Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

КРА́ШЕНИЕ

  • рубрика

    Рубрика: Химия

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 15. Москва, 2010, стр. 658

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: В. В. Карпов

КРА́ШЕНИЕ, со­во­куп­ность фи­зи­ко-хи­мич. и ме­ха­нич. про­цес­сов, ко­то­рые обес­пе­чи­ва­ют на­не­се­ние кра­ся­ще­го ве­ще­ст­ва на по­верх­ность или вне­дре­ние его в струк­ту­ру к.-л. суб­стра­та. При К. долж­ны вы­пол­нять­ся тре­бо­ва­ния к ок­ра­ске по то­ну, на­сы­щен­но­сти, рав­но­мер­но­сти, ус­той­чи­во­сти во вре­ме­ни и к внеш­ним воз­дей­ст­ви­ям. Тех­но­ло­гия К. оп­ре­де­ля­ет­ся ти­пом обо­ру­до­ва­ния и клас­сом кра­си­те­ля или пиг­мен­та. При боль­ших объ­ё­мах ок­ра­ши­вае­мых ма­те­риа­лов ис­поль­зу­ют не­пре­рыв­ные спо­со­бы К., при ма­лых – пе­рио­ди­че­ские. Су­ще­ст­ву­ет мно­же­ст­во спо­со­бов К., осо­бен­но в тек­стиль­ной пром-сти, что обу­слов­ле­но как мно­го­об­ра­зи­ем суб­стра­тов и кра­ся­щих ве­ществ, так и раз­но­об­ра­зи­ем тре­бо­ва­ний к ок­ра­ске. Тек­стиль­ное во­лок­но и пря­жу в бо­би­нах или на­во­ях ок­ра­ши­ва­ют в цир­ку­ля­ци­он­ных ап­па­ра­тах; тка­ни и три­ко­таж­ные по­лот­на – в кра­силь­ных бар­ках и со­пло­вых ма­ши­нах; кро­ме то­го, тка­ни ок­ра­ши­ва­ют в ро­ли­ко­вых ма­ши­нах (джиг­ге­рах), на­во­ях и не­пре­рыв­ных плю­со­воч­но-за­пар­ных и плю­со­воч­но-тер­мо­фик­са­ци­он­ных ап­па­ра­тах; го­то­вые из­де­лия ок­ра­ши­ва­ют в ап­па­ра­тах ба­ра­бан­но­го ти­па. Вы­бор то­го или ино­го пиг­мен­та или кра­си­те­ля за­ви­сит от хи­мич. со­ста­ва суб­стра­та, темп-ры пе­ре­ра­бот­ки из­де­лия, тре­бо­ва­ний по цве­ту и ус­той­чи­во­сти ок­ра­ски.

При К. тек­стиль­ных ма­те­риа­лов кра­си­тель на­но­сят на всю мас­су ок­ра­ши­вае­мо­го ма­те­риа­ла (в от­ли­чие от пе­ча­та­ния тка­ней). Про­цесс К. вклю­ча­ет диф­фу­зию кра­си­те­ля к по­верх­но­сти во­лок­на, ад­сорб­цию его на по­верх­но­сти, диф­фу­зию внутрь суб­стра­та и фик­са­цию (за­кре­п­ле­ние) на во­лок­не. В отд. слу­ча­ях К. осу­ще­ст­в­ля­ют за счёт син­те­за кра­си­те­ля не­по­сред­ст­вен­но на во­лок­не. В ря­де слу­ча­ев проч­ность ок­ра­сок уве­ли­чи­ва­ют пу­тём вве­де­ния спец. до­ба­вок (за­кре­пи­те­лей) или про­ве­де­ния К. в при­сут­ст­вии про­трав. Пе­ред на­ча­лом К. во­лок­ни­стые ма­те­риа­лы под­вер­га­ют пред­ва­ри­тель­ной об­ра­бот­ке (напр., от­бе­ли­ва­нию). По окон­ча­нии К. ма­те­ри­ал су­шат и от­де­лы­ва­ют (ап­пре­ти­ру­ют и пр.) для при­да­ния ему то­вар­но­го ви­да.

Хлоп­ча­то­бу­маж­ные и др. цел­лю­лоз­ные тек­стиль­ные ма­те­риа­лы ок­ра­ши­ва­ют пря­мы­ми кра­си­те­ля­ми, сер­ни­сты­ми кра­си­те­ля­ми, ку­бо­вы­ми кра­си­те­ля­ми (в т. ч. ку­бо­зо­ля­ми), ак­тив­ны­ми кра­си­те­ля­ми, ре­же пиг­мен­та­ми (при К. в пас­тель­ные и свет­лые то­на) и ком­понен­та­ми, об­ра­зую­щи­ми кра­си­те­ли на во­лок­не (азо­ге­на­ми). Наи­бо­лее про­сты в при­ме­не­нии пря­мые кра­си­те­ли. На цел­лю­лоз­ном во­лок­не эти кра­си­те­ли удер­жи­ва­ют­ся за счёт сла­бых ад­сорб­ци­он­ных сил, по­это­му не обес­пе­чи­ва­ют тре­буе­мую ус­той­чи­вость к мок­рым об­ра­бот­кам и не ис­поль­зу­ют­ся для до­ро­гих льня­ных и одёж­ных тка­ней. Тех­но­ло­гия К. не­рас­тво­ри­мы­ми в во­де сер­ни­сты­ми и ку­бо­вы­ми кра­си­те­ля­ми обес­пе­чи­ва­ет вы­со­кую ус­той­чи­вость ок­ра­ски к мок­рым об­ра­бот­кам; вклю­ча­ет пе­ре­вод кра­си­те­ля в рас­тво­ри­мую вос­ста­нов­лен­ную фор­му, за­тем окис­ле­ние на во­лок­не с об­ра­зо­ва­ни­ем не­рас­тво­ри­мой фор­мы. Сер­ни­стые кра­си­те­ли не­до­ро­ги и ис­поль­зу­ют­ся для К. хлоп­ча­то­бу­маж­ных тка­ней, но их цве­то­вая гам­ма ог­рани­че­на, они не­ус­той­чи­вы к дей­ст­вию хло­ра и не­дос­та­точ­но све­то­стой­ки (за ис­клю­че­ни­ем чёр­но­го кра­си­те­ля). Бо­лее до­ро­гие и яр­кие ку­бо­вые кра­си­те­ли обес­пе­чи­ва­ют ус­той­чи­вые ок­ра­ски; ис­поль­зу­ют­ся для К. льня­ных и одёж­ных хлоп­ча­то­бу­маж­ных тка­ней. Мо­ле­ку­лы ак­тив­ных кра­си­те­лей об­ра­зу­ют проч­ные ко­ва­лент­ные свя­зи с гид­ро­ксиль­ны­ми груп­па­ми цел­лю­лоз­но­го во­лок­на, обес­пе­чи­вая вы­со­кую ус­той­чи­вость к мок­рым об­ра­бот­кам; ак­тив­ные кра­си­те­ли да­ют са­мые яр­кие ок­ра­ски, мно­го­об­раз­ны по ус­ло­ви­ям при­ме­не­ния и наи­бо­лее рас­про­стра­не­ны при К. цел­лю­лоз­ных ма­те­риа­лов.

Тек­стиль­ные ма­те­риа­лы из шер­сти и на­ту­раль­но­го шёл­ка ок­ра­ши­ва­ют ак­тив­ны­ми кра­си­те­ля­ми, ки­слот­ны­ми кра­си­те­ля­ми и про­трав­ны­ми кра­си­те­ля­ми. Из-за вы­со­кой стои­мо­сти бел­ко­вых во­ло­кон к вы­бо­ру кра­си­те­лей для них под­хо­дят осо­бен­но тща­тель­но. Наи­бо­лее час­то ис­поль­зу­ют ки­слот­ные, пре­ж­де все­го ме­талл­со­дер­жа­щие кра­си­те­ли, даю­щие не­яр­кие, но вы­со­ко­проч­ные ок­ра­ски, а так­же ан­тра­хи­но­но­вые и азо­кра­си­те­ли, даю­щие яр­кие ок­ра­ски; ре­же ис­поль­зу­ют ак­тив­ные кра­си­те­ли. Са­мые проч­ные, но не­яр­кие ок­ра­ски обес­пе­чи­ва­ют про­трав­ные кра­си­те­ли, об­ра­зую­щие на во­лок­не ком­плек­сы с хро­мом. По­сколь­ку при К. про­трав­ны­ми кра­си­те­ля­ми сточ­ные во­ды со­дер­жат боль­шое ко­ли­че­ст­во со­лей тя­жё­лых ме­тал­лов, при­ме­не­ние этих кра­си­те­лей со­кра­ща­ет­ся (за ис­клю­че­ни­ем К. в чёр­ный цвет – из-за его эко­но­мич­но­сти и вы­со­кой ус­той­чи­во­сти ок­ра­ски). Кра­си­те­ли свя­зы­ва­ют­ся с бел­ко­вы­ми во­лок­на­ми гл. обр. за счёт об­ра­зо­ва­ния ион­ных свя­зей ме­ж­ду ами­но­груп­па­ми во­лок­на и суль­фо­груп­па­ми кра­си­те­лей (про­трав­ные кра­си­те­ли – ещё и за счёт об­ра­зо­ва­ния хе­лат­ных ком­плек­сов, ак­тив­ные – ко­ва­лент­ных свя­зей ме­ж­ду кра­си­те­лем и во­лок­ном).

По­ли­эфир­ные и аце­тат­ные во­лок­на ок­ра­ши­ва­ют дис­перс­ны­ми кра­си­те­ля­ми: аце­тат­ный шёлк при темп-ре ни­же 80 °С, три­аце­тат­ный – при 100 °С, по­ли­эфир­ное во­лок­но при 130 °С или тер­мо­золь­ным ме­то­дом при 210 °С. К. дис­перс­ны­ми кра­си­те­ля­ми про­ис­хо­дит за счёт об­ра­зо­ва­ния твёр­до­го рас­тво­ра кра­си­те­ля в во­лок­не. Ус­той­чи­вость ок­ра­ски за­ви­сит от спо­соб­но­сти во­лок­на удер­жи­вать кра­си­тель и от мо­ле­ку­ляр­ной мас­сы кра­си­те­ля.

По­ли­амид­ные во­лок­на ок­ра­ши­ва­ют ки­слот­ны­ми, ак­тив­ны­ми и дис­перс­ны­ми кра­си­те­ля­ми. Ки­слот­ные кра­си­те­ли обес­пе­чи­ва­ют бо­лее проч­ные ок­ра­ски, дис­перс­ные – бо­лее рав­но­мер­ные (не вы­яв­ляя не­од­но­род­но­сти струк­ту­ры во­лок­на). По­ли­ак­ри­ло­нит­риль­ные во­лок­на ок­ра­ши­ва­ют в осн. ка­ти­он­ны­ми кра­си­те­ля­ми, ко­то­рые да­ют яр­кие, на­сы­щен­ные и вы­со­ко­проч­ные ок­ра­ски; ино­гда – для К. в свет­лые то­на – ис­поль­зу­ют дис­перс­ные кра­си­те­ли.

Все хи­мич. во­лок­на мо­гут быть ок­раше­ны при их из­го­тов­ле­нии – т. н. К. в мас­се. Та­кой спо­соб обес­пе­чи­ва­ет вы­со­кую ус­той­чи­вость ок­ра­ски, эко­но­ми­чен при мас­со­вом по­треб­ле­нии во­лок­на оп­ре­де­лён­но­го (напр., чёр­но­го) цве­та; для по­ли­про­пи­ле­но­вых во­ло­кон – это един­ст­вен­ный ме­тод К. В за­ви­си­мо­сти от при­ро­ды во­лок­на ис­поль­зу­ют раз­ные тех­но­ло­гии и раз­ные кра­си­те­ли, напр. для К. вис­коз­ных во­ло­кон при­ме­ня­ют вод­ные тон­ко­дис­перс­ные пиг­мен­ты, для К. по­ли­про­пи­ле­но­вых во­ло­кон – су­хие гид­ро­фоб­ные пиг­мен­ты, для К. аце­тат­ных во­ло­кон – аце­то­но­ра­с­тво­ри­мые, для К. по­ли­амид­ных и по­ли­эфир­ных во­ло­кон – по­ли­ме­ро­ра­с­тво­ри­мые кра­си­те­ли. По­ли­ак­ри­ло­нит­риль­ные во­лок­на ред­ко ок­ра­ши­ва­ют в мас­се; в осн. ис­поль­зу­ют ме­тод, при ко­то­ром во­лок­но сра­зу по­сле фор­мо­ва­ния про­хо­дит че­рез рас­твор ка­ти­он­но­го кра­си­те­ля, мгно­вен­но сор­би­ру­ет кра­си­тель и за­тем под­вер­га­ет­ся суш­ке, кри­стал­ли­за­ции и по­сле­дую­щим об­ра­бот­кам – т. н. К. в ге­ле. Сме­шан­ные во­лок­на ок­ра­ши­ва­ют кра­си­те­ля­ми од­но­го клас­са (ес­ли ис­ход­ные во­лок­на близ­ки по свой­ст­вам) или разл. клас­сов. При ис­поль­зо­ва­нии кра­си­те­лей разл. клас­сов К. про­во­дят в од­ну ста­дию сме­сью кра­си­те­лей или по­сле­до­ва­тель­но ка­ж­дым кра­си­те­лем.

На­ту­раль­ную ко­жу ок­ра­ши­ва­ют пря­мы­ми и ки­слот­ны­ми кра­си­те­ля­ми, а так­же спец. ани­он­ны­ми кра­си­те­ля­ми, яв­ляю­щи­ми­ся по при­ро­де пря­мы­ми, ки­слот­ны­ми или их сме­сью. К. ве­дут при темп-ре не вы­ше 60 °С, при этом кра­си­тель дол­жен хо­ро­шо про­ни­кать в струк­ту­ру ко­жи и проч­но фик­си­ро­вать­ся. Не­ко­то­рые сор­та ли­це­вой ко­жи до­пол­ни­тель­но свер­ху ок­ра­ши­ва­ют по­кров­ны­ми крас­ка­ми, со­дер­жа­щи­ми свя­зую­щее, тон­ко­дис­перс­ный пиг­мент или аце­то­но­ра­с­тво­ри­мый кра­си­тель. При К. шуб­ной ов­чи­ны и ме­хо­во­го ве­лю­ра вы­би­ра­ют та­кие пря­мые и ки­слот­ные кра­си­те­ли, ко­то­рые ин­тен­сив­но за­кра­ши­ва­ют ос­но­ву ко­жи и не за­кра­ши­ва­ют во­ло­ся­ной по­кров. При К. на­ту­раль­но­го ме­ха ис­поль­зу­ют кра­си­те­ли, за­кра­ши­ваю­щие в пер­вую оче­редь во­ло­ся­ной по­кров (гл. обр. ки­слот­ные, спо­соб­ные сор­би­ро­вать­ся во­ло­сом при низ­ких темп-рах и да­вать яр­кие вы­со­ко­проч­ные ок­ра­ски).

Дре­ве­си­ну в ви­де за­го­то­вок или го­товых из­де­лий ок­ра­ши­ва­ют пря­мы­ми и ки­слот­ны­ми кра­си­те­ля­ми, тон­ко­дис­перс­ны­ми пиг­мен­та­ми (вы­со­ко­по­рис­тую дре­ве­си­ну) и спир­то­ра­с­тво­ри­мы­ми кра­си­те­ля­ми при мо­ре­нии (то­ни­ро­ва­нии) и ла­ки­ро­ва­нии по­верх­но­сти. Бу­ма­гу и кар­тон ок­ра­ши­ва­ют в мас­се до фор­мо­ва­ния по­лот­на с ис­поль­зо­ва­ни­ем пря­мых кра­си­те­лей или тон­ко­дис­перс­ных пиг­мен­тов или не­пре­рыв­ным ме­то­дом по­сле из­го­тов­ле­ния по­лот­на – пря­мы­ми, ки­слот­ны­ми, ка­ти­он­ны­ми и ос­нóв­ны­ми кра­си­те­ля­ми. К. в мас­се обес­пе­чи­ва­ет бо­лее глу­бо­кое про­кра­ши­ва­ние, ин­тен­сив­ные и вы­со­ко­проч­ные ок­ра­ски, то­гда как по­верх­но­ст­ное К. да­ёт яр­кие и чис­тые то­на.

Ано­ди­ро­ван­ный алю­ми­ний (для стро­ит. ма­те­риа­лов, в при­бо­ро­строе­нии, для из­де­лий мас­со­во­го по­треб­ле­ния) ок­ра­ши­ва­ют пря­мы­ми, ки­слот­ны­ми и хро­мо­вы­ми кра­си­те­ля­ми; для К. из­де­лий «под зо­ло­то» ис­поль­зу­ют ку­бо­зо­ли. Ре­зи­ну ок­ра­ши­ва­ют в мас­се пиг­мен­та­ми. Пла­стич. мас­сы ок­ра­ши­ва­ют в осн. в мас­се пиг­мен­та­ми и ла­ка­ми; ино­гда при из­го­тов­ле­нии про­зрач­ных из­де­лий и плё­нок из по­ли­сти­ро­ла, по­ли­ме­тил­ме­так­ри­ла­та и др. ис­поль­зу­ют жи­ро- и аце­то­но­ра­с­тво­ри­мые кра­си­те­ли. При из­го­тов­ле­нии разл. чер­нил ис­поль­зу­ют вы­со­ко­рас­тво­ри­мые кра­си­те­ли (ча­ще все­го ки­слот­ные), не со­дер­жа­щие не­рас­тво­ри­мых ос­тат­ков и ми­нер. со­лей. Для из­го­тов­ле­ния ла­ко­кра­соч­ных ма­те­риа­лов и по­ли­гра­фич. кра­сок в осн. ис­поль­зу­ют пиг­мен­ты; чёр­ные га­зет­ные крас­ки го­то­вят на ос­но­ве ин­ду­ли­на.

Лит.: Вик­кер­стафф Т. Фи­зи­че­ская хи­мия кра­ше­ния. М., 1956; Кра­си­те­ли для тек­стиль­ной про­мыш­лен­но­сти: Ко­ло­ри­сти­че­ский спра­воч­ник / Под ред. А. Л. Бяль­ско­го, В. В. Кар­по­ва. М., 1971; От­дел­ка хлоп­ча­то­бу­маж­ных тка­ней: Спра­воч­ник / Под ред. Б. Н. Мель­ни­ко­ва. Ива­но­во, 2003.

Вернуться к началу