Файл: Лифенцев, О. М. Крашение и печатание тканей путем синтеза пигментов на волокне.pdf

непосредственного синтеза пигментов на волокне. Тем не менее они представляют значительный практический интерес в деле реа­ лизации метода крашения синтетических волокон путем синтеза ароиленимидазоловых пигментов за исключением двух случаев, приведенных ниже.

Ароматические поликарбоновые кислоты с перирасположением карбоксильных групп легко взаимодействуют в кислой среде с али­

легко растворимый в ацетоне и в водных растворах щелочей. Вы­ сокий потенциальный барьер между поверхностью синтетического волокна и двухзарядными анионами Н Б Д К в щелочной среде не удается снизить добавлением электролита. Только при уменьше­

интенсивное поглощение ее волокном. Изменение величины рН раствора оказывает такое сильное влияние на сорбцию, что позво­

ном, что свидетельствует о слабом взаимодействии молекул поликарбоновой кислоты с активными центрами волокна на этой стадии

обработки. Однако, если волокно высушить и подвергнуть терми­ ческой обработке, интенсивность окраски не изменяется при дей­ ствии кипящего ацетона. Как и предполагалось выше, это является доказательством наличия химического взаимодействия между НБДК и волокном.

Аналогичным образом желтые окраски, флюоресцирующие при дневном свете, получают на шерстяных и шелковых волокнах. При­ менение для этой цели пиреновой и бензантрон-3,4-дикарбоновой кислот обусловливает получение окрасок, менее интересных с точки зрения чистоты и яркости.

К 200 мл 1%-ного раствора дикалиевой соли НБДК прибав­ ляют 500 мл 0,5%-ного раствора ОС-20, нагревают до 80—90° С и по каплям вносят 80 мл 5%-ной уксусной кислоты. Доводят объем раствором ОС-20 до 1 л, вносят 10 г волокна и красят при температуре 80—90° С в течение 15 мин. Отжатые образцы сушат и подвергают термообработке при 130°С в течение 5 мин. После

Низкие показатели прочности окрасок к действию света не характерны для дисперсных красителей типа самарон, являющихся

и целлюлозных волокон по термозольному способу [95]

Крашение тканей, изготовленных из смеси волокон, например хлопка и лавсана, осуществляется, как правило, по двухстадийной технологии. При этом используют красильный раствор, содержащий

50

два красителя, наиболее пригодных для закрашивания соответ­ ствующей волокнистой компоненты смеси. Обычно целлюлозную компоненту ткани закрашивают кубовыми или активными красите­ лями при запаривании, а синтетическую — дисперсными красите­ лями па стадии термозолирования. В качестве дисперсных краси­ телей можно применять и некоторые специальные препараты пиг­ ментов кубовых красителей.

При крашении ткани из смеси синтетического и целлюлозного волокна путем синтеза ароиленимидазоловых пигментов исполь­ зуют характерную особенность процесса. При синтезе пигментов около 15—20% их образуется на поверхности элементарных воло­ кон, в объеме нитей утка и основы в высокодисперсном состоянии. Таким образом, эта часть пигмента, не отличаясь по своему хими­ ческому и дисперсионному составу от дисперсных красителей ароиленимидазолового ряда, должна окрашивать синтетические волокна смешанной ткани уже в процессе синтеза пигмента в субстрате.

Технология крашения тканей из смеси целлюлозных и поли­ амидных, полиэфирных и полиакрилонитрильных волокон не отли­ чается от технологии одностадийного или двухсгадийного способов крашения, описанных выше.

Фотографии срезов окрашенных тканей показывают полный прокрас целлюлозного волокна и кольцевое окрашивание синтети­ ческого. Способ, безусловно, заслуживает внимания и требует де­ тальной разработки технологии.

СИНТЕЗ НА ВОЛОКНЕ ПИГМЕНТОВ ФТАЛОЦИАНИНОВОГО РЯДА

3.1.СТРОЕНИЕ И СВОЙСТВА ФТАЛОЦИАНИНОВ

В1929 г. внимание английских химиков было привлечено к ве­ ществу голубого цвета, выделенному в качестве побочного про­ дукта при синтезе фталимида. По своему составу и физико-хими­ ческим свойствам его нельзя было отнести ни к одному из изве­ стных в то время классов металлорганических соединений.

На основании своих исследований Р. Линстед [121] установил, что полученное вещество следует считать первым представителем нового класса красителей, которому он дал название «фталоцианины». Исполь­ зуя классические методы органической химии, Р. Линстед обосновал структур­ ную формулу фталоцианина в виде ком­ плексного соединения двухвалентного ме­ талла и макроциклической молекулы, со­ стоящей из четырех остатков изоиндола, которая позднее [122] была подтверждена результатами рентгеноструктурного ана­ лиза.

Следует отметить, что до 1929 г. фталоцианины «открывались», по крайней мере, дважды, но в обоих случаях исследователи не смогли проникнуть в тайну строения полученных ими [123, 124] веществ.

Оказалось, что фталоцианины являются ближайшими родствен­ никами некоторых видов красящих веществ природного происхож­ дения: гемина крови, хлорофилла листьев, витамина В\2 и т. д. Все они представляют собой производные порфина:

Характерной особенностью приведенных выше соединений яв­ ляется наличие в строении их молекул шестнадцатичленной зам­ кнутой системы сопряженных связей. Это придает им устойчивость к физико-химическим воздействиям и обусловливает глубокую интенсивную окраску. Наибольшая стабилизация макроциклической системы наблюдается, однако, в том случае, когда мостиковые —СН = группы заменены на — N = группы [125]. Образующееся при этом соединение носит название тетразапорфин, производным которого является тетрабензотетразапорфин (безметалльный фталоцианин):

Оба атома водорода иминогрупп пиррольных колец молекулы тетрабензотетразапорфина могут замещаться ионами металлов практически всех групп периодической системы элементов Д. И. Менделеева. Полученные при этом соединения по своим фи­ зико-химическим свойствам четко разделяются на две группы [126]. Фталоцианины металлов первой и второй групп основной подгруппы, за исключением, фталоцианина магния, ведут себя по­ добно ионогенным солям. Они не растворяются в алифатических и ароматических углеводородах и в их галогенпроизводных, не воз­ гоняются при нагревании в вакууме и выделяют исходный тетра­ бензотетразапорфин при взаимодействии с растворами кислот. Фталоцианины металлов первой и второй групп побочной под-

52

группы и восьмой группы, особенно фталоцианины меди, цинка,

не изменяются при кипячении с растворами серной и соляной кис­ лот, умеренно растворимы в органических растворителях типа хинолина и бромнафталина при высокой температуре.

Следует отметить, что сам тетрабензотетразапорфин, который вместо атома металла имеет во внутреннем «окне» молекулы два атома водорода, обладает почти такой же устойчивостью к физикохимическим воздействиям, как и фталоцианины меди, никеля и ко­ бальта. Это обусловлено тем, что оба атома водорода не принад­ лежат определенным атомам азота, как изображено в приведенной

возмущений в сопряженную систему тетрабензотетразапорфина, цвет фталоцианинов в зависимости от вида центрального атома изменяется от красновато-голубого до голубовато-зеленого в ряду: платина, железо, кобальт, свинец, никель, медь, цинк, бериллий, магний [128]. Поэтому расширение цветовой гаммы фталоциани­ нов таким способом не имеет практического значения.

Введением в молекулу фталоцианина меди атомов галогена, тиосульфатных групп или фенильного остатка удалось получить ценные красители зеленого цвета, например гелиоген зеленый I I [129]:

Синтезирован также [130] фталоцианин меди оливкового цвета, характерной особенностью которого является участие атома серы в системе сопряженных связей макромолекулы пигмента:

53