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

предполагает осуществление следующих стадий: растворение в ор­ ганическом растворителе, приготовление печатной краски или плюсовочного раствора, нанесение на ткань, сушка и тепловая обра­ ботка ткани в паровом или в термическом зрельнике при темпера­ туре 105—160° С [218].

Фталогены с индексом К являются комплексными соединениями

Фталогены конденсированного типа с индексом К предназна­ чены для крашения и печатания хлопчатобумажных тканей и пряжи. Отличительной особенностью технологии применения кон­ денсированных фталогенов от мономолекулярных является то, что проявление окраски осуществляется не только при температуре выше 100° С, но и при обработке волокнистого материала горячим раствором бисульфита, гидросульфита или другого подходящего восстановителя.

Как и мономолекулярные фталогены, фталогены конденсирован­ ного типа перед приготовлением печатных красок или красильных растворов предварительно растворяют в органических раствори­ телях. В отличие от них фталоген синий IB растворяют в муравьи­

43М. Этот продукт представлял собой технический аминоиминоизоиндоленин и применялся при печатании хлопчатобумажных тканей.

Для приготовления печатных красок основание голубого фтало­ цианинового 43М предварительно растворяют в смеси глицерина, формамида, триэтаноламина и диэтиленгликоля (растворитель № 22). Проявление окраски предусматривали путем обработки сухой ткани в атмосфере водяного пара [221].

А. С. Степанов [222] предложил способ крашения и печатания хлопчатобумажных тканей основанием голубого фталоцианинового 43М с использованием мочевины вместо органических растворите­ лей. Для увеличения выхода пигмента на волокне рекомендуется вводить в состав печатной краски щелочь до рН = 9,2-f-9,3. В этом случае вместо основания голубого фталоцианинового 43М в каче­ стве фталогена можно использовать азотнокислую соль аминоиминоизоиндоленина [223].

Основание голубого фталоцианинового 43М не нашло широкого применения на отделочных фабриках главным образом по причине ухудшения санитарного состояния атмосферы производственных помещений при работе с органическими растворителями и из-за низкой растворимости водно-мочевинных дисперсий [224].

В настоящее время Заволжский химический завод имени Фрунзе выпускает отечественные фталогены двух марок. Фталоциа-

79

ноген голубой 43М представляет собой сплав 20% аминоиминоизоиндоленина с 80% мочевины, он применяется для приготовле­ ния печатных красок и красильных растворов совместно с отдельно приготовленным раствором медной комплексной соли трилона Б. Фталоцианоген голубой 43ММ (фталотрон) отличается от предыду­ щего тем, что содержит необходимое количество медной комплекс­ ной соли трилона Б в сухом виде.

Технология получения фталоцианогена голубого 43М разрабо­ тана сотрудниками ИвНИТИ и Заволжского химического завода имени Фрунзе [225]. Сущность ее заключается в том, что азотно­ кислую соль аминоиминоизоиндоленина смешивают с мочевиной, водой и необходимым количеством едкого натра. Смесь нагревают до полного растворения всех компонентов, избыток воды удаляют под вакуумом, полученную массу охлаждают и измельчают. Спо­ соб основывается на том, что расплавленная мочевина является отличным растворителем для аминоиминоизоиндоленина, его заме­ щенных и аналогов.

Приведенные выше отечественные фталогены отличаются от других мономолекулярных фталогенов отсутствием необходимости предварительного растворения их в органическом растворителе при приготовлении печатных красок и красильных растворов. Они рас­ творяются в теплой воде или в загустке в присутствии диспергатора. Для фталоцианогена голубого 43М в печатную краску или в красильный раствор вводят раствор медной комплексной соли трилона Б. Проявление окраски на ткани осуществляют обработ­

Технология применения фталогенов содержит в себе много об­ щего вне зависимости от особенностей их химического строения или состава выпускных форм. Это обусловлено, с одной стороны, совершенно недостаточным уровнем наших знаний о механизме

ров технологических процессов в отделочном производстве с целью получения оптимальных результатов при использовании красителей разных классов.

Аминоиминоизоиндоленин является основой наиболее широко используемых фталогенов, тем не менее до сих пор трудно отдать предпочтение какой-либо из рекомендуемых рецептур приготовле­ ния плюсовочных растворов или печатных красок и технологиче­ ских режимов их применения. На каждом отделочном предприятии эти вопросы решаются главным образом методом «проб и ошибок», без использования элементарных сведений из области химизма процесса образования фталоцианинов на волокне. В связи с этим целесообразно рассмотреть некоторые основные вопросы механизма процесса образования фталоцианинов на волокне, выяснить роль гидрофильных органических растворителей, установить оптималь­ ное соотношение между пигментообразующими компонентами и определить характер влияния параметров тепловой обработки,

80

вида и концентрации комплексных солей металлов на количество синтезируемого пигмента.

Указанные выше вопросы очень слабо освещены в периодиче­ ской литературе. Большинство работ имеет четко выраженный ре- цептурно-прикладной характер по конкретным способам примене­ ния той или иной выпускной формы фталогенов. Поэтому химику отделочного производства очень трудно перестроить рекомендо­ ванную технологию с учетом имеющегося оборудования, поскольку он лишен необходимой информации абстрактного характера.

По вопросам синтеза и применения фталогенов можно указать два наиболее содержательных источника [160, 176], однако один из них касается преимущественно вопросов синтеза, а другой по­ священ главным образом проверке патентных данных, применения фталогенов конденсационного типа.

3.4. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ КРАШЕНИЯ И ПЕЧАТАНИЯ ТКАНИ ПУТЕМ СИНТЕЗА Ф Т А Л О Ц И А Н И Н А МЕДИ НА ВОЛОКНЕ

вают раствором или печатают краской, содержащей фталоген, соль металла и органический растворитель, сушат и подвергают тепло­ вой обработке в паровом или в термическом зрельнике при темпе­ ратуре 103—160° С в течение 3—8 мин. В случае применения в ка­ честве фталогена аминоиминоизоиндоленина химический процесс, происходящий в зрельнике, можно выразить в общем виде следую­ щим уравнением:

Сумма стехиометрических коэффициентов левой части уравне­ ния указывает на то, что образование фталоцианина меди из ами­ ноиминоизоиндоленина и соли меди протекает как гептамолекулярная реакция, которая в соответствии с законом химической кинетики должна проходить через ряд промежуточных стадий бо­ лее низкого порядка.

Ф. Бауманн с сотрудниками [176] считают, что синтезу фтало­ цианина меди на волокне предшествует образование медных комп­ лексов полииминоизоиндоленина, представляющих собой линейные или циклические соединения, которые содержат 4—6 остатков изоипдола. По сложности строения молекул они гораздо ближе нахо­ дятся к фталоцианину, чем к аминоиминоизоиндоленину, и, таким образом, не характеризуют процесса синтеза пигмента в началь­

фталоцианина происходит в результате присоединения к указан­ ному комплексу трех молекул аминоиминоизоиндоленина. Эта схема отражает начальный период процесса, но не позволяет су­ дить о путях его дальнейшего развития.

Е. Лейбниц с сотрудниками [164] предполагает, что синтез

щее время возникает мнение о необходимости в каждом от­ дельном случае подтверждать правомерность такого рода экстра­ поляции.

При взаимодействии циклических биполярных ионов фтало­ нитрила возможно образование двух изомеров полииминоизоиндо­ ленина:

В случае равенства энергий образования изомеров выход фта­ лоцианина меди на волокне не может превысить 50% от теорети­ ческого, считая на аминоиминоизоиндоленин, поскольку транс-изо­ мер полииминоизоиндоленина не способен к превращению в цик-

82

лическую структуру дегидрофталоцианина вследствие невозмож­

случаев, особенно при проявлении окраски в термическом зрельнике, достигает 80—90%, свидетельствует о преимущественном образовании цис-изомера. Такой стереоспецифический характер реакции конденсации аминоиминоизоиндоленина немыслим без

Схема процесса, предложенная В. Ф. Бородкиным, в принципе позволяет получить медное комплексное соединение цис-изомера

при потенциометрическом титровании не было замечено никаких

Спектр поглощения раствора полученного комплекса в целло­ зольве (рис. 8) аналогичен спектру поглощения аммиаката меди, что позволяет считать однотипными связи между аддендами и ионом металла в этих соединениях. Поэтому вполне вероятно, что полученный комплекс имеет следующую структурную формулу:

га