Светопрочность - краситель
Cтраница 2
Ввиду значительного практического интереса к рассматриваемым красителям был предпринят ряд исследований с целью выяснения причин повышения светопрочности красителей после обработки их солями металлов и объяснения зависимости между строением красителей и их светопрочностью. Было найдено, что при обработке солями металлов повышается светопрочность только у тех красителей, которые содержат в о-положении к азогруппе группы, способные к комплексообразованию с тяжелыми металлами. При взаимодействии таких красителей с солями металлов происходит комплексообразование, в результате чего блокируются азогруппа и ауксохромы, находящиеся в о-положенин к ней, и устойчивость азокрасителей к действию света повышается. [16]
Вероятно, эти закономерности могут быть перенесены на более сложные системы, например красители на субстратах, и открыть пути для разработки методов повышения светопрочности красителей и подавления фотодеструкции волокон. [17]
Наличие в молекуле красителя первичных аминогрупп обусловливает низкую светопрочность, а ацилирование ( в особенности хлорированными кислотами) повышает светопрочность. Для повышения светопрочности красителя в его молекулу могут быть введены особые группы, например - SO2R, - SO2NR2, OSCbR, CF3 и алкоксильные группы. Такие азосоставляющие, как фенил-пери-кислота, у-кислота ( при кислотном сочетании) и 5-пиразолоны, часто дают красители для шерсти хорошей светопрочности. Среди прямых красителей для хлопка, как правило, желтые и оранжевые красители обладают более высокой светопрочностью, чем синие и зеленые. Прямые красители для хлопка бензидинового ряда обычно не прочны к свету. Азоидные красители, производные азотолов ряда нафтола AS, обычно обладают более высокой светопрочностью, чем прямые красители для хлопка. У некоторых простых азокрасителей можно установить определенную зависимость между положением заместителя в ядре и их прочностью к свету и стирке; производные р-нафтола прочнее их аналогов, полученных из а-нафтола; из трех изомерных сульфокислот производных анилина ортаниловая дает более прочные азокрасители. Сульфобензолазо-2 - Ы - фениламинонафталин ( I) на хлопке или в растворе, будучи экспонирован на свету, дает триазолиевые соли ( II) и нафтафеназин ( III) с 44 и 16 % - ным выходом. Триазолие-вая соль II представляет собой первичный продукт окисления, который образуется из красителя I и восстановлением может быть снова превращена в краситель I. Нафтофеназин III, возможно, образуется из триазолиевой соли II при дальнейшем действии света. Эти превращения протекают также и в отсутствие кислорода ( хотя и значительно медленнее), так что окислителем должен служить сам краситель. Азокрасители из N-алкил-р - нафтиламинов значительно более стабильны и не так легко превращаются в соли триазолия. [18]
Это является дополнительным фактором, повышающим устойчивость к мокрым обработкам. Следует также отметить, что ме-таллирование улучшает и светопрочность красителя. Рассмотренный метод конечно не может конкурировать с Активными красителями, так как в нем повышение прочности к мокрым обработкам достигается значительно более дорогим и сложным путем. Поэтому исследователи отказались от дальнейшей разработки этой области и пошли по пути поиска более дешевых водорастворимых Прямых красителей, выкраски которых могут закрепляться солями меди. Подобные красители, содержащие в качестве концевых комплексообразующих группировок остатки салициловой кислоты [138] и 8-оксихинолина [139], наиболее часто употребляются в практике и фигурируют в опубликованных ранее патентах. [19]
Кунц нашел, однако, что более высокая светопрочность флавантрона ( или диазапиран-трона) в сравнении с его карбоциклическим аналогом - пирантро-ном должна быть приписана наличию атомов азота в цикле и что это вообще верно для красителей, производных азобензантрона, пи-ридинодибензопиренхиноня и других групп красителей, более прочных к свету, чем аналогичные карбоциклические соединения. Если NH-группу в молекуле индантрона или антрахинонакридонов заместить атомом серы или кислорода, то светопрочность красителей ухудшается. [20]
Крашение волокна, как это само собой разумеется, не должно сопровождаться существенным изменением его качеств в худшую сторону. Полученная окраска должна сохраняться в течение всего срока службы волокна, откуда вытекает требование достаточной стирко - и светопрочности красителя. Кроме того, необходимо, чтобы краситель на волокне был устойчив и к некоторым другим воздействиям; однако большинство этих требований имеет специальный характер и меняется в зависимости от типа волокна. [21]
В течение последних лет в химии красителей уделяется большое внимание соединениям, содержащим сульфоновые группы. В следующих главах приведено много примеров азокрасителей и составляющих для холодного крашения, содержащих ар ил-алкил сульфоновые группы, которые вводятся для того, чтобы увеличить ровноту крашения и светопрочность красителя. Арил и алкилсульфо-хлориды являются промежуточными продуктами для получения сульфонов. [22]
В работе [26] показано, что в З - гидроксихинофталоне химиче ские сдвиги двух способных к изотопному обмену протонов в поле жениях 1 и 3 практически неизменны в растворителях различно полярности. Это указывает на существование сильных внутримс лекулярных водородных связей. Было сделано предположение, чт хорошая светопрочность красителей этого типа обусловлена сил. [23]
 |
Характеристические кривые прочности ( а и схема возможного роста размера частиц с повышением концентрации красителя ( б. / - возрастает число частиц. 2-возрастает размер частиц. [24] |
Гипотеза, предложенная Гилесом [447], применяется для обсуждения ряда важных закономерностей. Например, можно показать, что наклон характеристической кривой прочности красителя наибольший в случае волокон, имеющих поры большого размера, или что подобные кривые нерастворимых азокрасителей и сернистых красителей имеют больший наклон по сравнению с кривыми для растворимых красителей вследствие понижения степени ассоциации молекул красителя из-за сольватации молекулами воды. Кроме этого, из кривых прочности можно сделать вывод о невозможности определения светопрочности красителя как такового: прочность к свету характеризует конкретную систему краситель - f - волокно компоненты. [25]
 |
Типы кривых скорости выцветания. [26] |
Известно, что во многих случаях светопрочность красителя на текстильных волокнах возрастает с увеличением насыщенности окраски. Этот факт может быть использован для построения характеристических кривых прочности красителя, которые дают исчерпывающую информацию о физическом состоянии красителей на волокне. В соответствии с Гилесом [447] характеристические кривые прочности красителя представляют собой прямые линии, полученные путем построения зависимости среднего значения показателя светопрочности красителей ( в баллах) от их относительной насыщенности, выраженной в виде логарифма первоначальной концентрации красителя на волокне. [27]
У красителей образование водородных связей ( например, в нндан-треновом синем) значительно способствует углублению цвета и повышению светопрочное, так как приводит к быстрому распределению поглощенной световой энергии по всей молекуле. Если поглощенная световая энергия локализуется на небольшом участке молекулы, то это в большей или меньшей степени приводит к разрушению молекулы красителя. Небольшая часть поглощенного света может, однако, реагировать с окружающей средой при прохождении молекулы через мета-стабильное состояние радикального возбуждения. Это определяет зависимость светопрочности красителя от его субстрата. Так, выкраска индантреновым синим по хлопку чрезвычано светопрочна, в то время как на перлоне этот краситель легко выгорает. [28]
Поскольку одни и те же красители могут использоваться для лаков разных типов, их невозможно классифицировать по применению. Поэтому они рассматриваются по химической классификации, с указанием для каждого красителя его возможного применения. Приводятся также области применения красителей, не относящиеся непосредственно к лакокрасочной промышленности, но близкие к ней, например окраска пищевых продуктов, восков, мазей для обуви, чернил, свечей, мыл, препаратов для ухода за предметами домашнего обихода. По возможности приводятся данные о растворимости и светопрочности красителей. Так как свойства красителей очень сильно меняются в зависимости от среды, в которой они применяются, то приведенными цифровыми данными следует пользоваться только применительно к указанным условиям. [29]
В числе кислотных красителей трифенилметанового ряда имеется несколько ценных синих и зеленых марок. Синие и фиолетовые протравные хромирующиеся красители представляют ценность для крашения шерсти и набивки хлопчатобумажных тканей. За последние годы, в связи с открытием, что некоторые группы и кольцевые системы ( например, р-алкоксиэтильные, л-анизидиновые, л-толуидино-вые группы и индолильные остатки) способствуют повышению светопрочное, были получены кислотные и кислотно-протравные трифенилметановые красители с улучшенной светопрочностью. Введение л-алкокси - или л-алкилдифениламиновых ядер, по-видимому, также улучшает светопрочность трифенилметаяовых красителей. Однако для придания красителям соответствующей растворимости в их молекулу приходится вводить несколько N - р-оксиэтильных или р-алкоксиэтильных групп. Красители, окрашивающие шерсть и шелк в светопрочные чистые голубые тона и способные к тому же давать чистый белый цвет при вытравке, получены взаимодействием подвижного атома или группы ( например, Cl, OCH3, SOaH или МОг), находящегося в пара-положении к центральному атому углерода кислотного триарилметанового красителя, с о - или л-фе-нилендиамином или N-моноацильным производным. N-Алкил - или арил-о - или n - фенилендиамины также дают красители с аналогичными свойствами. Красители высокой светопрочности могут быть получены конденсацией кислотных трифенилметановых красителей, синтезированных из n - хлор - или л-сульфобензальдегида, с л-аминофенил-р-окси - или этоксиэтиловым эфиром. В молекулу этих красителей входит группировка C6H4NHC6H4 - О - С2Н4ОН ( или ОС. Фирма IG проявила особенно большую активность в этой области; ниже приведены еще несколько подобных примеров. [30]
Страницы: 1 2 3