Основные положения современной теории крашения. Состояние красителей в растворах

Из рассмотрения результатов изучения взаимосвязи, с одной стороны, между строением и свойствами волокнистых материалов, выступающих как активные партнеры в процессе крашения, а с другой — между строением и свойствами красителей складываются основные положения современной теории крашения. Эти сведения дополняются поведением и состоянием волокнистого материала и красителя в водной или органической среде в присутствии разнообразных добавок ТВВ, при различной температуре, в течение определенного периода времени.

Состояние красителей в растворах

На взаимодействие красящих веществ с волокном при его окрашивании существенное влияние оказывает растворимость и состояние в водных растворах красителей.

Растворимость красителей зависит от их молекулярной структуры, т. е. от величины молекулярной массы и соотношения гидрофобной и гидрофильной частей в молекуле красящего вещества. Наличие в молекуле красителя гидрофильных групп (суль-фо-, окси-, карбоксильных и др.) способствует переходу красителя в раствор; на растворимость красителей в воде существенное влияние оказывает взаимное расположение указанных групп. Образование внутримолекулярных водородных связей, увеличение молекулярной массы уменьшает растворимость красителя в воде. Хорошо известно  высаливающее  действие нейтральных электролитов и, наоборот, действие таких гидротрог.ных веществ, как мочевина, резко повышающих растворимость красителей.

Другим средством повышения растворимости красителей является введение в раствор гидрофильных органических растворителей и поверхностно-активных веществ, действие которых весьма специфично. Они образуют с красителями растворимые комплексы или индуцируют их растворимость вследствие возникновения малоустойчивых сольватов.

Как отмечает Б. Н. Мельников, по современным представлениям растворы красителей в общем случае представляют собой переходные системы, занимающие промежуточное положение между истинными и типично коллоидными растворами. Наряду с молекулярно-и ионно- дисперсной фракциями в них присутствует и коллоидно-дисперсная фракция, состоящая из агрегатов молекул или ионов красителей. Таким образом, растворы красителей представляют собой сложные полидисперсные системы. Между истинно- и коллоидно-растворенной частью красителя существует подвижное равновесие. Следовательно, чем выше гид-рофилыюсть красителя, определяемая его молекулярной структурой, тем ближе его состояние в водной среде приближается к истинным растворам. И наоборот, проявление в той или иной степени гидрофобных свойств способствует образованию растворов, приближающихся по своим свойствам к коллоидным. Однако на состояние красителя в растворе большое влияние оказывают внешние условия. Повышение концентрации красителя и особенно электролита (хлористого натрия и др.) неизменно приводит к повышению степени агрегации красителя в растворе. В противоположность действию нейтральных электролитов органические растворители повышают растворимость и степень дисперсности красителей в растворе, создают вокруг частиц сольватные оболочки и снижают их электрический заряд, на что указывает снижение электрофоретической подвижности.

Повышение температуры всегда влечет за собой диспергирование частиц в растворе. Кроме того, сам волокнистый материал в процессе крашения оказывает влияние на состояние красителя в растворе. Волокно поглощает из раствора только молекулы или ионы, уход их из водной фазы нарушает состояние подвижного равновесия в статистическом распределении окрашенных частиц по размерам и приводит к распаду крупных агрегатов на более мелкие, вплоть до молекул или ионов. Теперь известно, что природа сил, вызывающих ассоциацию красителя, является во многом аналогичной природе тех сил, которые действуют между волокном и красителем и вызывают их избирательную сорбцию из раствора волокнистыми материалами в процессе крашения. Это силы водородной связи, электростатического притяжения, а также межмолекулярные силы Ван-дер-Ваальса и дисперсионные силы.






Опубликовано в: Крашение тканей