Реферат на тему Барвники - Хімія - Реферати - Каталог статей - Рефераты курсовые сочинения аудиокниги

Реферат на тему Барвники. Барвники — хімічні сполуки, які використовуються для надання забарвлення різним матеріалам. Хімічна класифікація відображає структуру і способи отримання барвників, але не відображає їх технічних властивостей і призначення. Між тим для тих галузей промисловості, які використовують барвники, важливо знати їх технічні властивості для фарбування яких матеріалів призначений барвник і в яких умовах його застосовують. Тому існує технічна класифікація барвників, в якій вони об'єднані в групи по їх технічному використанню. Фарбування - складний процес, в якому барвник може взаємодіяти з фарбуючим матеріалом хімічно, а може адсорбуватися на поверхню матеріалу і утримуватися з допомогою адсорбційних сил. В залежності від властивостей барвника і фарбуючого матеріалу, фарбування ведуть в різних умовах, додаючи в розчин барвника різні добавки, змінюючи при цьому температуру ванни, концентрацію і ін. В найпростішому випадку барвник розчиняють у воді і тканину фарбують, занурюючи у фарбувальну ванну, інші барвники вимагають попередньої обробки тканини спеціальними речовинами – «протравками». Ще інші потребують наступної обробки для закріплення барвника на волокні, існують групи барвників нерозчинних у воді, їх переводять в розчин відновленням у форму лейкосполуки і в такому вигляді вони переходять на волокно. Деякі барвники синтезують на самому волокні: тканину обробляють послідовно розчинами промилених продуктів, які реагують між собою на волокні, утворюючи барвник. Ряд нерозчинних у воді барвників розчиняється в органічних розчинниках. До них відносяться жиро-, спирто-, і ацетонорозчинні барвники, а також барвники розчинні в полімерах, поліамідах і поліефірах, 1.1. Кислотні барвники Багаточисельний клас кислотних барвників об'єднує сполуки з різною хімічною структурою. Це сульфопохідні моноазобарвників, триарилметанових і антрахінонових барвників, а також окремі представники сульфопохідних ксантенових, азинових і хінофтолонових барвників. Кислотні барвники фарбують білкові і поліамідні волокна. Вони дають викраски широкої гами кольорів і відтінків. Зафарбовані тканини в більшості випадків володіють високою стійкістю до світла. Кислотні барвники являються натрієвими сонями сульфокислот, добре розчиняється у воді, дисоціюючи на іони. Бр. - SO3Na Бр.- SO3 + Na+ У водних розчинах кислотні барвники не утворюють асоціати навіть в присутності електролітів. У випадку утворення асоціатів ступінь дисоціації рівній 2-3. Кислотні барвники проявляють спорідненість до білкових волокон, яка коливається в доволі широких межах (42-113 КДж/моль) і залежить від числа і положення в молекулі барвника сульфогруп. Кислотні барвники володіють спорідненістю до вказаних вище волокон, сорбуються на їх поверхні, дифундують через субмікроскопічні пори в середину волокна і закріплюються на активних центрах його внутрішньої поверхні силами міжмолекулярних зв'язків Головним чином іонних зв'язків, які утворюються між іонізованими аміногрупами волокноутворюючого полімеру і від'ємне зарядженим аніоном барвника. При наявності в молекулах кислотних барвників гідроксі- чи аміногруп, а також великих алкільних залишків барвники можуть фіксуватися на волокні і шляхом утворення водневих зв'язків, силами Ван-дер-Ваальса, OOC – B - +NH3 + Бр.SO3Na + Н+HOOC – B - +NH3 – O3SБр. В даному випадку залежить від числа аміногруп в макромолекулі, а також від позитивного заряду волокнистого матеріалу, який в свою чергу визначається кислотністю фарбувальної ванни. При надлишку водневих іонів в системі (РН2-ЗД) всі аміногрупи білкових волокон заряджаються позитивно і в цьому випадку спостерігається максимальне поглинання барвника волокнами, В практичних умовах фарбування шерсті не проходить насиченням всіх іонізованих аміногруп. Вивчення механізму фарбування білкових волокон кислотними барвниками показало, що іони кислот завжди присутні у фарбувальній ванні, за рахунок своїх малих розмірів швидко проникають в тканину. Після досягнення максимуму поглинання іонів кислоти починається витіснення їх з активних центрів волокнистого матеріалу аніонами барвника, що пояснюється більш високою спорідненістю останніх до волокна. Таким чином, процес переходу кислотного барвника на білковий волокнистий матеріал розглядається, як обмін іонів. Не дишіячись на значно вищу спорідненість іонів барвника в порівнянні Ь спорідненістю неорганічних іонів, між ними все ж проявляється конкуренція за активні центри. Тому введення в підкислену фарбувальну ванну нейтрального електроліту, а послідовно з тим збільшення концентрації неорганічних іонів, приводить до зміщення рівноваги в розподіленні барвника між розчином і волокнистим матеріалом в сторону розчину. Це сповільнює процес фарбування і сприяє тям самим вирівнюванню викраски. Кислотні барвники значно відрізняються між собою по швидкості переходу на тканину, по вирівнюючій здатності, здатності швидко і легко перерозподілятися з інтенсивно зафарбованих участків волокнистого матеріалу до більш світліше зафарбованих. Ці властивості барвників тісно пов'язані з їх спорідненістю до волокнистого матеріалу і їх дифузійної ввластивості. Кислотні барвники прийнято поділяти на три групи: добре-, середньо-, і погановирівнюючі. Добревирівнюючі барвники володіють відносно малою спорідненістю до матеріалу і високою дифузійною рухливістю. Вони повільно вбираються матеріалами навіть із сильнокислої ванни, порівняно легко переходять із пофарбованого матеріалу в розчин, легко перерозподіляються у волокнистому матеріалі в процесі фарбування. В результаті отримані викраски відрізняються високою рівномірністю. Погано вирівнюючі барвники володіють великою спорідненістю до волокна і низькою дифузійною рухливістю. Вони швидко вбираються тканиною із слабокислих ванн і закріплюються на ній. Середньовирівнюючі барвники по своїх властивостях займають проміжне положення між барвниками перших двох груп. В практиці найбільш цінними є погановирівнюючі барвники, так як отримані викраски більш стійкі до валки, їх низьку здатність утворювати рівномірні викраски знижують, створюючи такі умови фарбування, при яких сповільнюються швидкість переходу барвника з ванни на фарбувальний матеріал. Процес фарбування білкових волокон кислотними барвниками можна регулювати слідуючим чином; - встановленням оптимального значення РН фарбувальної ванни; - введенням в неї нейтральних електролітів; - встановлення постійного температурного режиму; - додаванням у фарбувальну ванну вирівнювачів, що дуже важливо при використанні погановирівнюючих барвників. Зменшення кислотності фарбувального розчину, а також введення у ванну хлориду чи сульфату натрію сприяють повільному, вбиранню барвника і підвищення рівномірності зафарбовування матеріалу. Фарбування добревирівнюючими барвниками проводять в присутності сірчаної кислоти; середньовирівнюючими - в помірно кислому середовищі, використовують органічні кислоти; погановирівнюючими барвниками — застосуванням кислих реагентів, таких як сульфат чи ацетат амонію, при гідролізі яких виділяється аміак і кислотність середовища поступово збільшується. Швидкість фарбування можна зменшити встаношіенням певного температурного режиму: процес починають при низькій температурі, а потім її поступово підвищують. У ванну з погановирівнюючими барвниками рекомендують додавати OJHWW вирівнювачі, в якості яких можуть використовуватись аніоноактивні (змочувач НБ сульфанол) і катіоноактивні (вирівнювачі А і А-20). а також деякі неіоногенні поверхнево-активні речовини (препарат ОС-20, синтанол ДС-ІО). Дія аніоноактивних вирівнювачів заснована на тому, що аніони цих препаратів можуть взаємодіяти з іонізованими аміногрупами білкового волокна і тим самим перешкоджати фіксації на них іонів барвника. Також сповільнювати перехід барвника з ванни на волокнистий матеріал. Властива цим препаратам змочувальна дія має здатність до вирівнювання викраски. Вплив вирівнювачів катіонового типу визначається їх здатністю вступати в реакцію з аніонами барвника і тим самим стримувати їх взаємодію з тканиною. Вирівнююча дія неіоногенних препаратів пов'язана з ефектом сольватації їх, як молекул барвників так і активних центрів волокна. Для фарбування шерстяних тканин кислотними барвниками найчастіше використовують періодичні способи. Фарбування шерстяної тканини кислотними барвниками по періодичній схемі здійснюється слідуючим чином. Тканину змочують водою при 40°С, потім у ванну вводять розчин барвника і сульфату натрію та 1/2 частину кислоти. Поступово ванну доводять до кипіння і витримують тканину протягом 40 хвилин. Потім додають другу частину кислоти і продовжують фарбування ще 40 хвилин в киплячій ванні, потім охолоджують і тканину ретельно промивають. Кислоту додають для зниження початкової швидкості поглинання барвника і отримання більш рівномірної викраски. Вибір барвників для фарбування волокон тваринного походження визначається за їх хімічними властивостями. Ці волокна складаються з білкових речовин, які мають амфотерні властивості і можуть хімічно взаємодіяти з речовинами кислого і основного характеру. В молекулі білкової речовини шерсті (кератину) групи основного характеру перевищують над групами кислотного. Тому шерсть фарбують кислотними барвниками, в молекулах яких містяться кислотні групи (сульфогрупи, рідше – карбоксильні). Процес фарбування можна розглядати, як солеутворення, в якому беруть участь сульфогрупи (карбоксильні групи) барвника та аміногрупи поліпептидних білкових ланцюгів кератину. Так, як аміногрупи утворюють дисоційовані солі амонію лише в кислотному середовищі, то вирішальне значення в кислотному фарбуванні має величина РН. Електроліти стримують фарбування. В даний час процес інколи проводиться під тиском, дифузія барвника у волокно проходить повільно навіть при 100 %. При використанні високого тиску (2-3 атм.) тривалість фарбування скорочується від декількох годин до 2-5 хвилин. У випадку застосування барвників великої матеріальної маси, здатних утворювати водневі зв'язки, фарбування представляє собою більш складний процес, ніж описане вище солеутворення, у ньому беруть участь поліпептидні зв'язки волокна -CO-NH-. Асортимент кислотних барвників. І. Кислотний жовтий світлостійкий. 2. Кислотний жовтий стійкий Ж. 3. Кислотний жовтий ч 4. Кислотний жовтий метановий. 5. Кислотний оранжевий світлостійкий. 6. Кислотний оранжевий стійкий. 1-. Кислотний оранжевий. 8. Кислотний червоний, 2С 9. Кислотний яскраво-червоний. 10. Кислотний фіолетовий антрахіноновий. 11. Кислотний фіолетовий антрахіноновий H ч 12. Кислотний синій. 13. Кислотний темно-голубий. 14. Кислотний голубий. 15. Кислотний cиній ч 16. Кислотний яскраво-синій. 17. Кислотний яскраво-синій атрахіноновий, 18. Кислотний чисто-голубий атрахіноновий. 19. Кислотний яскраво-голубий 3 20. Кислотний зелений. 21. Кислотний зелений 4Ж 22. Кислотно коричневий К. 23. Кислотно синьо-чорний. 24. Кислотний чорний. 25.Кислотний чорний С. 26. Кислотний синій Ф- 13. 27. Кислотно червоний для хутра. 28.Кислотний синій для хутра. Кислотний жовтий світлостійкий використовується для фарбування шерсті, а також шовку. Стійкий до валки, тертя і інших обробок є кислотний жовтий стійкий Ж. Кислотний жовтий Ч використовується для фарбування шерсті і шовку. Світлостійкість його викрасок є невисокою. Кислотний жовтий метаніловий призначений для фарбування шерсті ? менш чутливий до змін РН середовища на відміну від інших барвників. Його також використовують для фарбування синтетичних поліамідних волокон. Кислотний оранжевий світлостійкий. Кислотний оранжевий стійкий має високу стійкість до валки і добру вирівнюючу здатність. Кислотний оранжевий відрізняється яскравістю відтінків, використовується для фарбування шерсті, а також як складова частина суміїшшх чорних барвників (з кислотним бордо і кислотним синьо-чорним). Кислотний яскраво-червоний. Має добру світлостійкість (6 по восьмибальній шкалі). Кислотний яскраво-голубий 3 Кислотний зелений використовують для фарбування шерсті і шовку в яскравий зелений колір. Кислотний зелений 4Ж використовується для фарбування шерсті і шовку. Важливо відмітити, що водні розчини цього барвника надзвичайно інтенсивно поглинають світлові промені червоної видимої і інфрачервоної частини спектру.
1 2 3 4 5 Категория: Хімія \| Добавил: Aspirant (03.05.2013)
Просмотров: 1271 \| Рейтинг: 0.0/0

Всего комментариев: 0


Имя *:
Email *:

Код *: