Реферат на тему:


Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск






Загрузка...

Красители синтетические вещества для окрашивания различных материалов, получаемые методом органического синтеза. В широком смысле сюда относятся такие бесцветные соединения, из которых окрашены вещества образуются уже после нанесения на материал окрашиваемой поверхности. Н: индигозолы (см. Кубовые красители растворимые), диазояминови красители (см. Диазоаминаль), фталогены, некоторые красители для меха.

Синтетические красители, производство которых было начато в 1857 выпуском мовеина (Перкин), практически полностью вытеснили с промышленной практики природные красители, при этом наиболее ценные природные красители ализарин, индиго стали объектами промышленного производства. Первые К.С. мовеин, фуксин были получены окислением в различных условиях технич. окалина, содержит много талундинов, откуда пошло название «анилиновые красители» как синоним л.с.

Термин «краситель» был введен в 1908 А.Е. Порой-Косищем вместо ранее применявшихся терминов «краска» и «пигмент», которым теперь добавляют другое более ограниченное значение. Краской называют смесь просительных и связующих веществ, применяемую для поверхностного окрашивания различных или изделий для печати на тканях, бумаге, пластических пленках и др. материалах.

Название «пигменты» сохраняется для нерастворимых красителей, а также некоторых неорганических веществ.

На мировой рынок выпускается более 5000 различных красителей, основная часть которых предназначена для расцветки волокнистых материалов. Необходимость большого числа красителей определяется не только разнообразием цветов оттенков, а и различием в свойствах материалов, окрашиваемых методов нанесения окраски, условиях службы окрашенных изделий, в значительной разницей в стоимости красителей, стимулирует в ряде случаев практику применения менее прочных, но дешевых красителей.

Красители выпускаются в продажу обычно под условными названиями, как фирменная торговая марка в капиталистических странах защищены патентами. При этом одинаковые по строению красители разныефирмы выпускают под разными названиями. Перечень выпускаемых на рынок красителей с указанием фирмы, изготовителя, свойств и когда, это известно, здания, приведены в справочнике Colour Inolex. В Советском Союзе красители выпускаются также под условными названиями, образующихся в соответствии с определенными правилами. По техническим свойствам и областям применения красители делятся: прямые; сернистые; водорастворимые производные, сернистых красителей, кубовые, водорастворимые производные кубовых красителей, протравные красители для хлопка, компоненты, образующие красители на волокне, красители для полушерсти, кислотные протравные к-ли для шерсти; епецоольни к-ли для химич. волокон, красители, образуют коволентную связь с волокном; к-ли для коме и шубной овчины; к-ли для меха; основные к-ли; нигрозина и индулины; к-ли растворимые в органич. веществах; к-ли для онодированого алюминия; к-ли для дерева; оптически отбеливающие препараты; пигменты и лаки. В пределах каждой группы красители различаются по цветам получаемых окрасок на металлы, золотисто-желтые, оранжевые, красные, розовые, рубиновые, бордо, красно-фиолетовые, фиолетовые, синие, голубые, бирюзовые, зеленые, оливковые, желто-коричневые, красно-коричневые , коричневые, серые, сине-черные, черные.

Название красителей состоит из двух и более слов. Первое слово указывает на способ применения или красителя его свойства (прямой, кислотный, кубовый, сернистый пигмент, лаковый, легкоусвояемые и т.п.), второе характеризует цвет, в отдельных случаях вводиться третье слово, характеризующее специфические свойства красителя (н: свитлостийни или его здания (н: антрахиновий). Следующие по словам цифра и буква указывают на отклонения оттенка к-ля (н: желтый к-ли желтый с имеют красноватый или зеленоватый оттенок желтого цвета, у желтого 2К и желтого 2З соответствующие отклонения оттенка выражены сильнее и т.д.) Вторая и последующая буквы в названии служат для обозначения специф. свойств красителя и их значение неодинакового в разных классах и другихгруппах, они могут указывать на особенности применения, наличие в молекулах особенности применения, наличие в молекулах к-ля металла и т.д. Для части красителей отечественного ассортимента сокращены традиционные названия: индиго, блондиго, родомин и т.д.

По донзич. свойствах лс можно разбить на две основные группы: растворимые и нерастворимые в воде.

К-ли, растворимые в воде. Почти все растворимые к-ли умеют ионогенных характер; известно лишь ограниченное количество окрашенных неполярных соединений растворимых в воде, рекомендованных для окраски оцетотного шелка и синтетич. волокон. Соли аммония, Рене сулифониевих и оксониевих оснований, составляющих класс основных или котоиноидних к-лей, находят применение для окраски натурального шелка, каны, полмакричнитильного волокна, приготовления чернил, карандашей, в полиграфии, косметике, а также в качестве сенсибилизирующих к-лей, для галачено-серебряных изделий.

Раньше основные красители применялись для окраски хлопка, предварительно обработанного веществами, образуют с красителями на волокне нерастворимые соединения (окраска по протряве). Нерастворимые соли основных до- лей с фосфорно-вольфрамовой и фосфорно-молибдевой к-тами, известные под названием фаналевих леков, находят применение как яркие пигменты, гл. обр. в полиграфии. По химич. здания катноидные к-ли представляют собой диорноидни к-ли, триорилметанови к-ли, Ксантен кра-ли, акридина к-ли, ксантеновые к-ли, акридина к-ли, хинониминови к-ли, океазиновые к-ли, азиновые к- ли, цианинови к-ли, моноазокраситель, содержащих солеобразные гриппы основного характера. Для светопрочной покраска полиакрилонитрильного волокна выпускают специальные цианиновые красители, гетероциклич. азокрасители, а также замещены фталоцианина, атрахинона и др. полициклич. Соединения, имеющие характер солей четвертых алюминевих соединений.

Анионоидные красители, за небольшим исключением представляют собой соли сульфатно-кислот. В зависимости от размера, компанарносты и других особенностей молекулы, барвникы обладают способностью прием. окрашивать целлюлозные (хлопок, лен, вискоза, медно-алюминиевые волокна) или белковые (шерсть, шелк) и полиамидные волокна. Растворимые к-ли, пригодные для непосредственного окрашивания целлюлозного волокна, наз. прямыми или субстантивными. Первым прямым красителем для хлопка, открытым в 1884 появился конго красный.

Получаемый сообщением Диаз-тированного бензидина С 1,4 надотиламинсульфокислотой. Средством к целлюлозные волокна обладают азонофарбникы, полученные сочитание диазотированного бензидина с другими амино и оксисоедиениямы ароматич. ряда, а также производных бензидина, а не замещенных в положениях 2 и 6 дифенилы. Наличие заместителей в указанных положениях препятствуют расположению молекулы в одной плоскости и такие к-ли имеют большой средство к белковым волокон, чем в целлюлозе. В качестве прямых к-лей используются и другие типы дисазофарбникы и полиазокрасителей, в том числе содержащие атомы или меди и других тяжелых металлов, некоторые производные антрахинона. С целью получения прямых красителей с высокой светопрочностью сульфируют яскравофарбовани полицикличные соединения, н-р, фтолоциамин меди.

Сорбция прямых к-лей волокном процесс равновесный. Для повышения устойчивости окрасок прямыми красителями к стирке закрашены изделия обрабатывают растворимыми искусственными смолами основного характера, образующие с красителями нерастворимые или труднорастворимые соединения. Повышение устойчивости окрасок как мокрым обработкой, так и к действию света при одновременном изменении цвета достигается, в случае наличия в молекуле прямого красителя групп, способных к комплексообразованию, обработкой солями меди или других комплексообразующих металлов, а при наличии свободной первичный аминогруппа диазотировании и последующим сообщением на волокне (диазотуеми к-и). Кислотные к-ли для шерсти представляют собой сульфатокислоты моноазо-, реги дисазокрасителей, аминоокси-, ариламиоан тракинона, ариламино-антапиридона и антрапиримидина (см. Антрахинона к-ли, аминоанступней обработке взаимодействовать с активными функциональными группами волокна, окрашивается. Преимуществом активных в-лей является простота применения, недостатком параллельный взаимодействия с волокном гудрогиз активных группировок, что, кроме потери значительной части красителя, для достижения высокого показателя прочности к мокрым обработкам требует тщательной обмывки окрашенных продуктов гидролиза.

Красители нерастворимые в воде. К числу нерастворимых в воде относят кубовые красители и сернистые красители, использование которых связано с временным превращением в растворимые соединения. Для кубовых красителей характерно наличие парных карбонильных групп, соединенных системой сопряженных связей, способных восстанавливается в щелочной р-ре гидросульфита натрия с образованием растворимого в воде продукта, легко и нецелой воздуха окисляется кислородом, в выходной краситель. Щелочной раствор продукта восстановления к-ля называется кубом, продукт восстановления с незамещенными гидроксильными группами или лейкосоединения, как принято в текстильной практике, кубовой кислотой. Природные кубовые к-ли индиго и тирийский пурпур (6,6 дибромин-дыгой) были известны в древности. Установление здания индиго, синтез и освоение производства синтетического индиго влияние на развитие органической химии и химической промышленности. Именно индиго в настоящее время потеряло прежнее значение, однако индигоидни красители и тиоиндигоидни красители широко применяют для печати по хлопчатобумажных тканях, окраске меха и шерсти со слабощелочной аммиачного куба. Особенно высокая прочность окрасок целлюлозных волокон, достигается применением антрахиноновых красителей и полициклических, или, как их не вполне точно называют, полициклокетоновых кубовых красителей. Для окраски и печати по текстильным материях кубовые красители используют также в виде растворимых в воде и достаточно устойчивых солей кислых сернокислых эфиров лейкосоединения, выпускаемых в СССР под названием кубозолей и индигозолей.

Преобразование сернистых к-лей в растворимую форму н"Связано с восстановлением сернистым натрием дисульфидного групп в меркаптидни. Сернистые к-ли, несмотря на тусклый цвет, малую интенсивность и только удовлетворительную прочность окрасок, вследствие низкой стоимости и относительной простоты покраска все еще применяют в окраске хлопка, особенно в черный и темный цвета. Для окраски вискозного штапеля в массе нашли применение стабильные растворимые формы сернистых красителей.

Нерастворимые органические пигменты, как и пигменты минеральные, отличая от последних большей яркостью и особенно интенсивностью окрасок, используются для лакокрасочных покрытий, в полиграфии, производстве карандашей, художественных красок, окрашивания пластич. масс, резины, покраска искусственных и синтетических волокон в массе в процессе их формирования. Развитие химии полимерных материалов открыло возможность использования пигментов вместе с соединительными для печати и даже покраска текстильных материалов. Нанесенное покраска после полимеризации связующего прочно удерживаются на ткани, заметно не меняя свойств последней.

Как органические пигменты используют нерастворимые азорофарбники, производные антрахинона и полициклич. хинонов, в том числе кубовых к-лей. Особое значение в качестве ярких голубых и зеленых пигментов приобрели фталоцианиновые к-ли. Как красный пигмент в последнее время с успехом используется линейный хинокридон (II).

Яркость, интенсивность, иногда и цвет окраски пигментов зависит от размеров частиц, а часто, в связи с толиморфизмом, и от кристаличной структуры. В связи с этим технология выпускных форм на ряду со стадиями синтеза является важнейшим элементом производства органических пигментов. Для приготовления нерастворимых форм часто пользуются приемом осаждения поногенных красителей в виде нерастворимых в воде солей. Выше упоминалось об изготовлении фанолевых лаков котиоидных красителей. Сульфокислоты красителей осаждают обычно в форме нерастворимых борных, кальциевых и марганцевых солей, также носят название лаков. друи характер комплексного соединения имеет красный краплак, получаемый взаимодействием олизолина, солями алюминия и кальция, и зеленый пигмент с нитрозабетановтола и солей железа. Для окраски ацететного шелка и синтетических волокон применяют нерастворимые в воде дисперсные красители, способные выбираться из водной суспензии и диффундировать в массу волокна, окрашивается. Они представляют собой озо-, и антрахинови красители небольшой молекулярного веса, часто содержащие оксиетильни группы. Для окраски полиэфирных волокон используют переносчики, которые способствуют набуханию или волокна процесс ведут при температуре выше 100 градусов под давлением. С целью повышения прочности окрасок полиамидного волокна в молекулу дисперсных красителей вводят активные группировки, обычно содержат лобильни этаны хлора, способные взаимодействовать с аминогруппами полиамидного волокна (проценилы Ай-Си-Ай). Окраска ацетатного волокна при падении осуществляют также введением красителей, растворимых в ацетоне. Известны опыты окраски капрона и лавсана красителями, в расставленных полимерах, поступающих на формирование волокон.

Растворимый в органических растворителях КС применяют для маркировки специальных сортов бензина, покраска пластических масс, лаковых покрытий и в других отраслях техники. Термически устойчивы и легко сублимируются КС используют для создания цветных сигнальных дымов.

Большое распространение имеет образование обычное красящего вещества из бесцветных или слабоокрашенных соединений непосредственно на материале, окрашивается. Получение на ткани ярко красного алюминиево кальциевого локальных (Кумач) с использованием природного олизарина было известно задолго до открытия КС. В 1863 был найден способ получения глубоко черной и чрезвычайно крепкого крашения хлопка окислением анилина на волокне, только через 50 лет Р.Вильситеттером и А.Грин был раскрыт механизм процесса образования «черного анилина» и здания образующийся азинов красителя. Окисление аминов, финолов и аминофинолов является основим приемом крашение меха. Для печати по хлопчатобумажных тканях широко применяется прием образования непосредственно на волокне нерастворимых азокрасителей. Очень крепкий и яркую окраску тканей достигают синтезом на волокне фталоцианина меди с дииминоизандамина и солей меди с применением ряда вспомогательных веществ. Для этой цели используют такие растворимые для содержащие металл комплексы. Примером образования к-лей непосредственно на материале служит цветная фотография. В процессе цветного проявления в многочисленной фотоэмульсии современным окислением при воздействии активированного светом галогенного серебра ранее введенной цветообразующей компонента и вещества, обнаруживает, образуются и вещества, обнаруживает, образуются хинониминовые красители. Светочувствительность диазосполученням использует для светокопирование чертежей. Диазосполучення сохранено после экспозиции в затемненных изображением местах, после проявления образует на или бумаге пленке азокраситель.

Многие КТО КС нашли применение не связано с покраской. Например, метиленовый синий, бриллиантовый зеленый фенолфталеин как лекарственные вещества, индиго, фтолоцианин и некоторые полицикличные кобовые красители для консистентных высокотемпературных смазок и т.п. Как правило, глубокое и интенсивное окрашивание органических веществ определяется системой сообщающихся двойных связей, наиболее устойчивой в изо- и гетероцикличних соединениях. Поэтому КС за исключением полиметинови, применяемых не для покраски, а для сенсибилизации фотографических эмульсий, представляют собой циклично, часто полициклични соединения.

Основной исходным сырьем в производстве КС служат ароматические углеводороды: бензол, толуач, ксилол, нафталин, антроцен, в меньшей степени мезэтилен, псевдокумон, ацинофен, пирен, гетероцекличные соединение передин и Карбозоль. Большое разнообразие красителей и многостадийность их синтеза из продуктов коксохимической промышленности определили необходимость организации производства товарных промежуточных продуктов: сульфокислот, нитро-, галагено-, амино-, окислопроизводних названных углеводов, карбоновых кислот, более сложных соединений, содержащих различные группы в ароматическом ядре антрахинона и его замещенных. Некоторые промежуточные продукты анилин, фенол, бетанофтол, дотолевый ангидрид и т.д. широко применяют в других отраслях химического производства: пластических масс, синтетических смол, химикатов для производства резины, гербицидов, взрывчатых, лекарственных, душистых и текстильно вспомогательных веществ.

Русские ученые внесли большой вклад в развитие химии ароматических соединений, в частности первый синтез анилина восстановлением нитробензола был осуществлен Н.Н.Зинин, а название «анилин» введено Ю.Шрицше, что установили тождество соединения полученного Зинин с веществом , полученным или ранее при нагревании щелочью природного индиго. М.А.Ильинський открыл каталитический влияние ртути при сульфирования антрохинона, что явилось началом развития большой группы крепких кубовых и кислотных красителей альфапроизводных антрохинона. Советская ониллинокрасочная промышленность создана после октябрьской революции, в настоящее время занимает второе место в мире по объему производства красителей, но пока в недостаточном ассортименте выпускает некоторых группы крепких красителей и красителей для новых видов синтетических волокон. В последние время наблюдается тенденция к замене малоинтенсивных сернистых красителей более яркими, прочными и интенсивными красителями.

Литература:

Color index [V.1], 2 ed, Bradboard [1956]; Воронцов Н.Н., Основы синтеза промежуточных продуктов и к-лей, 3 изд., М., 1955;

Коган И.М. Химия кр-лей, третье изд., М., 1956; Венкатараман К., Химия синтетических красителей, пер с англ., Т.1-2, Л., 1956-1957; Хим. Наука и пром-сть, 1958, 3№2. Н.С. Докунихин.

Загрузка...