Какие виды дисперсных красителей существуют?

Дисперсные красители можно классифицировать двумя способами: по характеристикам применения или по химическому строению.

I. Классификация по применению:

Метод классификации производительности применения делит дисперсные красители на три основные категории в зависимости от эффективности окрашивания: тип E, тип S и тип SE.

1. Дисперсные красители E-типа.

Дисперсные красители E-типа также известны как низкотемпературные дисперсионные красители..

Они характеризуются небольшой молекулярной массой, хорошими выравнивающими, миграционными и кроющими свойствами, низкой сублимационной стойкостью и высокой низкотемпературной фиксацией, которая снижается с повышением температуры обжига. Эти красители подходят для крашения при высокой температуре, высоком давлении и на носителе, а также используются в трансферной печати.

2. Дисперсные красители S-типа.

Дисперсные красители S-типа также известны как высокотемпературные дисперсионные красители..

Они характеризуются большой молекулярной массой, плохими выравнивающими, миграционными и кроющими свойствами, высокой сублимационной стойкостью и низкой низкотемпературной фиксацией, которая увеличивается с повышением температуры обжига, достигая максимальной фиксации при 220°С. Эти красители подходят для крашения термоклеем. 

3. Дисперсные красители SE-типа.

Дисперсные красители SE-типа, также известные как среднетемпературные дисперсионные красители , представляют собой тип дисперсионного красителя между E-типом и S-типом.

Они характеризуются умеренной молекулярной массой, умеренными выравнивающими, миграционными и кроющими свойствами, умеренной сублимационной стойкостью и пологой кривой фиксации с повышением температуры обжига, без изменений фиксации из-за колебаний температуры обжига. Эти красители подходят для всех трех типов процессов крашения дисперсными красителями и представляют собой наиболее разнообразные из трех типов.

II. Классификация по химической структуре:

По химическому строению дисперсные красители можно разделить на моноазо-, антрахиноновые, гетероциклические и метиновые.

1. Моноазодисперсные красители: 

Моноазодисперсные красители охватывают весь спектр желтого, оранжевого, красного, фиолетового, синего, зеленого, коричневого и черного цветов. Они состоят из производного п-нитроанилина в качестве диазокомпонента и N-алкила и N,N-диалкиланилина в качестве связующих компонентов. Их простая химическая структура отвечает требованию низкой молекулярной массы. Простой процесс синтеза и высокая степень конверсии обуславливают их низкую цену. Химическая структура моноазодисперсных красителей основана на диазокомпоненте как электроноакцепторной группе и связующем компоненте как электронодонорной группе. Это снижает уровень энергии красителя в возбужденном состоянии, что приводит к более темному цветовому эффекту. Согласно теории молекулярных орбиталей, неподеленная пара электронов на атоме азота аминопроизводного в связывающем компоненте может образовывать несвязывающую орбиталь. Это электронное возбуждение переведет несвязывающую орбиталь с более высокой энергией в возбужденное состояние, уменьшая разницу энергетических уровней. Следовательно, электронодонорные заместители аминогруппы и N,N-замещенные аминогруппы обладают сильным, более темным и более интенсивным цветовым эффектом. Поскольку первичный нитроамин в диазокомпоненте является сильным электроноакцепторным заместителем, общая полярность молекулы красителя увеличивается, уровень энергии возбужденного состояния снижается, а более темный и интенсивный цветовой эффект становится более выраженным.

2. Дисперсные красители антрахинонового типа.

Дисперсные красители антрахинонового типа имеют яркие цвета, в основном темные цвета, такие как красный, фиолетовый, синий и бирюзовый. Дисперсные красители антрахинонового типа имеют простую химическую структуру, аналогичную моноантрахинону, а их цветообразующая способность наиболее выражена у дисперсных красителей антрахинонового типа. Если в а-положение ввести две электронодонорные группы, такие как -NH2 и -OH, эффект затемнения будет более выраженным, особенно если оба заместителя находятся в одном бензольном кольце. Если электронодонорные группы ввести во все четыре а-положения, эффект затемнения будет еще более выраженным.

3. По сравнению с азодисперсными красителями на основе ароматических аминов, гетероциклические дисперсные красители обеспечивают более яркие цвета, более высокую стойкость и лучшее наращивание.

Гетероциклические дисперсные красители далее подразделяются на гетероциклические азодисперсные красители (с гетероциклическими кольцами в качестве диазокомпонентов или связующих компонентов) и гетероциклические конденсационные дисперсионные красители (с гетероциклическими кольцами, связанными между собой другими сопряженными системами, а не азогруппами). Хотя гетероциклические дисперсные красители известны уже почти три десятилетия и описаны в многочисленных патентах, и многие из них производятся коммерчески, на сегодняшний день в «Индексе цвета» публично раскрыты лишь несколько молекулярных структур этих красителей. 

4. Дисперсные красители метаногенного типа.

Структурированные дисперсные красители метаноген I обеспечивают исключительно яркий желтый цвет с превосходной светостойкостью. Их можно использовать для окрашивания не только полиэстера, но также ацетата и нейлона, обеспечивая превосходное выравнивание и подъем. Эти красители в основном состоят из одной или нескольких метиновых (метиновых) групп, образующих сопряженную систему, с электроноакцепторной группой и электронодонорной группой, прикрепленными к обоим концам. В основном они используются в качестве оптических сенсибилизаторов и катионных красителей. Дисперсные красители имеют особенно простую молекулярную структуру и ограничены в разнообразии: известно всего около дюжины структур.