­са­ми К. с. яв­ля­ют­ся азо­кра­си­те­ли, ан­тра­хи­но­но­вые кра­си­те­ли, фта­ло­циа­ни­но­вые кра­си­те­ли, по­ли­ме­ти­но­вые кра­си­те­ли, арил­ме­та­но­вые кра­си­те­ли, тиа­зи­но­вые кра­си­те­ли, нит­ро­кра­си­те­ли, нит­ро­зо­кра­си­те­ли, фор­ма­за­ны, ин­ди­го­ид­ные кра­си­те­ли, диа­зи­но­вые кра­си­те­ли, азо­ме­ти­но­вые кра­си­те­ли, ак­ри­ди­но­вые кра­си­те­ли, ксан­те­но­вые кра­си­те­ли, ок­са­зи­но­вые кра­си­те­ли, пе­ри­но­но­вые кра­си­те­ли, хи­но­ни­ми­но­вые кра­си­те­ли. К. с. др. хи­мич. клас­сов пред­став­ле­ны отд. мар­ка­ми или ис­поль­зу­ют­ся в ма­лом объ­ё­ме (красители уз­ко­спе­ци­аль­но­го на­зна­че­ния).

По тех­нич. клас­си­фи­ка­ции вы­де­ля­ют груп­пу во­до­рас­тво­ри­мых К. с. – ак­тив­ные кра­си­те­ли, ки­слот­ные кра­си­те­ли, ос­нов­ные кра­си­те­ли, про­трав­ные кра­си­те­ли, пря­мые кра­си­те­ли; груп­пу не­рас­тво­ри­мых в во­де К. с. – дис­перс­ные кра­си­те­ли, сер­ни­стые кра­си­те­ли, ку­бо­вые кра­си­те­ли. Про­из-во ак­тив­ных кра­си­те­лей раз­ви­ва­ет­ся са­мы­ми бы­ст­ры­ми тем­па­ми; этот класс кра­си­те­лей вы­тес­ня­ет др. клас­сы кра­си­те­лей, ис­поль­зуе­мых для кра­ше­ния цел­лю­лоз­ных во­ло­кон, т. к. активные красители обес­пе­чи­ва­ют наи­бо­лее яр­кие ус­той­чи­вые ок­ра­ски при от­но­си­тель­но про­стой тех­но­ло­гии при­ме­не­ния и при­ем­ле­мой стои­мо­сти. Са­мый боль­шой тех­нич. класс К. с. по чис­лу ма­рок – ки­слот­ные кра­си­те­ли; пред­на­зна­че­ны для кра­ше­ния бел­ко­вых и по­ли­амид­ных ма­те­риа­лов. Ос­нóв­ные кра­си­те­ли ис­поль­зу­ют­ся гл. обр. для ок­ра­ши­ва­ния бу­ма­ги, в про­из-ве ка­ран­да­шей, чер­нил, пар­фю­мер­ных ма­те­риа­лов – т. е. в тех об­лас­тях, где нуж­на яр­кая ок­ра­ска без вы­со­ких тре­бо­ва­ний к проч­но­сти. Про­трав­ные кра­си­те­ли ис­поль­зу­ют в осн. для кра­ше­ния шер­сти в чёр­ный и др. тём­ные цве­та; протравные кра­си­тели обес­пе­чи­ва­ют вы­со­ко­проч­ные ок­ра­ски. Пря­мые кра­си­те­ли пред­на­зна­че­ны для кра­ше­ния цел­лю­лоз­ных тек­стиль­ных и не­тек­стиль­ных ма­те­риа­лов, про­сты в при­ме­не­нии, эко­но­мич­ны, мо­гут да­вать ус­той­чи­вые ок­ра­ски по­сле об­ра­бот­ки за­кре­пи­те­ля­ми. Сер­ни­стые и ку­бо­вые кра­си­те­ли так­же пред­на­зна­че­ны для кра­ше­ния цел­лю­лоз­ных тек­стиль­ных ма­те­риа­лов. Дис­перс­ные кра­си­те­ли ис­поль­зу­ют­ся для кра­ше­ния аце­тат­ных и син­те­ти­че­ских (по­ли­эфир­ных, по­ли­амид­ных и др.) во­ло­кон; важ­ней­шим яв­ля­ет­ся ас­сор­ти­мент дис­перс­ных кра­си­те­лей для по­ли­эфир­ных во­ло­кон (кра­си­тели этого назначения обес­пе­чи­ваю­т яр­кие ок­ра­ски при вы­со­кой кра­ся­щей спо­соб­но­сти и ус­той­чи­во­сти к све­ту и суб­ли­ма­ции).

К. с., не­рас­тво­ри­мые в во­де, но рас­тво­ри­мые в ор­га­нич. сре­дах, под­раз­де­ля­ют на жи­ро­ра­с­тво­ри­мые (про­стей­шие азо­кра­си­те­ли и не­ко­то­рые ан­тра­хи­но­но­вые К. с.), пред­на­зна­чен­ные для ок­ра­ши­ва­ния бен­зи­на, ма­сел, пла­ст­массы, ды­мов, ла­ков и др.; спир­то­ра­с­тво­ри­мые (ме­талл­со­дер­жа­щие азо­кра­си­те­ли и ор­га­нич. со­ли ос­нóв­ных кра­си­те­лей с пря­мы­ми и ки­слот­ны­ми кра­си­те­ля­ми), пред­на­зна­чен­ные для ок­ра­ши­ва­ния ла­ков и пла­ст­масс и обес­пе­чи­ваю­щие бо­лее ус­той­чи­вые ок­ра­ски, чем жи­ро­ра­с­тво­ри­мые; аце­то­но­ра­с­тво­ри­мые К. с. (ме­талл­со­дер­жа­щие азо­кра­си­те­ли), пред­на­зна­чен­ные для кра­ше­ния не­ко­то­рых хи­мич. во­ло­кон в мас­се, про­из-ва вы­со­ко­ка­че­ст­вен­ных ла­ков, по­крыв­ных кра­сок для ко­жи и имею­щие вы­со­кие по­ка­за­те­ли по ус­той­чи­во­сти ок­ра­сок. По­ли­ме­ро­ра­с­тво­ри­мые К. с. (азо­кра­си­те­ли и ан­тра­хи­но­но­вые кра­си­те­ли) пред­на­зна­че­ны для кра­ше­ния в мас­се по­ли­амид­ных во­ло­кон (ка­про­зо­ли) и по­ли­эфир­ных во­ло­кон; вы­дер­жи­ва­ют вы­со­ко­тем­пе­ра­тур­ную тех­но­ло­гию кра­ше­ния и да­ют ус­той­чи­вые ок­ра­ски.

Азо­кра­си­те­ли до­ми­ни­ру­ют в об­щем объ­ё­ме про­из-ва, пред­став­ле­ны во всех тех­нич. клас­сах кра­си­те­лей (за ис­клю­че­ни­ем ку­бо­вых и сер­ни­стых), обес­пе­чи­ва­ют ок­ра­ски всех цве­тов (от жёл­то­го до чёр­но­го) с хо­ро­ши­ми по­ка­за­те­ля­ми по ус­той­чи­во­сти; как пра­ви­ло, азо­кра­си­те­ли эко­но­мич­нее др. К. с. Ан­тра­хи­но­но­вые кра­си­те­ли пред­став­ле­ны во всех тех­нич. клас­сах; осо­бен­но важ­на их роль в клас­се ки­слот­ных и ак­тив­ных кра­си­те­лей – обес­пе­чи­ва­ют яр­кие фио­ле­то­вые, си­ние и зе­лё­ные ок­ра­ски. Арил­ме­та­но­вые кра­си­те­ли пред­став­ле­ны в клас­се ос­нóв­ных и ки­слот­ных кра­си­те­лей; име­ют низ­кую све­то­стой­кость, но со­хра­ня­ют своё зна­че­ние бла­го­да­ря яр­ко­сти и вы­со­кой кра­ся­щей спо­соб­но­сти. Мно­го­об­раз­ны по хи­мич. струк­ту­ре по­ли­ме­ти­но­вые кра­си­те­ли; наи­боль­шее прак­тич. зна­че­ние име­ют ос­нóв­ные, дис­перс­ные кра­си­те­ли и кра­си­те­ли для ки­но-, фо­то­ма­те­риа­лов, ко­то­рые характеризуют­ся яр­ки­ми ок­ра­ска­ми. Фта­ло­циа­ни­но­вые кра­си­те­ли пред­став­ле­ны в ас­сор­ти­мен­те гл. обр. пря­мых и ак­тив­ных кра­си­те­лей; обес­пе­чи­ва­ют чис­тые вы­со­ко­проч­ные би­рю­зо­вые ок­ра­ски, ко­то­рые не­воз­мож­но по­лу­чить при ис­поль­зо­ва­нии К. с. дру­гих хи­мич. групп.

К. с. по­лу­ча­ют в ре­зуль­та­те про­ве­де­ния мно­го­ста­дий­но­го хи­мич. син­те­за. Сы­рьё для про­из-ва К. с. – про­дук­ты уг­ле- и неф­те­пе­ре­ра­бот­ки. Бо­лее 70% от об­ще­го объ­ё­ма ми­ро­во­го про­из-ва К. с. по­треб­ля­ют тек­стиль­ная и лёг­кая от­рас­ли пром-сти. К. с. при­ме­ня­ют так­же в хи­мии, ме­ди­ци­не, био­хи­мич. ис­сле­до­ва­ни­ях, жид­ко­ст­ных ла­зе­рах, про­из-ве ки­но- и фото­ма­те­риа­лов, чер­нил, ка­ран­да­шей, кра­сок и др. Ми­ро­вое по­треб­ле­ние К. с. – ок. 940 тыс. т/год (2003).

Лит.: Сте­па­нов Б. И. Вве­де­ние в хи­мию и тех­но­ло­гию ор­га­ни­че­ских кра­си­те­лей. 3-е изд. М., 1984; Colorants and auxiliaries: organic che­mistry and application properties / Ed. J. Sho­re. Bradford, 2002. Vol. 1–2.

Вернуться к началу