Файл: Лифенцев, О. М. Крашение и печатание тканей путем синтеза пигментов на волокне.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 71
Скачиваний: 0
соли, что приводит к соответствующему увеличению выхода пиг мента на волокне.
Кинетические кривые для температуры 160° С аналогичны по своему характеру, даже в случае применения уксуснокислой меди. Это свидетельствует о том, что при высоких температурах опреде ляющей стадией процесса становится не образование медного комплекса аминоиминоизоиндоленина, а одна из последующих, например, построение циклической структуры дегидрофталоцианина.
Если при проявлении окраски в паровой среде, вследствие одновременно проходящей реакции гидролиза, выход фталоциа-
|
I |
I |
I |
I |
I |
I |
|
I |
I |
L _ |
|
|
4. |
8 |
12 |
IS. |
. 20 |
|
24 |
28 32 |
|
|
|
Продолжительность |
обработки, |
мин. |
|
|
|
|||
|
Рис. 19. Синтез фталоцианина на волокне в при |
|||||||||
|
|
сутствии |
различных |
солей |
меди: |
|
||||
|
/ — у к с у с н о к и с л о й ; |
2 — ф т а л о с т а н а |
К; |
3 — комплексной |
||||||
|
|
|
|
соли с трилоном |
В |
|
|
|
||
нина на |
волокне |
не |
превышает |
в |
лучшем |
случае |
50—60%, то |
|||
с ростом |
температуры термофиксации |
он |
быстро |
приближается |
к теоретическому значению. Скорость образования пигмента при
этом |
такова, |
что предельное значение выхода достигается за |
3—5 |
мин при |
температуре 160° С, а при 200° С процесс полностью |
заканчивается в течение 0,5—1,0 мин. Оптимальное время прояв ления окраски в паровом зрельнике при работе с комплексными солями меди составляет 8 мин. Более продолжительное время обработки, чем оптимальное, не сопровождается снижением выхода пигмента, хотя при температуре около 200°С окраска приобретает неустранимый зеленоватый оттенок.
3.5. ТЕХНОЛОГИЯ КРАШЕНИЯ И ПЕЧАТАНИЯ ТКАНИ ФТАЛОГЕНАМИ
Технология крашения и печатания хлопчатобумажных и вис козных штапельных тканей определяется особенностями химиче ского строения используемых для этой цели фталогенов [233].
105
Отсутствие сродства к целлюлозе обусловливает преимущест венно плюсовочные способы нанесения на ткань фталогенов при крашении и в то же время предъявляет повышенные требования к качеству работы сушильного оборудования в отношении дости жения минимального эффекта миграции.
Высокая химическая активность фталогенов мономолекуляр ного типа к действию воды не позволяет применять плюсовочнозапарные способы крашения без предварительной сушки оплюсованной ткани, но и при работе с промежуточной сушкой лучшие результаты получают при проявлении окраски по методу термо фиксирования, а не запариванием. Печатные краски и плюсовоч ные растворы по причине гидролиза нельзя долго хранить, осо бенно при повышенных температурах. Их необходимо готовить непосредственно перед употреблением, максимально за 6—8 ч до начала работы.
Высокая химическая активность фталогенов затрудняет в ряде
случаев |
печатание в |
раппорт |
и в |
наклад |
с |
красителями других |
||
классов, |
получение |
резервных |
расцветок, |
а |
также |
совмещение |
||
с некоторыми |
видами специальных отделок ткани. |
|
||||||
Фталогены |
конденсированного типа в меньшей степени под |
|||||||
вержены |
гидролизу |
и действию |
других |
активных |
химических |
веществ. Они проявляются при действии щелочных растворов восстановителей и поэтому отлично совмещаются с кубовыми красителями при работе по двухфазному способу. Кроме мокрого способа восстановления, фталогены конденсированного типа про являются в условиях обычного восстановительного зрельника и при термической обработке.
Вне зависимости от типа применяемых фталогенов режим про мывки ткани после проявления окраски одинаков в том отноше нии, что предусматривает обязательную обработку волокнистого материала в горячем растворе сильной минеральной или органи ческой кислоты, бисульфита или азотистой кислоты. Это обуслов лено необходимостью разрушения побочных продуктов синтеза фталоцианинов, придающих окраске тупой зеленоватый оттенок.
3.5.1. Прямая печать по белой ткани
Фталоген ярко-голубой IF3G — первый промышленный про дукт, предназначенный для синтеза фталоцианина меди на целлю лозном волокне до настоящего времени, применяется по техноло
гии, предложенной еще в 1953 г. [234, 235]. |
Печатная краска со |
||
держит (г/кг): |
|
|
|
Фталогена |
ярко-голубого IF3G |
50 |
|
Левазола Р |
или РО |
100 |
|
Фталогена К (10%-ного раствора) |
120 |
|
|
Воды |
|
180 |
|
Загустки |
|
До 1 |
кг |
Первоначально растворяют фталоген в органическом раствори теле при температуре не выше 70° С, выливают в холодную воду
106
и размешивают с частью загустки до получения однородной массы. Непосредственно перед работой добавляют раствор фталогена К и остальную загустку, размешивают на скоростной мешалке, про цеживают и отправляют на печатную машину.
Раствор медной комплексной соли готовят растворением 100 г кристаллического фталогена К в 775 мл воды при комнатной температуре в присутствии 125 мл концентрированного раствора аммиака.
После нанесения печатной краски ткань сушат на барабанных или воздушно-роликовых сушилках, обеспечивающих равномерное удаление влаги по ширине и толщине волокнистого материала. По казателем нормально прошедшего процесса сушки является обра зование голубовато-зеленой окраски в местах нанесения печатной краски.
Для полного проявления окраски ткань обрабатывают в тече
ние 8—10 |
мин при температуре |
102—105° С в атмосфере водяного |
||
пара |
или |
путем |
термической |
обработки при температуре 130— |
160° С |
в течение |
3—5 мин. Наличие в атмосфере восстановитель |
ного зрельника паров уксусной или муравьиной кислот позволяет получать окраску более чистую, но менее интенсивную.
После проявления, особенно в термическом зрельнике, окраска имеет тупой зеленоватый оттенок, обусловленный наличием на во локне полииминоизоиндоленинов линейного и циклического строе ния. Для удаления побочных продуктов конденсации ткань про
мывают в растворе серной, соляной, |
щавелевой |
или муравьиной |
||
кислот концентрации |
5—25 г/л |
при температуре |
80—90° С в тече |
|
ние 5—15 с. Вместо |
кислоты |
можно |
применить |
раствор бисуль |
фита натрия концентрации 25 г/л или раствор, содержащий 3 г/л нитрита натрия и 5 г/л соляной или серной кислоты. Затем ткань промывают горячей и холодной водой, кипящим раствором мыла или поверхностно-активного вещества концентрации до 5 г/л и снова горячей и холодной водой.
Более низкая растворимость фталогена ярко-зеленого IFFB потребовала увеличения расхода органических растворителей на приготовление печатных красок (г/кг печатной краски):
Фталогена ярко-зеленого IFFB |
60 |
|
|||
Левазола |
Р |
или |
РО |
150 |
|
Левазола |
F |
• |
|
100 |
|
Эмульгатора |
W |
|
20 |
|
|
Фталогена К (10%-ного раствора) |
90 |
|
|||
Загустки |
с |
водой |
|
До 1 |
кг |
Для упрощения |
технологии приготовления |
печатных |
красок |
были выпущены фталогены с индексом М, представляющие собой особый вид выпускной формы, которая, кроме собственно фтало гена, содержит необходимое количество комплексной соли меди
или никеля в |
сухом виде. В этом |
случае отпадает необходимость |
в приготовлении растворов фталогена К или фталогена N1 и до |
||
бавлении его |
в печатную краску |
и т. п. Применение фталогенов |
107
с индексом М способствует повышению производительности труда при приготовлении печатных красок на 25—30%.
Внедрение фталогенов с индексом М обусловлено не только практической целесообразностью, но и экономическими соображе ниями иного характера. Введением комплексной соли металла в со став выпускной формы предприятие-изготовитель лишает тем са мым кого-либо, в том числе и конкурирующие фирмы, возможно сти иметь в чистом виде один из основных компонентов синтеза фталоцианина на волокне. Кроме того, резко возрастает патентная способность выпускных форм фталогенов за счет применения сме сей комплексных солей различных металлов.
В случае применения фталогенов с индексом М состав печат ных красок отличается только содержанием органического раство рителя, что обусловлено различием в растворимости не только аминоиминоизоиндолениновой компоненты смеси, но и продуктов их
взаимодействия с ионами металла |
(табл. |
17). |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 17 |
||
|
Состав печатных |
красок фталогенов с индексом М |
|
|
|||||
|
|
|
Количество, |
г/кг, печатной |
к р а с к и * |
|
|||
Фталогент а л о г е ны |
|
лева зола |
|
эмульга |
|
||||
фталогена |
|
|
|
аммиака |
|||||
|
|
Р |
|
F |
тора |
W |
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Ярко-голубой |
IF3GM . . . . |
60 |
108 |
|
44 |
|
|
|
10 |
Ярко-зеленый |
I F F B M . . . . |
50 |
145 |
|
100 |
|
18 |
|
— |
Ярко-зеленый |
IF2BM . . . . |
50 |
120 |
|
100 |
|
6 |
|
5 |
Бирюзовый I F B M |
40 |
26 |
|
90 |
|
— |
|
10 |
|
Сине-черный |
I V M |
80 |
160 |
|
— |
|
— |
|
10 |
Темно-синий |
I R R M |
60 |
140 |
|
20 |
|
— |
|
5 |
* Воды и загустки добавлять до 1 кг
Обработка тканей, напечатанных красками, содержащими фта
логены с индексом М, не отличается от обработки, |
применяемой |
в случае использования фталогенов типа фталогена |
ярко-голубого |
IF3GM. |
|
На отделочных предприятиях нашей страны используются фта логены двух марок: фталоцианоген голубой 43М Заволжского хи мического завода имени М. В. Фрунзе и фталостан голубой 3G, выпускаемый фирмой Хемапол (ЧССР). Успешную производствен ную проверку прошли и два других фталогена — фталоцианоген го
лубой 43ММ (фталотрон) |
и |
фталостан голубой 3GM. |
|
||
Приготовление печатной |
краски |
на |
основе фталостана голу |
||
бого 3G не отличается существенно |
по |
рецептуре |
и технологии |
||
от рекомендованных для |
применения |
фталогена |
ярко-голубого |
IF3G (г/кг печатной краски):
Фталостана |
голубого 3G |
40 |
|
Виразола |
|
160 |
|
Фталостана К (10%-ного раствора) |
100 |
|
|
Загустки с |
водой |
До 1 |
кг |
108
Обработка ткани после печатания не имеет каких-либо осо бенностей по сравнению с описанной в случае применения фталогена ярко-голубого IF3G.
Фталоцианоген голубой 43М представляет собой принципиаль но новую выпускную форму, не имеющую аналогий среди фталогенов, выпускаемых в других странах. Он не требует применения органических растворителей для приготовления печатных красок, так как легко растворяется в теплой воде или в загустке с обра зованием устойчивой высокодисперсной системы.
Первые производственные опыты по применению фталоцианогена голубого 43М были проведены в 1966 г. на ткацко-отделоч ной фабрике имени Варенцовой. Фталоцианоген голубой 43М го товили растворением 1 кг технического аминоиминоизоиндоленина в 4 кг расплавленной мочевины при температуре не выше 140° С. Сразу после растворения реакционную массу охлаждали, выливая ее на холодный противень, измельчали и использовали для приго товления печатной краски следующего состава (г/кг):
Фталоцианогена голубого 43М (20%-ного) |
200 |
Раствора медной соли трилона Б |
60 |
Загустки с водой |
До 1 кг |
Раствор медной комплексной соли трилона Б получали смеше нием раствора 30 г уксуснокислой меди в 300 мл воды с раство ром 60 г трилона Б в 300 мл воды, содержащей 65 мл 25%-ного раствора аммиака с последующим добавлением воды до объема 1 л. После нанесения печатной краски ткань сушили и проявляли окраску путем обработки в термическом зрельнике с газовым обо гревом при температуре 180—200° С в течение 1,5 мин [236].
В настоящее время большинство отделочных фабрик применя ет фталоцианоген голубой 43М по приведенной выше технологии, варьируя лишь количество вводимой в печатную краску медной комплексной соли трилона Б и тип термозрельника, а следователь но, и параметры проявления окраски.
Установлено [232], что окраски большей интенсивности наблю даются при замене в составе печатной краски медной комплексной соли трилона Б на медную комплексную соль трилона А. В этом случае окраски равной интенсивности получаются при уменьшен ном вдвое содержании фталоцианогена голубого 43М по сравне нию со стандартным рецептом.
Фталоцианогена голубого 43М |
100 |
г |
Раствора медной соли трилона А |
200 |
» |
Загустки с водой |
До 1 |
кг |
Приведенный выше рецепт печатной краски характеризуется увеличенным расходом медной комплексной соли трилона А, од нако экономическая эффективность от снижения расхода основного реагента полностью компенсирует эти затраты. Следует отметить, что эквивалентное увеличение расхода медной соли трилона Б не дает такого же эффекта в выходе пигмента на волокно.
109