Как появились прямые красители

Прямой краситель был разработан после того, как Боттигер обнаружил красный Конго в 1884 году. До этого хлопковые волокна окрашивали индиго и другими натуральными красителями, что было затруднительно. В то время синтетические красители только начинали разрабатываться, и хлопковые волокна нельзя было окрасить напрямую. Перед покраской хлопковые волокна необходимо обработать протравой, поэтому стойкость цвета очень низкая. Поскольку красители могут напрямую окрашивать хлопковые волокна без протравы, их называют прямыми красителями. Способность красителей непосредственно окрашивать волокна называется прямотой.

К 1960-м и 1970-м годам медики обнаружили, что бензидин оказывает серьезное канцерогенное воздействие на организм человека, и страны одна за другой запретили производство бензидина. В настоящее время в химической структуре прямых красителей исключено большинство ранних разновидностей, разработанных с использованием бензидина. 

Еще одним важным фактором, способствующим развитию прямых красителей, является то, что люди продолжают выдвигать новые требования к стойкости окраски. Примерно в 1930-х годах в красителях для хлопка появились кубовые красители и нерастворимые азокрасители. Реактивные красители для хлопка, появившиеся в 1950-х годах, завоевали расположение потребителей благодаря своей хорошей стойкости к окрашиванию, что оказало огромное влияние на прямые красители. 

Как мы все знаем, самым большим недостатком прямых красителей является плохая стойкость цвета . Чтобы решить эту проблему, люди прилагали неустанные усилия на протяжении сотен лет. Вначале были внесены улучшения в обработку после окрашивания. Более зрелыми и широко используемыми методами являются последующая обработка солью меди и последующая обработка диазотированием, образующие два типа прямых красителей, называемые прямыми красителями на основе медной соли и прямыми диазокрасителями..

Затем появились прямые азокрасители с комплексной структурой меди и некоторые неазопрямые красители с гетероциклической структурой. Их главной особенностью является то, что светостойкость выше 4 класса. Для удобства применения люди добавляли разновидности прямых красителей, которые не требуют последующей обработки и имеют лучшую светостойкость, образуя прямые светостойкие красители . С 1930-х по 1970-е годы интерес людей к крашению целлюлозных волокон, по-видимому, был сосредоточен на восстановленных нерастворимых азо- и реактивных красителях. В этот период не произошло существенного прогресса в строении прямых красителей, в основном используя развитие органической химии для разработки катионных фиксаторов. Наиболее широко используемые разновидности — фиксирующий агент Y и фиксирующий агент М.

В то же время, чтобы адаптироваться к окрашиванию в ванне изделий из смеси хлопка и полиэстера, в 1970-х и 1980-х годах исследователи красителей в стране и за рубежом проводили исследования и разработки новых прямых красителей. Эти новые красители обладают характеристиками, которые отличаются от предыдущих прямых красителей: они стабильны в условиях высоких температур выше 130°C, не разлагаются и могут противостоять условиям кислотного крашения; в условиях высокотемпературной кислоты они по-прежнему обладают высокой прямотой и поглощением красителя; Стойкость цвета прямых красителей явно выше, чем у предыдущих прямых красителей, особенно стойкость к влажной обработке.

Для удовлетворения этих требований при молекулярном дизайне красителей используются два метода:

(1) Атомы металла вводятся в молекулу красителя для образования хелатной структуры, которая улучшает сопротивление молекулы изгибу и содержит очень активную нуклеофильную группу атома водорода. При этом разработан специальный фиксирующий агент. После окрашивания он образует сшитое состояние многомерной структуры с красителем и волокном после фиксирующей обработки и обеспечивает более высокую стойкость цвета.

(2) В молекулу красителя ввести меламиновую группу со способностью образовывать сильные водородные связи. Молекула красителя не содержит ионов металлов, а смесь катионного полиаминного полимера и специальной соли металла разработана в качестве фиксатора для улучшения стойкости цвета.

Швейцарская компания Sandoz использовала первый метод для исследования и производства нового набора прямых красителей: красителей IndosolSF , китайское название — красители прямого закрепления. Этот набор красителей появился в моей стране в 1980-х годах, что вызвало интерес к применению, исследованию и производству красителей. После многих лет упорного труда были разработаны и произведены отечественные аналогичные разновидности, а именно красители прямой сшивки. Этот набор красителей также обладает преимуществами новых прямых красителей и подходит для крашения в ванне смесовых тканей из полиэстера и хлопка. В ходе производственной практики люди обнаружили, что этот набор красителей и дисперсные красители часто вызывают обесцвечивание дисперсных красителей при их окрашивании в одной ванне. После исследований это связано с тем, что свободная медь в красителе вызывает разрушение структуры некоторых дисперсных красителей. Для решения этой проблемы был разработан новый полимерный металлокомплексообразователь, восполняющий недостатки этого типа красителя.

Японская химическая компания приняла второй метод и представила новый тип прямого красителя Kayacelon C. Согласно этой идее, красители в нашей стране после многих лет исследований разработали и произвели набор красителей прямого смешивания, названных D-типом. Этот тип красителя также имеет преимущества вышеупомянутых новых прямых красителей. Поскольку меланоильная группа, введенная в молекулу красителя, не содержит атомов металлов, она не влияет на дисперсные красители во время крашения и особенно подходит для крашения смесовых тканей из полиэстера и хлопка. Его называют смешанными красителями, что означает, что красители обладают хорошими смешивающимися свойствами и могут окрашиваться в одной ванне различными дисперсными красителями, но этот набор красителей содержит дисперсные красители. 

Рождение нового типа прямых красителей придает новую силу прямым красителям, предоставляет новые средства крашения целлюлозных волокон и еще больше расширяет диапазон применения прямых красителей.