Литература -->  Изомерия в производственном цикле 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163

водные И., за исключением замещенных в положении 6, дают некоторое изменение тона и продаются под названием И. различных марок [*]. Они отличаются повышенной по сравнению с И. прочностью к хлору. Кроме того, их лейкосоединения имеют больше сродства к волокну, являются более субстантивными.

Производство И., развивавшееся до 1914 г. в Германии, существует в настоящее время и во Франции, Англии и Америке. Синтетет. И. занимает первое место среди остальных красящих веществ. В 1922 г. из выпущенных на земном шаре на рынок 150 млн. кг синтетич. красителей на сумму 88 млн. долл. 28% падало на долю И. Производство И. началось в 1880 году в Германии, когда на рынок было выпущено ок. Vz млн. кг, и непрерывно возрастало в этой стране, достигнув в 1913 г. 33 млн. кг. Кроме Германии, до войны 1914-18 гг. индиго производилось (с 1911 года) лишь в Швейцарии в количестве около 1,8 млн. кг. Обе эти страны снабжали синтетическим индиго все страны света, при чем главными потребителями были:

Китай, импортировавший .... 21,5 млн. кг С. Ш. А., импортировавшие .... 3,5 Австро-Венгрия, импортировавшая 1,4

Англия, импортировавшая..... 1,2

Россия, .....0,5

Война 1914-18 гг. поставила ряд стран, получавших И. из Германии, в катастрофич. положение. В С. Ш. А. цена И. возросла с 15,5 центов за агл. фн. в 1913 г. до 1,5 долл. в 1916 году, что побудило С. Ш. А. поставить собственное производство П., которое в 1925 году достигло 29 млн. англ. фн. (ок. 13 млн. кг И.). Во Франции производство И начатое во время войны, достигло в 1925 г. 5 млн. кг. В Англии производство И. началось с 1922 года и достигло к 1925 году 4,5 млн. кг. В Италии /з потребности страны в И. покрывается собственной продукцией.

Лит.: ) Beilstein F. К., Handbucb der organiscben Chemie, В. 1-11, 4 АиП., В., 1918-28 Schultz G., Farbstofftabellen, 5 Aufl., Berlin 1911-14; Rowe F., Colour Index, N. Y., 1924 Mayer F., Chemie d. organ. Earbstoffe, 2 Auflage В., 1924; ) В , 1918, В. 51, p. 516; ibid., 1917 В. 50, p. 897; *) Z. ang. Chem. , 1921, B. 34, p. 481 ) R u p e H., Die Chemie d. natflrlichea Farbsfoffe Brschw., 1900;) Grcorgievics G., Der In digo, Wien, 1892; ) H e e г m a n n P., Farberei- u textilchemische Untersuchungen, 4 Aufl., Berlin, 1923 *) В a у e г A., B , 1900, B. 33, p. LI-LXXI, Bayer A., Gesammelte Werke, B. 1-tJber Indigo, Brschw., 1905; \) T r u 11 w i n H., Enzykiopadie d. Kupenfarbstoffe, В., 1920; Шапошников В. г., Общая технологияволокн. икрасящих веществ, М.-Киев, 1926; ) F 1 е г z-D а v 1 d Н., Kunstliche organ. Farbstoffe, В., 1926; Georgievics G., Handbuch der Farbenchemie, 5 Auflage, Wien, 1922; В u-cherer H., Lehrbuch der Farbenchemie, 2 Auflage, Leipzig, 1921; ) Г. П. 73377; ) F i e r z-D avid H. В., Grundlegende Operationen der Farbenchemie, 3 Auflage, Berlin, 1924; ) Проспекты BASF, MLB, CIBA. И. Иоффе.

Применбние И. в крашении волокнистых материалов.

И. нерастворимо в воде и принадлежит (по технич. классификации) к индифферентным красителям. Для получения окраски И. восстанавливают в щелочной среде при помощи восстановителей; при этом оно переходит в лейкой и д иг о-белое индиго, содер-

Г. Э. т. IX.

жащее гидроксильные группы и растворимое в разбавленных щелочах:

NH NH NH NH

/\/\ /\/\ /\/\ /\/\

I I с=с I +н,->1 I с-с

\/\/ \/\/ \/\/ \.

со . со с с

он dn

Волокнистый материал, будучи погруншн в этот раствор, извлекает лейкоиндиго, т. к. последнее обладает нек-рым сродством к волокну. Для закрепления И. волокнистый материал вынимают из красильного раствора, отжимают и подвергают окислению на воздухе; при этом на волокне образуется И., давая довольно прочную окраску синего цвета. Такое погружение с последующим окислением называется проходом. Продолжительность и число проходов бывают различньиш.

Щелочной раствор восстановленного И., а также аппарат, в к-ром производят крашение, называются индиговым кубом или просто кубом (см. кубовые красители). По t° крашения кубы бьюают горячие (50-60°) и холодные (15-25°).

И. применяют для крашения животных волокнистых материалов (гл. обр. шерсти) и растительных (гл. обр. хлопка и льна). Для шерсти применяют горящее кубы (бродильные, гидросульфитный), для хлопка и льна- холодные (купоросный, цинковый, гидросульфитный, бродильные), а иногда и горячие (бродильные). Для растворения лейкоиндиго слултт NaOH, Са(0Н)2, К2СО3, NagCOg и NH4OH. Особенностью И. является то, что оно лучше растворяется в конц. растворах, а окрашивает лучше в разбавленных (окраски получаются прочнее); поэтому для растворения И. приготовляют конц. раствор, т. н. матку, а для крашения-более разбавленный красильный куб. Во время крашения И. выбирается волокном, и концентрация в кубе уменьшается; поэтому для выравнивания концентрации необходимо куб подкармливать , или череддть , т. е. прибавлять некоторое количество восстановленного И. t

Для крашения находит применение И. в порошке, в пасте (20 и 40%-ной) и в виде восстановленного И.-готового 20- или 60%-ного куба. И. в порошке необходимо предварительно превратить в пасту, обрабатывая его смачивающими веществами: ализариновым маслом, контактом, некалом и др. (см. Эмуль-саторы), а также подвергая его механич. растиранию в при сутств1Ш глицерина или едкого натра. В последнее время германскими красочными фабриками выпущены марки легко смачивающегося И. (например И. К и др.).

Крашение животных волокнистых материалов. И. находют большое применение для крашения шерсти, так как получаемые окраски обладают хорошей прочностью (8-к свету, 4-к мытью, 4-к валке), за исключением прочности к трению (около 3). Для крашения шелка индиго применяется значительно реже. К особенностям крашения шерсти индиго следует отнести применение горячих кубов, слабую щелочность, а также малую концентрацию (1 г индиго на л). В настоящее время большим распространением пользуются гидросульфитные кубы, а в некоторых случаях-бродильные.



Гидросульфитные индиговые 1су бы. Образование их основано на восстановительном действии гидросульфита Na2S204 в присутствии NaOH:

C,.H Ni,Oi + NajSjOi + 4 NaOH -> C H,oN,0,Na, + индиго +2NasSO, + 2H,0.

Для приготовления матки затирают И. (3 г) с горячей водой (42 л) и обрабатывают раствором едкого натра (3,6 л при 38-40°Вё). После этого постепенно при 60-65° прибавляют гидросульфит (3 кг) и оставляют при этой t° на -1 час. При этом И. переходит в куб с янтарно-желтым цветом. Полученную матку вливают в красильный куб, содержащий 3 ООО л воды и небольшое количество гидросульфита и NHg, для восстановления кислорода, растворенного в воде. Реакция куба д. б. лишь слабо щелочной, при чем для предохранения шерстяного волокна от ослабления прибавляют раствор клея. Хорошо приготовленный куб должен иметь янтарно-желтый цвет и с поверхности покрываться тонкой пленкой П., т. н. цветом. Иногда применяют индиговые кубы 20- и 60%-ные, представляющие конц. растворы лейкоинди-го в щелочах; при этом приготовление матки отпадает, и такие растворы непосредственно задают в красильный куб.

Недавно красочные ф-ки (Баденская и Фарбверке ) запатентовали способ крашения шерсти И. в гидросульфитном кубе, заключающийся в том, что лейкоиндиго переводят на шерстяное волокно при помощи солей аммония (уксуснокислого или сернокислого), а к концу процесса-уксусной к-той; при этом способе даже интенсивные ркрасхси получаются в один проход (ок. 2V2 час). Иногда применяют цинково-известково-бисуль-фитный куб, т. н. английский куб, отличающийся от предыдущих тем, что необходимый для восстановления гидросульфит образуется в красильном кубе из бисульфита натрия и цинковой пыли в присутствии Са(0Н)2:

Zn + 4 NaHSO. ZnSO, + NajSO, + Na,S,04 + 2 HO. Под влиянием гидросульфита происходит восстановление И. в лейкоиндиго, растворяющееся в растворе Са(ОН)а. Недостатком этого куба является большое гнездо куб а-осадок нерастворимых солей, образующихся в кубе и осаждаюпщхся на дне его. Осадки эти могут поглощать до 20% И.

Бродильные кубы. Эти старинные кубы основаны на восстановительном действии водорода, получаемого при брожении нек-рых сахарсодержащих веществ (отрубей, вайды, патоки и др.) под действием энзимов, находящихся в этих же веществах. Брожение сопровождается образованием к-т- масляной, уксусной, СО2 и др.:

с,н.,о, с.НвО,+2 со +2 н,

C.Hi,0, + 202->C,H.O,+ 4CO,+ 4H, .

Для возбуждения брожения иногда прибавляют крап-молотые корни марены. Для растворения лейкоиндиго применяют гашеную известь, соду, поташ. В зависимости от применяемых материалов различают кубы: вайдовый, содовый, поташный, мочевой; из них наиболее распространены вайдовый и содовый кубы. Ведение бродильных кубов требует большого опыта и является затрудни-

тельным; к недостаткам их следует отнести, кроме того, продолжительность приготовления куба (до 4 дней), а также образование большого гнезда.

Крашение шерсти в гидросульфитных и бродильных кубах производится при t° 50-55°, в течение Va-час, при чем после окончания одного прохода шерсть вынимают и, дав раствору стечь, отжимают ее и окисляют на воздухе до посинения (если нужно, эту операцию повторяют несколько раз). В заключение шерсть промьшают, кислуют и опять промьшают. Шерсть окрашивают И. в виде непряденого материала (рунной шерсти), камвольной ленты (топса), пряжи (в мотках и крестовых шпулях) и ткани. Рунную шерсть красят в обыкновенных круглых деревянных или цементированных чанах, куда опускают шерсть в железных сетчатых цилиндрах (корзинах), или же в т. н. циркуляционном кубе (фиг. 1), состоящем из железного чана А и ситчатого


Фиг. I .

ящика В, в к-рый загружают шерсть; в этом аппарате при крашении шерсть остается неподвижной, а красильный раствор циркулирует при помощи насоса В; пряжу в мотках обыкновенно окрашивают в ручных барках, а пряжу в виде крестовых шпуль и камвольную ленту-в аппаратах насадочной системы (см. Красильные машины). Шерстяную ткань окрашивают в расправку в кубах, имеющих направляющие ролики и отжимные валы под уровнем красильного раствора-.

Крашение растительных волокнистых материалов. В настоящее время, с появлением более прочных кубовых синих красителей (индантренов, альголевых, гидроновых, ге-линдоновых), а также дешевых сернистых синих красителей, И. для крашения растительных волокнистых материалов, гл. обр, хлопка и льна, стало применяться в меньших размерах, чем раньше. Прочность окрасок на этих материалах меньше, чем на шерсти (3-к свету, 1-к трению). Особенностью крашения И. хлопка и льна является большая щелочность куба, повышенная концентрация (2V2-5 г в 1 л) и низкая t° крашения (15-25°), за исключением бродильных кубов, у к-рых t° крашения 50°. Для крашения хлопка и льна применяют холодные кубы



(купоросный, цинковый, гидросульфитный, бродильные) и горячие (бродильные).

Купоросный куб. В этом кубе железный купорос в присутствии Са(0Н)2 образует Fe(0H)2, к-рый восстанавливает И. в лейкоиндиго, растворяющееся в растворе Са(0Н)2:

2 FeSO. + 2Са(ОН),- 2Fe(OH)a + 2CaSO.; 2 Fe(OH), + C,.H NiO,+ Ca (OH), C H NjO,Ca + 2Fe (OH),.

Для приготовления матки И. (в виде 20%-ной пасты) растирают с горячей водой при 60°, прибавляют железный купорос и гашеную известь. После 4-6-час. стояния при 50-60° И. восстанавливается. Полученную матку вливают в красильный куб и приступают к крашению. Недостатком этого куба является большое гнездо, поглощающее до 20% И., а также необходимость кисловки хлопка и льна после выхода из куба для разрушения Са-соли лейкоиндиго и для удаления с ткани гидрата окиси железа.

Цинковый куб. В этом кубе щшко-вая пыль, растертая с водой в присутствии гашеной извести, выделяет водород, к-рый восстанавливает И. в лейкоиндиго, раство ряющееся в растворе Са(0Н)2:

Zn + Са(ОН), + Cj,H N,0,-C,eH,oNsO,Ca + Zn(OH),. Для приготовления матки И. (в виде 20%-ной пасты) смешивают с цинковой пылью (предварительно замешенной с горячей водой) и при 50-60° прибавляют гашеную известь (в виде известкового молока). После 5-6 час. стояния И. куб готов, и его вливают в красильный куб. Цинковый куб имеет, по сравнению с купоросным, меньшее гнездо, но потери И. все же достигают здесь 10%,

Гидросульфитный куб. Этот куб в настоящее время наиболее распространен, так как не имеет недостатков предыдущих кубов. Для восстановления И. применяют гидросульфит в готовом виде, в порошке, или же красильпщк сам его готовит из цинковой пыли, и бисульфита натрия в присутствии Са(0Н)2 (см. выше). Для приготовления матки берут, напр., И. в виде 20%-ной пасты (50 кг), прибавляют горячей воды (100 л) и едкого натра (20 л, плотностью 40° Вё) и при 50-60° задают при постоянном помешивании гидросульфит в порошке (8,5 кг) или соответствующее количество самостоятельно приготовленного раствора гидросульфита. По истечении /г-1 9.са куб готов, и его вливают в красильный куб. Гидросульфитный куб несколько дороже предыдущих, но имеет ряд преимуществ (простота и быстрота работы, отсутствие кисловки, отсутствие гнезда и др.).

Бродильные кубы в общем похожи на кубы для крашения шерсти, но отличаются от них большей щелочностью, большей концентрацией И. в красильном кубе и тем, что бывают как горячими, так и холодными.

Крашение хлопка и льна в перечисленных кубах (купоросном, цинковом, гидросульфитном и бродильных) производят при t° ок. Ш-25°, продолжительность одного погружения (прохода)-от V2 ДО 5 мин.; затем следуют отжим и окисление на воздухе в течение 1-10 мин. В случае необходимости получить более интенсивную окраску операции эти повторяют несколько раз. После краше-

ния происходят промьшка и кисловка (за исключением гидросульфитного куба), снова промьшка и сушка. Хлопок окрапшвают И. в виде непряденого материала, пряжи в мотках (редко в виде крестовых шпуль), а гл. обр в виде тканей. Для крашения непряденого хлэпка применяют механич. аппараты упаковочной системы, для крашения пряжи в мотках-либо ручные барки с изогнутыми железными палками, позволяюшдми держать пряжу под уровнем красильного раствора, либо непрерьшно действующие аппараты (системы Планелла). Пряжу в виде крестовых шпуль окрашивают в аппаратах насадочной системы. Ткани окрашивают в кубах непрерывного или периодич. действия. Непрерьшно действующий куб (системы Вельтера), называемый также рулетным кубом (фиг. 2), состоит из большого железного или цементированного бассейна, в к-ром имеются две вынимающиеся каретки с двумя рядами направляющих роликов. Ткань в расправку, в одно или два сдвоенных полот-


Фш\ 2.

на, входит в первую половину куба, где, проходя по роликам, пропитывается раствором лейкоиндиго, затем выходит из куба, отжимается парой отжимных валов и подвергается окислению на воздухе, делая несколько оборотов в вертикальном направлении по роликам, расположенным над кубом. После этого ткань поступает во вторую половину куба, проходит в нем по роликам, отжимается и таким же образом, как раньше, окисляется; затем с помощью самоклада ткань укладывается в тележку. Продолжительность пребывания в кубе (прохода) и окисления- IV2-2V2 минуты. Количество погружеш1Й бывает разным в зависимости от требуемой интенсивности окраски. Обычно пропускают ткань два раза через один куб или через два рядом стояпщх куба. На дне куба расположены мешалки для перемешивания раствора во время подкармливания , заправки и т. д.

При небольшой производительности применяют куб периодич. действия, представляющий (фиг. 3) глубокий круглый деревянный или цементированный чан Л, наполненный красильным раствором. В этот чан опускают каретку Б с тканью. Каретка представляет вертикальный деревянный или железный стержень, на концах к-рого укреплены звездчатые деревянные или железные бруски Д; на внутренней стороне этих брусков



1 2 3 4 5 6 7 8 9 [ 10 ] 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163