Кубовые красители

Ку́бовые краси́тели, нерастворимые в воде красители, содержащие в молекуле карбонильные группы, соединённые между собой системой сопряжённых связей. В щелочной среде под действием восстановителей карбонильные группы кубовых красителей превращаются в енольные с образованием растворимых в воде натриевых солей, которые при окислении легко переходят в исходные формы красителей.

Восстановленные формы кубовых красителей – лейкосоединения – имеют наибольшее сродство к целлюлозным волокнам, что определяет способы применения кубовых красителей. По химической классификации различают главным образом полициклохиноновые, антрахиноновые и индигоидные кубовые красители. Кубовые красители производят в виде порошков или паст; применяют для окрашивания хлопка, льна, вискозных волокон и их смесей с полиэфирными волокнами, а также меха. Кубовые красители выпускаются практически всех цветов, характеризуются высокой устойчивостью к физико-химическим воздействиям.

Крашение кубовыми красителями включает восстановление красителя до лейкосоединения, сорбцию лейкосоединения волокном, окисление лейкосоединения в волокне до исходного нерастворимого (закрепляющегося в микропорах материала) красителя, мыльную обработку окрашенного материала. Лейкосоединение природного красителя индиго с древности получали в чанах – «кубах», что определило название класса красителей.

При щёлочно-восстановительном способе крашения краситель в водной суспензии восстанавливают при 50–80 °C действием раствора гидроксида натрия NaOH и дитионита натрия Na₂ S₂ O₄ . Окрашиваемый материал выдерживают в полученном растворе в течение 1 ч при 25–60 °C. Окисление лейкосоединения проводят растворённым в проточной холодной воде кислородом, раствором пероксида водорода Н₂ О₂ или дихромата натрия Na₂ Cr₂ O₇ , затем для фиксации красителя материал обрабатывают раствором мыла или другими поверхностно-активными веществами. При суспензионном способе крашения ткань пропитывают высокодисперсной водной суспензией красителя и восстанавливают кубовые красители до лейкосоединения непосредственно на волокне.

Ткани из смеси целлюлозных и полиэфирных волокон окрашивают смесью кубовых красителей и дисперсных красителей. При этом ткань пропитывают тонкодисперсной суспензией смеси красителей, сушат при 125 °C и подвергают термообработке при 200–210 °C в течение 1–2 ч для окрашивания полиэфирного волокна дисперсным красителем. Затем ткань пропитывают раствором, содержащим NaOH, Na₂ S₂ O₄ и хлорид натрия NaCl, обрабатывают насыщенным водяным паром (запаривают) при 102–105 °C в течение 70 с, окисляют лейкосоединение и проводят мыльную обработку. Используемые при этом кубовые красители не должны окрашивать полиэфирное волокно, а выбранные дисперсные красители должны быть устойчивы в щелочной среде и не сублимироваться при высоких температурах.

Кубовые красители применяют также для печатания тканей. На первой стадии на ткань наносят краску, содержащую краситель и загуститель (альгинат натрия), и сушат. Затем ткань пропитывают восстанавливающим составом, содержащим раствор NaOH и Na₂ S₂ O₄ , запаривают в течение 25–45 с при 110–120 °C, окисляют и проводят мыльную обработку.

Выпускают также восстановленные формы кубовых красителей в виде кубозолей – растворимых в воде натриевых солей кислых сернокислых эфиров лейкосоединений R(OSO₃ Na)₂ (R – остаток лейкосоединения кубового красителя). Использование кубозолей упрощает процесс крашения (исключается воздействие на волокно щелочами). Сродство к целлюлозному волокну у кубозолей меньше, чем у лейкосоединений соответствующих красителей, поэтому кубозоли дают более ровные окраски. Кубозоли используют для крашения плотных трудноокрашиваемых тканей.