ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ПОЛУЧЕНИЯ КРАСИТЕЛЕЙ В ДИСПЕРСНОМ СОСТОЯНИИ Физико-химические свойства красителей в твердом состоянии И Кристаллическая решетка из "Физико-химические основы технологии выпускных форм красителей" В первом разделе (гл. 1—3) даны физико-химические основы процессов получения красителей в дисперсном состоянии, рассмат-рива отся кристаллическая структура, полиморфизм и другие морфологические и физико-химические особенности кубовых и дисперсных красителей. Специальное внимание уделено описанию методов дисперсионного анализа, применяемых при изучении процессов диспергирования и контроле размеров частиц, а также дисперсного состава выпускных форм. [c.4] Чтобы настоящая монография была более доступной для работников анилинокрасочной промышленности, химиков-текстильщиков и других специалистов, автор использовал одновременно с торго-вьши фирменными названиями красителей их обозначения по номенклатуре, принятой в Колор Индекс. [c.4] Все названия марок красителей как отечественного, так и зарубежного производства, даны с прописной буквы для выделения из общего текста и удобства чтения. [c.4] В книге приведены многочисленные ссылки на первоисточники, в которых читатель сможет найти ответ на многие вопросы, изложенные в книге сжато или схематично с учетом ее объема. [c.4] Автор выражает глубокую благодарность рецензентам за ценные советы и критические замечания, которые были учтены при окончательном редактировании книги. Автор глубоко признателен М. Ф. Голомб за работу по подготовке рукописи к печати. [c.4] В анилинокрасочной промышленности важное место принадлежит области технологии, специфической для кубовых и дисперсных красителей, которая является как бы мостом между их синтезом и применением [2]. Основная задача этой пограничной области заключается в облагораживании исходных пигментов — красителей, получаемых на последней стадии синтеза, т. е. в их превращении в специальные выпускные формы (порошки, гранулы, пасты, жидкости), удобные для крашения и печатания тeк тиJJь-ных материалов. [c.5] Процессы приготовления выпускных форм представляют собой заключительную и неотъемлемую часть технологии производства красителей данных классов. Комплекс операций, включающий диспергирование, сепарацию, смешение, установку на тип, сушку и гранулирование носит также название стан да ртизации 12, 31 или финиш-процесса, т. е. заключительной отделки [4]. Последняя необходима для повышения коэффициента полезного использования красителей, очень низкого у исходных пигментов. Для выпускных форм он повышается до 70—80%, чем достигается значительная экономическая эффективность этих красителей. [c.5] Успех применения кубовых и дисперсных красителей определяется тщательностью проведения химических операций синтеза и соответствием самих выпускных форм необходимым физико-химическим свойствам. [c.5] Кубовые и дисперсные красители отличаются друг от друга по химическому строению, механизму фиксации на волокнах и по назначению. С позиций технологии приготовления выпускных форм и техники применения они могут рассматриваться совместно, так ка г обладают рядом общих характерных свойств они нерастворимы или очень мало растворимы (дисперсные красители) в воде, являются кристаллическими гидрофобными веществами, выделяемыми обычно в виде сильноагрегированных грубодисперсных водных паст крашение ими проводится главным образом по суспензионному способу. Развитие непрерывных скоростных и высокотемпературных методов крашения и печатания (например, по двухфазному способу). [c.5] К основным показателям качества современных выпускных форм относятся высокая, дисперсность и особые морфологические свойства частиц красителей, что способствует быстрому протеканию гетерогенных реакций восстановления и растворения у кубовых красителей, солюбилизации у дисперсных, а также увеличению интенсивности окраски. [c.6] Технический процесс превращения и облагораживания вещества тогда будет достигать максимального полезного эффекта, если он будет основываться на подробном и то шом знании всех свойств вещества (акад. П. И. Вальден) [5]. [c.6] Плодотворное развитие технологии облагораживания исходных пигментов, усовершенствование существующих и создание. новых видов выпускных форм с широким комплексом разнохарактерных химических и физико-химических свойств не представляются возможными без использования основ других пограничных областей знаний, в частности достижений коллоидной химии и физико-химической механики, вне сферы влияния которых оказалась технология кубовых и дисперсных красителей до 50-х годов. В работе по поверхностной активности Мойлльета, Колли и Блэка [6] впервые рассмотрены некоторые теоретические и практические аспекты технологии выделения красителей, их измельчения и применения для стабилизации поверхностно-активных веществ и т. п. Фирмы ФИАТ и БИОС располагали также материалами, которые вместе с патентами давали представление о рецептуре и технологии приготовления некоторых довоенных выпускных форм фирмы ИГ Фарбениндустри [7]. Дизе-ран [8] сделал. попытку обобщить патентные сведения о способах получения некоторых выпускных форм. Систематизированных публикаций по данному вопросу в мировой научной и технической литературе в то время не было. Это положение почти не изменилось и до настоящего времени. В руководства и учебниках по химии и технологии синтетических красителей, опубликованных в последние годы [9—16], почти не рассматриваются технология и особенности различных выпускных форм красителей. Первым исключением в этом отношении является учебник Степанова [17], содержащий специальный раздел, изложенный на основе материалов автора с сотрудниками [18]. [c.6] Анализируя развитие красителей в Европе за 1962 г., Джонс [19] отметил, что в восточно-европейских странах, особенно в СССР, уделяется большое внимание синтезу красителей. На их долю приходится около 0ДН09 трети из 300 статей по химии и физико-химии красителей, опуб.ликованных в 1962 г. С тех пор советскими авторами были проведены работы в области механохимии исходных пигментов, а также коллоидно-химические разработки различных выпускных форм и исследования физико-химических свойств красителей [1, 20—26]. Отечественной анилинокрасочной промышленностью накоплен определенный опыт в области производства выпускных форм. Настоящая монография обобщает все эти материалы. [c.7] Более ста лет назад, после открытий Зинина, Натансона, Перкина, Гофмана, Бергена [7], мировая индустрия красителей начала с производства Мовеина и Фуксина, а в настоящее время выпускаются тысячи марок красителей, объем производства которых около 600 тыс. т. [c.7] Производство красителей постоянно увеличивается, следуя требованиям текстильной, легкой и других отраслей промышленности и росту производства химических волокон. За первые 40 лет деятельности красочных заводов Европы и Англии, т. е. начиная с 1873 г. (к этому времени уже функционировали почти все крупные фирмы, существующие и теперь [7]), объем производства красителей вырос с 15 до 165 тыс. т/год, или в И раз. С 1920 по 1966 г. выпуск красителей увеличился со 127 до 539 тыс. т, т. е. в 4,5 раза, а за последние 15 лет — вдвое. Сведения о развитии отечественной анилинокрасочной промышленности в 1966 г. приведены в книге [7]. [c.7] В 1970 г. в СССР было выпущено 94,3 тыс. т красителей (530 марок) [171 объем производства в других промышленных странах составлял в ФРГ - 0, Японии — 55, Англии — 45, Швейцарии — 25, Италии — 16 и в США — 122 тыс. т [И]. Таким образом, по масштабам производства наша страна заняла первое место в Европе и второе — в мире. [c.7] Состояние и изменения мирового ассортимента синтетических красителей наиболее полно отражено в изданиях Колор Индекс [27]. Ежегодно в результате исследований [28] на рынке появляется —250 марок новых красителей [29]. Считают, что из каждых вновь синтезированных 800—1000 красителей только 1—2 оказываются пригодными для практического использования эти цифры соответствуют данным Валько. Стоимость разработки одного красителя, например, в США около 100 тыс. долларов. Большинство результатов исследований публикуется фирмами в виде патентов, которые составляют лишь видимую часть айсберга [30]. [c.7] Темпы появления новых кубовых красителей по сравнению с активными снижаются, что объясняется наличием огромного и хорошо освоенного ассортимента и сложностью их синтеза. Число дисперсных красителей продолжает увеличиваться за счет новых марок, что необходимо для создания красителей прочных к сублимации в связи с развитием высокотемпературных способов крашения и термофиксации окрашенных материалов, выпуском тканей из смесей синтетических и натуральных волокон. [c.8] Еще более показателен анализ сведений о производстве и торговле красителями (см. таблицу), опубликованных Тарифной комиссией в США, например, за 1968 г. [321. Это единственная организация в мире, которая дает полную информацию по классам красителей в соответствии с технической классификацией как в весовом, так и в денежном выражении. Концентрация кубовых и дисперсных красителей в США отличается от принятой в западно-европейских странах и странах СЭВ обычно она ниже, особенно у паст [11]. Поэтому сопоставление продукции американских фирм и отечественной страдает определенной условностью и требует соответствующего пересчета [33], как это было сделано при изучении состояния и перспектив развития промышленности систетических красителей в СССР в 1966 г. [34]. В США тоннаж кубовых красителей составляет — 25% от общего объема продукции красителей. Динамика их производства в этой стране и в Японии [35] с начала 50-х годов позволяет утверждать, что кубовым красителям в странах с развитой текстильной промышленностью, оснащенной оборудованием непрерывного действия для крашения хлопчатобумажных и смешанных тканей, не грозит отмирание, как предполагали некоторые специалисты в конце 50-х годов [36] в связи с нарастающей конкуренцией со стороны активных красителей [37]. [c.8] Вернуться к основной статье