Процесс крашения целлюлозных волокон кубовыми красителями состоит из следующих операций:

приготовление водной суспензии нерастворимого красителя;

восстановление нерастворимого красителя (в процессе приготовления куба или во время запаривания оплюсованного материала) до образования щелочной соли лейкосоединения;

собственно крашение: сорбция и диффузия растворимой соли лейкосоединения в волокне;

окисление лейкосоединения на волокне в исходный нерастворимый краситель;

мыльная обработка.

В промышленности применяют периодические и непрерывные способы крашения. Крашение тканей и других изделий кубовыми красителями (см. схему) осуществляют из щелочного раствора восстановленного кубового красителя (щелочно-восстанови-тсльный способ) и из суспензии невосстановленного красителя (суспензионный способ). Последний включает в себя крашение из суспензии кубового красителя в виде пигмента и крашение из суспензии лейкокпелоты (лейкокислотный способ).

Общие теоретические основы крашения кубовыми красителями

Сложность процесса крашения кубовыми красителями состоит в том, что они должны быть переведены в лейкосоединения для придания им растворимости и сродства к окрашиваемым субстратам. Поэтому при крашении этими красителями большое значение имеют вспомогательные процессы, связанные с подготовкой красителей и с обработкой ткани после крашения (окисление, мыловка и др.). Типичной для всех кубовых красителей реакцией является реакция восстановления — переход кетонной формы в энольную и последующее растворение образовавшегося лейкосоединения в растворе щелочи. Этот процесс определяется:

величиной окислительно-восстановительного потенциала системы краситель—восстановитель;

степенью дисперсности частиц красителя, так как скорость восстановительной реакции значительно повышается с увеличением степени дисперсности частиц красителя;

температурой среды восстановления. Повышение температуры хотя и стимулирует процесс восстановления, но при этом могут протекать побочные реакции: окисление восстановителя и персвосстановленис красителей;

механическими факторами: перемешиванием, циркуляцией;

растворимостью лейкосоединения (практически растворение протекает одновременно с восстановлением).

Большое влияние на скорость восстановления оказывает природа восстановителя. В настоящее время наряду с такими классическими восстановителями, как гидросульфит и ронгалит С, успешно применяются новые восстановители: двуокись тиомоче-лины, борогидрнды щелочных металлов, различные производные сульфиновых кислот и их смеси.

Повышение скорости восстановления кубовых красителей имеет большое значение, так как от нее в конечном итоге зависит производительность оборудования и качество окрашенной ткани. Для этих целей используют, в частности, смеси восстановителей, ускорители (катализаторы) восстановления. В качестве ускорителей восстановления применяют различные органические и металлорганические соединения.

Применение выравнивателей окраски связано с тем, что лейкосоединения кубовых красителей обладают большим сродством

к целлюлозному волокну, быстро выбираются волокном из ванны уже в начальный момент крашения и благодаря медленной миграции образуют неровные окраски. При добавлении органических гидрофильных растворителей, как и при крашении прямыми красителями, образуются комплексы, которые взаимодействуют с лейкосоединениями кубовых красителей, что ведет к снижению сродства красителей к волокну и повышению диффузии лейкосоединения в волокно, т. е. к выравниванию окрасок.