ПРЯМЫ́Е КРАСИ́ТЕЛИ

ПРЯМЫ́Е КРАСИ́ТЕЛИ, син­те­тич. ани­он­ные кра­си­те­ли, спо­соб­ные ок­ра­ши­вать цел­лю­лоз­ные во­лок­на не­по­сред­ст­вен­но из вод­но­го рас­тво­ра в при­сут­ст­вии ней­траль­ных элек­тро­ли­тов (NaCl, Na₂SO₄). За­кре­п­ля­ют­ся на во­лок­не за счёт ван-дер-ва­аль­со­вых взаи­мо­дей­ст­вий и во­до­род­ных свя­зей, в об­ра­зо­ва­нии ко­то­рых уча­ст­ву­ют OH-груп­пы пи­ра­ноз­ных звень­ев цел­лю­ло­зы. По хи­мич. строе­нию П. к. – дис- и по­ли­азо­кра­си­те­ли (в т. ч. их мед­ные ком­плек­сы), а так­же про­из­вод­ные три­фен­ди­ок­са­зи­на или фта­ло­циа­ни­на. Обыч­но П. к. со­дер­жат неск. суль­фо­групп (ре­же кар­бок­силь­ные груп­пы) и вы­пус­ка­ют­ся в ви­де хо­ро­шо рас­тво­римых в во­де на­трие­вых со­лей. В рас­тво­ре об­ра­зу­ют по­ли­дис­перс­ные сис­те­мы, со­стоя­щие из ок­ра­шен­ных анио­нов и бо­лее круп­ных ион-мо­ле­ку­ляр­ных ас­со­циа­тов; в диф­фу­зи­он­ных про­цес­сах в во­лок­не уча­ст­ву­ют гл. обр. анио­ны. Сте­пень ас­со­циа­ции и со­дер­жа­ние час­тиц разл. ти­па за­ви­сят от темп-ры рас­тво­ра, кон­цен­тра­ции П. к., элек­тро­ли­та и на­ли­чия тек­стиль­но-вспо­мо­гат. ве­ществ, что ис­поль­зу­ет­ся для управ­ле­ния про­цес­сом кра­ше­ния.

Срод­ст­во к цел­лю­ло­зе, на­зы­вае­мое суб­стан­тив­но­стью, обу­слов­ле­но осо­бен­но­стя­ми строе­ния П. к. Ли­ней­ная и близ­кая к пло­ской струк­ту­ра мо­ле­кул, спо­соб­ст­вую­щая тес­но­му кон­так­ту мо­ле­кул кра­си­те­ля с пи­ра­ноз­ны­ми звень­я­ми цел­лю­ло­зы, не­об­хо­ди­ма для реа­ли­за­ции не­по­ляр­ных ван-дер-ва­аль­со­вых взаи­мо­дей­ст­вий. Про­тя­жён­ная сис­те­ма со­пря­жён­ных свя­зей со­дей­ст­ву­ет по­ля­ри­за­ции мо­ле­кул под влия­ни­ем за­мес­ти­те­лей и про­яв­ле­нию до­пол­нит. ди­поль-ди­поль­но­го взаи­мо­дей­ст­вия кра­си­те­ля с цел­лю­ло­зой. При­сут­ст­вие групп NH₂, HO, N═N, NH─CO и ге­те­роа­то­мов в со­ста­ве цик­лич. фраг­мен­тов мо­ле­ку­лы П. к. обес­пе­чи­ва­ет об­ра­зо­ва­ние во­до­род­ных свя­зей. При этом рас­стоя­ния ме­ж­ду та­ки­ми груп­па­ми долж­ны быть со­из­ме­ри­мы с пе­рио­дом иден­тич­но­сти цел­лю­ло­зы (1,03 нм). Же­ла­тель­но, что­бы чис­ло суль­фог­рупп в мо­ле­ку­ле кра­си­те­ля не пре­вы­ша­ло 3–4. Умень­ше­ние за­ря­да ани­он­ных час­тиц об­лег­ча­ет их пе­ре­ход в струк­ту­ру во­лок­на и уве­ли­чи­ва­ет сорб­ци­он­ную ак­тив­ность, осо­бен­но на за­вер­шаю­щем эта­пе кра­ше­ния. Од­на­ко от­но­си­тель­но сла­бые си­лы фи­зич. ад­сорб­ции не мо­гут обес­пе­чить вы­со­кой проч­но­сти удер­жи­ва­ния П. к. цел­лю­ло­зой.

Цве­то­вая гам­ма П. к. об­шир­на, но ок­ра­ски не от­ли­ча­ют­ся яр­ко­стью и вы­со­ки­ми проч­но­ст­ны­ми по­ка­за­те­ля­ми. П. к. рав­но­мер­но и глу­бо­ко про­кра­ши­ва­ют во­лок­но, хо­ро­шо ком­би­ни­ру­ют­ся друг с дру­гом и пред­на­зна­че­ны для од­но­тон­но­го кра­ше­ния хлоп­ча­то­бу­маж­ных и вис­коз­ных тка­ней, три­ко­та­жа, пря­жи, чу­лоч­но-но­соч­ных из­де­лий, ни­ток и для по­лу­че­ния фо­но­вых ок­ра­сок в вы­трав­ной пе­ча­ти по тка­ням.

Ас­сор­ти­мент П. к. вклю­ча­ет сле­дую­щие груп­пы: обыч­ные, све­то­проч­ные, уп­роч­няе­мые со­ля­ми ме­тал­лов, диа­зо­ти­руе­мые на во­лок­не. П. к., уп­роч­няе­мые со­ля­ми ме­тал­лов, со­дер­жат ко­ор­ди­ни­рую­щие за­мес­ти­те­ли и при об­ра­бот­ке ок­ра­шен­но­го ма­те­риа­ла со­ля­ми Cu(II), Ni(II), Cr(III) об­ра­зу­ют ма­ло­рас­тво­ри­мые и бо­лее све­то­стой­кие ком­плек­сы и ла­ки, но от­те­нок ок­ра­ски час­то из­ме­ня­ет­ся и ту­ск­не­ет.

Схема диазотирования красителя на волокне.

П. к., диа­зо­ти­руе­мые на во­лок­не (напр., кра­си­тель Ia), по­сле диа­зо­ти­ро­ва­ния NH₂-груп­пы и со­че­та­ния с азо­со­став­ляю­щей (2-наф­тол, 1-фе­нил-3-ме­тил-5-пи­ра­зо­лон, м-фе­ни­лен­диа­мин) об­ра­зу­ют на во­лок­не но­вый кра­си­тель (алый П. к., Iб) с боль­шей ус­той­чи­во­стью к мок­рым об­ра­бот­кам (ри­су­нок).

Эф­фект уп­роч­не­ния, так­же ос­но­ван­ный на умень­ше­нии рас­тво­ри­мо­сти, дос­ти­га­ет­ся об­ра­бот­кой ок­ра­шен­но­го ма­те­риа­ла в рас­тво­ре по­ли­элек­тро­ли­та ка­ти­он­но­го ти­па. При этом груп­пы П. к. соз­да­ют с оли­го­ме­ром ион­ные свя­зи, и об­ра­зу­ет­ся не­рас­тво­ри­мое про­из­вод­ное.

Для по­лу­че­ния на тка­нях ок­ра­сок в свет­лых и сред­них то­нах в осн. ис­поль­зу­ют не­пре­рыв­ный плю­со­воч­но-за­пар­ной спо­соб кра­ше­ния. Ок­ра­ши­ва­ние лю­бых из­де­лий из цел­лю­лоз­ных во­ло­кон П. к. пе­рио­дич. спо­со­бом по­зво­ля­ет по­лу­чать рав­но­мер­ные ок­ра­ски лю­бой ин­тен­сив­но­сти. По стан­дарт­ной ме­то­ди­ке кра­ше­ние ве­дут в сла­бо­ще­лоч­ном рас­тво­ре, со­дер­жа­щем 5–15% (от мас­сы ма­те­риа­ла) NaCl, в те­че­ние 1 ч при оп­ти­маль­ной для дан­но­го кра­си­те­ля темп-ре (70–90 °С). При­сут­ст­вие элек­тро­ли­та сни­жа­ет за­ряд час­тиц кра­си­те­ля и во­лок­на, ока­зы­ва­ет де­соль­ва­ти­рую­щее дей­ст­вие и этим уси­ли­ва­ет вы­би­ра­ние кра­си­те­ля из рас­тво­ра. По за­вер­ше­нии кра­ше­ния и про­мыв­ки во­дой ок­ра­ску уп­роч­ня­ют об­ра­бот­кой ма­те­риа­ла в вод­ном рас­тво­ре за­кре­п­ляю­ще­го пре­па­ра­та.

П. к. ши­ро­ко ис­поль­зу­ют так­же для кра­ше­ния шёл­ка, на ко­то­ром за­кре­п­ля­ют­ся за счёт ион­ных свя­зей и фи­зич. ад­сорб­ции, что по­зво­ля­ет по­лу­чать рав­но­мер­ные и вы­со­ко­проч­ные ок­ра­ски. В кра­ше­нии шер­сти и по­ли­ами­дов П. к. не име­ют пре­иму­ществ пе­ред ки­слот­ны­ми кра­си­те­ля­ми и при­ме­ня­ют­ся толь­ко для ок­ра­ши­ва­ния по­лу­шер­стя­ных тка­ней из сме­си шер­сти и вис­ко­зы. П. к. мож­но ок­ра­ши­вать ко­жу и шуб­ную ов­чи­ну.