Химическая энциклопедия
"КУБОВЫЕ КРАСИТЕЛИ"

КУБОВЫЕ КРАСИТЕЛИ , нерастворимые в воде красители, содержащие в молекуле карбонильные группы, соединенные между собой системой сопряженных связей. В щелочной среде под действием восстановителей (обычно Na₂S₂O₄) при 50-80 °С карбонильные группы легко переходят в снольные с образованием водорастворимых солей Енольные формы красителей являются лейко-соединениями. Они обладают сродством к целлюлозным волокнам, хорошо сорбируются ими. К. к. образуют яркие окраски широкой гаммы цветов и оттенков, отличающиеся высокой устойчивостью к физ.-хим. воздействиям. Прир. К. к. (индиго и 6,6 -диброминдиго) были известны в древности; индиго восстанавливали в чанах - "кубах", отсюда и назв. красителей. По хим. классификации, К. к.-гл. обр. полициклич. и антрахиноновые красители; в особую группу выделены индигоидные и тиоиндигоидные К. к. Применяют К. к. преим. для окрашивания хлопка, льна, вискозных волокон и их смесей с полиэфирными, а также меха в серый и коричневый цвета (см. Крашение меха ). Производят К. к. в виде порошков, содержащих 50-70% облагораживающих наполнителей - смачивателей и гл. обр. диспергаторов, а также в виде паст для крашения и печати с содержанием 10-20% красителя. Порошки для крашения предназначены для щелочно-восстановит. и лейкокислотного способов крашения, тонкодисперсные порошки (порошки Д) и пасты Д - для суспензионного способа, пасты для печати (П) - для печатания тканей. Пасты текучи, легко дозируются, морозоустойчивы, содержат антифриз, диспeргатор, электролиты, а паста П также катализатор восстановления (напр., 2,6- или 2,7-дигидроксиантрахинон, их смесь или аценафтенхинон). Крашение включает след. стадии: 1) восстановление К. к. в лейкосоединсние; 2) сорбция его пов-стью окрашиваемого волокнистого материала и диффузия в толщу волокна; 3) окисление лейкосоeдинения в волокне до исходной нерастворимой хинонной формы красителя; 4) мыльная обработка окрашенного материала. При щелочно-восстановит. способе крашения К. к. подразделяют на четыре группы: окрашивающие при 20-25 °С в присут. небольших кол-в NaOH и высокой концентрации электролита (лейкосоединения этих красителей обладают низким сродством к волокну); окрашивающие при 40-50 °С в присут. меньшего кол-ва электролита и неск. повыш. концентрации NaOH; окрашивающие при 60 °С при повыш. содержании NaOH в отсутствие электролита; с высокой т-рой крашения в присут. высокой концентрации NaOH. При крашении по щелочно-восстановит. способу готовят маточный (концентрированный) р-р лейкоформы красителя. Для этого краситель смешивают с водой в однородную массу и затем восстанавливают в течение 15-20 мин при 50-80 °С в р-ре, содержащем ²/₃ общего кол-ва NaOH и Na₂S₂O₄, необходимого для крашения. Маточный р-р разбавляют р-ром, содержащим ¹/₃ общего кол-ва NaOH и Na₂S₂O₄, до получения нужного объема красильного р-ра (чаще всего из расчета 10 мл р-ра на 1 г волокна). В этом р-ре окрашивают материал в течение 50-60 мин при оптимальной (25-60 ^oC т-ре. Окисление лейкососдинения проводят проточной холодной водой (содержит растворенный О₂), р-ром Н₂О₂, Na₂Cr₂O₇ или др. окислителями, после чего материал подвергают обработке р-ром мыла (5 г/л) или др. ПАВ. Иногда крашение проводят при более высоких т-рах (90-115 °С) в течение 35-40 мин; в этом случае в красильный р-р для производных индантрона вводят (2 г/л) глюкозу или NaNO₂ с триэтаноламином. Посуспензионному способу крашения на материал наносят высокодиспсрсную суспензию красителя, к-рый восстанавливают в лейкоформу непосредственно на волокне. Достоинство способа - получение окрасок высокого качества любой интенсивности не только при периодич. процессе, но и при непрерывном, когда восстановление и фиксация красителей происходят за короткое время. Из существующих вариантов суспензионного способа крашения наиб. широко распространен непрерывный плюсовочно-запарной: ткань пропитывают (плюсуют) высокодисперсной суспензией красителя при 40-45 ^oС, отжимают до 60-70% привеса, сушат, затем пропитывают р-ром, содержащим NaOH, Na₂S₂O₄ и NaCl, при 20-25 °С и обрабатывают насыщ. паром (запаривают) при 102-103°С в течение 30-60 с. При этом краситель переходит в лейкоформу, к-рая диффундирует внутрь волокна. Следующие затем окисление и мыльную обработку проводят так же, как и при крашении по щелочно-восстановит. способу. По лейкокислотному варианту суспензионного способа крашения материал пропитывают суспензией лейкокислоты, или кубовой к-ты (см. ниже), после чего обрабатывают щелочным р-ром с добавкой небольшого кол-ва Na₂S₂O₄. При этом лейкокислота на волокнистом материале переходит в растворимую Na-соль лейкосоединения, к-рая и диффундирует внутрь волокна. Окончат, фиксацию красителя (окисление и мыльную обработку) осуществляют обычными описанными выше способами. Кубовую к-ту получают нейтрализацией щелочно-гидросульфитного р-ра лейкоформы красителя уксусной или муравьиной к-той до рН 5,5-6,0 в присут. в-в, препятствующих осаждению ее, напр. диспергатора НФ. Поскольку приготовление лейкокислоты - сложная и трудоемкая операция, этот вариант крашения все больше вытесняется плюсовочно-запарным. Материалы из смеси целлюлозных и полиэфирных волокон окрашивают в виде тканей, реже - в виде пряжи смесью К. к. и дисперсных красителей (иногда для получения слабых окрасок применяют только кубовые красители) по высокотемпературному (100-115°С) и термозольному способам. Широкое распространение получил последний способ: ткань пропитывают (плюсуют) тонкодисперсной суспензией смеси дисперсных и К. к. при 25-30 °С, сушат при 125°С и подвергают термообработке (термозолируют) при 200-210°С в течение 60-120 мин для окрашивания полиэфирного волокна. Затем для окрашивания целлюлозного волокна ткань пропитывают р-ром, содержащим NaOH (7-10 г/л), Na₂S₂O₄ (2-35 г/л) и NaCl (13 г/л), после чего запаривают при 102-105 °С в течение 70 с и промывают так же, как и при использовании только К. к. Применяемые для этого способа крашения К. к. не должны окрашивать полиэфирное волокно, а дисперсные красители должны быть устойчивы в щелочной среде и не сублимироваться при высоких т-рах. К. к. широко применяют для печатания тканей. По рон-галитно-поташному способу на ткань наносят печатную краску след. состава (г/кг): краситель, ронгалит (NaHSO₂^.СН₂O^.2Н₂O)-60-160, К₂СО₃-150, глицерин - 50-80, крахмальный и крахмально-трагантный загуститель -500-700. Затем ткань сушат и запаривают при 102-105 °С в течение 8-12 мин (при этом происходят восстановление красителя с образованием К-солей лейкосоединения и диффузия его в волокно), окисляют и подвергают мыльной обработке как обычно. По более прогрессивному и производительному двухстадийному способу получают более интенсивные и яркие окраски; при этом для большинства красителей коэф. использования выше на 15-20%, чем по ронгалитно-поташному. На первой стадии на ткань наносят краску, содержащую краситель и загуститель (альгинат Na), сушат и наносят проявительный состав, содержащий 80-100 г/л NaOH (32,5%-ный р-р), 60-90 г/л Na₂S₂O₄, запаривают в течение 25-45 с при 110-120 °С, окисляют и подвергают обработке мыльным р-ром как обычно. К. к. производят под след. торговыми назв.: кубовые (СССР), индантрены (ФРГ), понсолы (США), цибаноны (Швейцария), кале доны и дюрандоны (Великобритания), романтрены и солидоны (Италия), микетрены и никонтрены (Япония), хелантрены (ПНР), остантрены (ЧССР) и др. Лит.: Гордеева Н. В.. Романова М. Г., Ратновская Е. Д., Кубовые красители в гексгильной промышленности. М.; 1979. М.Г. Романова.