ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Процессы печатания из "Применение красителей" В процессах печатания осуществляется локальное окрашивание определенных участков ткани в соответствии с заранее заданным рисунком. Для того чтобы наносимый на ткань красильный раствор не растекался за контуры рисунка, в состав раствора обычно вносят загустители. Роль таких препаратов выполняют различные высокомолекулярные вещества крахмал и его эфиры, эфиры целлюлозы, синтетические полимеры с низкой степенью сшивки продукты, извлекаемые из водорослей, например альгинат. натрия, и т. д. В присутствии этих веществ раствор красителя становится достаточно вязким и хорошо отделяется от гравюры печатного вала или легко продавливается через сетчатый шаблон и устойчиво сохраняет на ткани форму заданного рисунка. [c.66] Основные физико-химические закономерности, определяющие состояние красителей и волокнистых материалов, а также их взаимодействие, рассмотренные ранее применительно к процессам крашения, сохраняют свою значимость и для процессов печатания. Однако наличие в составе печатной краски загустителей накладывает специфические особенности на все физикохимические стадии процесса образования рисунка на ткани. [c.66] В высушенной ткани молекулы красителя цементируются в пленке загустителя, и для того чтобы процесс диффузии возобновился, эту пленку необходимо размягчить. Это достигается длительным запариванием ткани в атмосфере насыщенного водяного пара или прогреванием при высокой температуре, если в печатном составе присутствуют расплавляющиеся вещества, пластифицирующие пленку загустителя и являющиеся в расплавленном состоянии средой для проникновения красителя внутрь волокна. [c.67] В настоящее время еще не разработаны прямые методы оценки характера и результатов взаимодействия красителей с различными загустителями. Предложен косвенный метод такой оценки путем сравнения тепловых эффектов плавления (АЯпл) гелей загустителей в присутствии красителя и без него. Метод основан на том, что часть молекул красителя взаимодействует с макромолекулами загустителя и образует между ними поперечные мостики, в результате чего изменяется теплота плавления гелей загустителей. Подразумевается, что речь идет об обратимых взаимодействиях и об образовании только таких поперечных мостиков или продуктов присоединения красителя к макромолекулам загустителя, которые сравнительно легко разрушаются в тот момент, когда необходимо высвободить молекулы красителя из макромолекулярной сетки загустителя и предоставить ему возможность диффундировать в волокно. Загустители, образующие с красителем прочные ковалентные связи, непригодны для загущения печатных красок при использовании обычных способов печатания. [c.67] Для загустки без красителя АЯпл составляет всего 5,7 кДж/моль. Это свидетельствует о том, что пространственная сетка в водных гелях загустителей образуется в результате слабого взаимодействия между их макромолекулами, вероятнее всего посредством сил Ван-дер-Ваальса. Введение в загустку красителя сопровождается повышением АЯпл до 22,3 кДж/моль и внешне проявляется в резком увеличении вязкости раствора. Это дает основание полагать, что при взаимодействии красителя с макромолекулами загустителя образуются мостики из водородных связей, средняя энергия которых составляет 21,0— 29,0 кДж/моль. [c.67] Наибольшей склонностью к взаимодействию с растворимыми в воде красителями анионного типа обладают такие загустители, в молекулах которых отсутствуют одноименно заряженные группы. Загустители с упорядоченным расположением карбоксильных групп вдоль цепи макромолекулы, например альгинат натрия, практически не реагируют с красителями. [c.68] Интересно отметить, что при введении мочевины и других аналогичных веществ в загущенный раствор того или иного красителя АЯпл практически не изменяется, а Рт резко падает. Это означает, что мочевина не влияет на природу мостиковых групп, образующихся между макромолекулами загустителя, но ее наличие в печатной краске приводит к разрыву части поперечных водородных связей и высвобождению макромолекул загустителя и красителя из образованных ими ранее сеток. Это снижает вязкость системы и значение Рт. Таким образом, мочевина и подобные ей препараты являются очень эффективными регуляторами взаимодействия красителей с загустителями и поэтому широко используются при приготовлении печатных красок. [c.68] Вследствие лабильного взаимодействия макромолекул загустителя с красителем скорость диффузии его в волокнистый материал при печатании гораздо меньше, чем при крашении. В ряде случаев разница в скоростях диффузии красителя в процессах крашения и печатания может быть существенно сокращена путем выбора соответствующего загустителя и способа фиксирования красителя в волокне. [c.68] Особенностью процесса термической фиксации красителей является отсутствие молекул воды в реакционной среде. Поэтому диффузия красителя и взаимодействие его с волокном могут протекать только в слое расплавленных веществ, в качестве которых чаще всего выступает мочевина или амиды других карбоновых кислот, а также некоторые специальные препараты. При повышенной температуре в отсутствие влаги расплав этих веществ, с одной стороны, обеспечивает высокую диффузионную подвижность сольватированных молекул красителя, а с другой, — активирует волокнистый материал, повышая реакционную способность функциональных групп и способствуя появлению субмикроскопических пустот, необходимых для размещения молекул красителя. [c.69] Об эффективности способа термической фиксации можно судить по данным для красителей двух классов — активных и дисперсных. Первые широко используют при печатании тканей из целлюлозных волокон, вторые — для печатания изделий из синтетических волокон. [c.69] При термическом фиксировании активных красителей при 170 °С константа скорости реакции их с целлюлозой возрастает в 100 и более раз по сравнению с запарным способом, осуществляемым в среде водяного пара при 100 °С. Длительность процесса при термической фиксации составляет 60—90 с, при запаривании 5—10 мин. [c.69] Преимущества использования паров азеотропных смесей некоторых органических растворителей и воды по сравнению с другими способами фиксирования красителей в волокне в процессах печатания лучше всего выявляются при рассмотрении печатания тканей из гидрофобных полиэфирных волокон дисперсным красителями (табл. 1). [c.70] Из анализа данных, приведенных в табл. 1, видно, что фиксация красителей парами азеотропной смеси бензилового спирта и воды превосходит другие сравниваемые методы по всем показателям. Причина столь эффективного действия азеотропных смесей паров органических растворителей и воды при фиксировании красителей на текстильных материалах состоит в том, что в условиях обработки напечатанной ткани растворитель очень быстро проникает в полиэфирное волокно, образуя в нем субмикроскопические поры и сольватируя активные центры на поверхности этих пор. Поры заполняются азеотропной смесью воды и органического растворителя, и в этой среде осуществляется диффузия молекул красителя. [c.70] Вернуться к основной статье