Используемые химические материалы для подкраса изделий из кожи и овчины

    В металлокомплексных красителях состава 1:2 металлы, имеющие координационное  число 6, прочно связаны с шестью лигандами. Поэтому эти красители  в отличие от металлокомплексных красителей состава 1:1 не образуют с  белковыми волокнами координационных  связей. Они прочно соединяются с  волокнами с помощью ионных связей и Ван-дер-ваальсовых сил.

    Металлокомплексные  красители состава 2:3 представляют собой соединения катионного комплекса  состава 1:1 с анионным комплексом состава 1:2 и при взаимодействии с белковыми  волокнами образуют как координационные, так и ионные и адсорбционные  связи, т. е. такие, в состав которых  входят три молекулы азокрасителя и  два атома трехвалентного металла. Крашение металлсодержащими красителями  не эквивалентно образованию комплекса  на волокне (при протравлении и крашении), в каком бы порядке эти два  процесса ни осуществлялись. Различие состоит не только в химическом строении комплекса волокно – краситель  – металл, но и в том, что обычно выкраски из растворимых металлокомплексов  ярче, чем при протравном крашении, однако последние часто являются более прочными [3]. Металлокомплексные красители состава 1:1 хорошо комбинируются  между собой и дают широкую  гамму оттенков. Красители состава 1:2 хорошо комбинируются не только между  собой, но и с красителями других классов.

    Кислотные металлокомплексные красители, выпускаемые  в западных странах имеют такие  наименования: в Германии – вофаланы, в Польше – нейтраланы и польфаланы, в Чехии – хромоланы и осталаны. 
Металлсодержащие красители, имеющие стабильные координационные комплексы, получаются с азокрасителями, хиноноксимами и оксиантрахинонами. 
В крашении кож металлсодержащие красители занимают особое место, так как являются универсальными, т. е. имеют одинаковое сродство к кожам различного дубления – хромового, таннидного, комбинированного и др.

Активные  красители

    Активными называются такие красители, которые  содержат атомы или группы атомов, способные реагировать с функциональными  группами белков с образованием ковалентных  связей, поэтому окраски отличаются высокой устойчивостью к мокрым обработкам и другим физико-химическим воздействиям.

    Активным  красителям можно приписать общую  формулу [2]: S – Кр – ТХ (где S –  группы, обусловливающие растворимость  молекул красителя в воде; Кр –  часть молекулы, определяющая цвет красителя; ТХ – реакционноспособная  группа, в которой X – атом, способный  отделяться от молекулы красителя при  взаимодействии активных красителей с  волокном).

    В качестве групп, придающих молекулам  красителя способность раствориться в воде, можно использовать сульфо-, карбоксильные и сульфоэфирные  группы. Хромофорной частью молекул  являются разнообразные хромофорные  системы, характерные для кислотных  и других красителей – антрахиноновые, фталоцианиновые и др. В роли реакционноспособных  групп, сообщающих красителям активные свойства, выступают разнообразные  активные центры. Различные активные красители отличаются друг от друга  главным образом строением реакционноспособной  группы ТХ. Активные красители классифицируют и называют по названиям реакционноспособных  групп.

    Наиболее  распространенными активными азокрасителями являются красители с реакционноспособными хлортриазиновыми группами. Способность  хлортриазиновых красителей образовывать ковалентные связи объясняется  подвижностью атомов хлора, которые  взаимодействуют с аминогруппами  белковых волокон. Наиболее реакционноактивными  являются дихлортриазиновые красители. Крашение ими может производиться  при температуре 20 – 30 °С. Монохлортриазиновые  красители менее активны; они  образуют ковалентную связь только при температуре крашения 60 градусов.

    При крашении активные красители участвуют  в двух одновременно протекающих  реакциях: с белком (основная) и с  водой. Взаимодействие активных красителей с водой сопровождается образованием неактивной формы. Такой краситель  не может вступать в ковалентную  связь с аминогруппами белка, а взаимодействует с ними только путем образования адсорбционных  связей, что является существенным недостатком активных красителей.

    В зависимости от строения красителя  и условий крашения с водой  взаимодействует от 10 до 30 % красителя. Особенно легко взаимодействуют  с водой дихлортриазиновые красители. Гидролиз активных красителей значительно  ускоряется с повышением температуры  и рН красильного раствора. Для  уменьшения побочной реакции активных красителей вводят в их раствор третичные  амины, ускоряющие реакцию красителя  с окрашиваемым волокном.

    Окраска активными красителями отличается высокой стойкостью к влажным  обработкам, трению и действию органических растворителей.

Кубовые красители

    Кубовые красители представляют собой полициклические  соединения, главным образом производные  антрахинона и полициклических  хинонов с большим числом конденсированных изо- и гетероциклов. Полициклические  хиноны нерастворимы в воде. Для  перевода их в растворимое состояние  используется способность карбонильных (хинонных) групп при восстановлении превращаться в фенольные, ионизирующиеся в щелочной среде и обусловливающие  растворимость хинонов. Продукты восстановления красителей получили название «лейкосоединений» (неокрашенный) по аналогии с названием  почти бесцветного продукта восстановления индиго.

    Крашение  проводят из раствора лейкосоединения, которое окисляется на волокне кислородом воздуха в исходный краситель. Для  крашения белковых волокон используются только те кубовые красители, которые  способны восстанавливаться в мягких условиях (при меньшей щелочности и низкой температуре). Кубовые красители  обладают высокой светопрочностью  и стойки к влажному и сухому трению.

    Однако  использование нерастворимых в  воде кубовых красителей имеет ряд  существенных недостатков. К этим недостаткам  относятся необходимость применения гидроксида натрия для перевода кубовых  красителей в растворимую в воде натриевую соль лейкосоединений, что  исключает возможность использования  последних для крашения белковых волокон. Кроме того, лейкосоединения  кубовых красителей, обладая значительным сродством к волокнам, дают поверхностное  и неровное окрашивание. Но отмеченные недостатки устраняются превращением кубовых красителей в кубозоли –  растворимые натриевые соли сульфатов (эфиров) лейкосоединений кубовых  красителей, имеющие общую формулу RОSО3 Ме. Эти соединения устойчивы  к действию воздуха, не расщепляются в нейтральных, слабощелочных и  слабокислых растворах при нагревании и обладают свойствами прямых красителей. Применение их не требует предварительного восстановления и не связано с  использованием сильнощелочных растворов. Поэтому кубозолями можно окрашивать белковые волокна в кислой среде. После обработки волокнистого материала  кубозоли подвергают гидролизу в  присутствии слабых окислителей.

Красящие  синтаны

    При крашении в кожевенном и меховом  производстве в последние годы начинают применять соединения, обладающие наряду с красящими рядом других свойств, таких, как дубящие, наполняющие  и жирующие. Применение полифункциональных материалов позволяет интенсифицировать  процессы производства кожи, сократить  расход воды и уменьшить загрязненность сточных вод. Эти соединения придают  окрашенной коже и кожевой ткани  меха повышенную устойчивость к действию света, влажным обработкам, химической чистке и трению. Все это является весьма важным и перспективным для  повышения качества кожи и меха и  интенсификации технологических процессов.

    Получение красящих синтанов может осуществляться различными способами: 
приконденсацией органических красителей к синтанам с помощью альдегидов, метилольных производных мочевины, меламина, дициандиамида и др.; 
непосредственным взаимодействием синтетических дубителей с реакционноспособными красителями (преимущественно активными); 
сочетанием ароматических оснований, содержащих азогруппы с синтанами; 
сополиконденсацией металлокомплексных красителей с фенолформальдегидными смолами; 
окислением резорцин- или пирокатехинформальдегидных смол.

    Синтаны обладают хорошими дубящими и красящими  свойствами, устойчивость их к действию света, а также к осаждению  кислотами и щелочами хорошая. Средняя  молекулярная масса красящего синтана  около 1900. Методом ИК -спектроскопии  и рентгенографии показано, что функциональные группы кожи образуют с реакционными группами красящего синтана водородные электровалентные и координационные  связи.

    Применением одного красителя редко можно  достичь нужного оттенка при  окуночном крашении кожевенного  п/ф, поэтому для этого используется комбинация двух и более красителей. Часто в кожевенной промышленности применяется поэтапное окуночное  крашение, когда при начальной  стадии крашения добиваются глубокого  проникновения красителя в толщу  кожевой ткани, а при заключительной стадии предусматривается получение  насыщенного и яркого цвета при  использовании прямых красителей, окрашивающих лишь верхний слой бахтармы или мереи. Некоторые красители плохо смешиваются  в силу их химического строения. Большинство кожевников комбинирует  кислотные, прямые, протравные и металлокомплексные красители без учета их химического  строения, основываясь лишь на одной  способности смешиваться. Впоследствии, при химической чистке органическими  растворителями изделия из кожи или  овчины, данное хаотичное смешивание красителей для достижения требуемого оттенка, ведет к полной потере ПЕРВОНАЧАЛЬНОГО  цвета изделия и конфликту  с заказчиком.

    В настоящий момент западные и отечественные  производители материалов для нужд предприятий химической чистки выпускают  в основном металлокомплексные, кислотные  и оксидационные красители, используемые при работе с коже-замшевым ассортиментом.

    На  предприятиях химической чистки широко применяются только два вида красителей: металлокомплексные и кислотные.

• металлокомплексные красители поставляются в порошкообразном и жидкостном виде (сильно концентрированном и слабо концентрированном видах). В порошком виде эти красители используются для окуночного крашения кожевой ткани изделий из кожи и овчины в машинах с програмируемым режимом вращения и нагрева водной среды. Жидкостный вид красителя нашел широкое применение при подкрасе изделий из кожи и овчины в покрасочной камере, когда его добавляют в жирующие композиции, восковые эмульсии и т. д. для придания равномерности ворсовым фактурам. Данный вид красителя производится из порошковой формы и содержит кроме основного вещества (в 1 литре произведенного промышленным способом красителя содержится 10-50 грамм основного вещества или порошка) органический растворитель (в основном этиловый спирт), консервирующие вещества (антисептики) и стабилизаторы (ПАВ, удерживающие раствор в стабильном состоянии и препятствующие образованию осадка).

Грунты  и предгрунты

    Грунтование – это нанесение на кожевую  ткань непигментированного, пропитывающего и пигментированного грунта, состоящего из водных дисперсий полимеров (сополимеров). 
Грунтами в кожевенной промышленности и в отрасли химической чистки называются покрывные композиции на основе водных дисперсий полимеров, предназначенные для нанесения на лицевую поверхность кожевой ткани и придания ей заданных физико-химических, упругопластических свойств и формирования отделочного покрытия. Отделочное покрытие создают на коже путем последовательного нанесения на ее поверхность предгрунта, грунта и закрепителя. Покрытие на коже представляет собой многослойную композицию и формируется в несколько приемов. Это позволяет достичь высокой адгезии, т. е. чем тоньше слой (пленки), тем выше его адгезия. Каждый слой при этом имеет свое назначение и свойства.

    Непигментированный  грунт представляет собой покрывную  композицию, состоящую из собственно грунта, восковой эмульсии для грифа, металлокомплексного красителя  и воды, которая при нанесении  на кожевую ткань проникает только в крупные поры и механически  заклинивается, создавая подложку для  последующих слоев покрытий. Часто  непигментированный грунт может  использоваться как основное покрытие при подкрасе изделий из кожи анилиновой и полуанилиновой отделок.

    Пигментированный  грунт представляет собой покрывную  композицию, состоящую из собственно грунта, восковой эмульсии для грифа, пигментного концентрата или  водной акрилатной краски, которая  придает лицевой поверхности  кожевой ткани необходимую заданную окраску и устраняет специфические  дефекты эксплуатации изделия. 
Необходимо отметить, что применяемые в отрасли химической чистки гидрофобные препараты двух видов следует отнести к пропитывающим грунтам, на основании их особых задач и физико-химических свойств, хотя они имеют совершенно другой состав и несколько другие свойства, чем пропитывающие грунты, используемые в кожевенной промышленности.

    Пропитывающий грунт представляет собой композицию на основе силиконовых и фторорганических соединений в водной эмульсии или  органическом растворителе, которая  призвана стать первым слоем покрытия на кожевой ткани, придать ей оптимальную  гидрофобность и выровнить впитывающую  способность на разных топографических  участках в целях создания подложки для последующих слоев покрытий.

    В настоящее время в кожевенной промышленности при отделке кож  применяют различные виды покрытий, которые по характеру пленкообразователя можно классифицировать на четыре группы: