TEHNOLOŠKI PROCESI ORGANSKE INDUSTRIJE III. Bojila i...

KEMIJSKO - TEHNOLOŠKI FAKULTET

SVEUČILIŠTA U SPLITU

ZAVOD ZA ORGANSKU TEHNOLOGIJU

TEHNOLOŠKI PROCESI ORGANSKE INDUSTRIJE

III.

Bojila i bojenje

SADRŽAJ

Strana

1. BOJILA ……………………………………………………………………………….… 1

1.1.TEORIJSKE OSNOVE…………………………………………………………….…... 1

1.1.1. BOJA I KONSTITUCIJA…………………………………………………………... 1

1.1.2. PODJELA BOJILA……………………………………………………………...…. 4

1.1.3. SKUPINE BOJILA PREMA BOJADISARSKIM ZNAČAJKAMA ……..…...………. 5

1.1.3.1. Bojila topljiva u vodi………………………………………………………… 5

1.1.3.2. Bojila topljiva u alkoholu……………………………………………………. 9

1.1.3.3. Bojila netopljiva u vodi……………………………………………………… 9

1.1.3.4. Bojila koja se grade na vlaknu………………………………………………. 11

1.1.4. TABLIČNI PRIKAZ BOJADISARSKIH SVOJSTAVA BOJILA………..………….. 13

1.2. SINTEZA BOJILA…………………………………………………………………….. 15

1.2.1.PROCES DOBIVANJA AZO-BOJILA……………………………….. 15

1.2.1.1. Općenito……………………………………………………………………... 15

1.2.1.2. Diazotacija…………………………………………………………………… 16

1.2.1.3. Kopulacija…………………………………………………………………… 16

1.2.1.4. Izolacija bojila……………………………………………………………….. 19

1.3. EKSPERIMENTALNI RAD………………..…………………………………………. 20

1.3.1. PROCES DIAZOTACIJE………………………………………………………….. 20

1.3.1.1. Anilin………………………………………………………………………… 20

1.3.1.2. Benzidin……………………………………………………………………... 21

1.3.2. SINTEZA MONO AZO-BOJILA………………………………………………….... 22

1.3.2.1. Fenil-azo-β-naftol …………………………………………………………... 22

1.3.2.2. Amidonaftol crveno G…………………………………………………….… 24

1.3.2.3. Krisoidin Y…………………………………………………………………... 26

1.3.2.4. p-Amino-azo-benzen………………………………………………………… 27

1.3.3. SINTEZA DIAZO BOJILA………………………………………………………… 29

1.3.3.1. Kongo crvenilo…………………………………………………………………. 29

2. BOJENJE TEKSTILNIH VLAKANA …………………………………….………….. 31

2.1.TEORIJA BOJENJA…………………………………………………………………… 31

2.2. PRIPREMA TEKSTILIJA ZA BOJENJE…………………………………………….. 31

2.3. POSTUPAK BOJENJE………………………………………………………………... 32

2.4. EKSPERIMENTALNI RAD…………………………………………………..………. 34

2.4.1. BOJENJE PAMUKA SUPSTANTIVNIM BOJILIMA………………………………. 34

2.4.2. BOJENJE PAMUKA REAKTIVNIM BOJILIMA…………………………………... 36

2.4.3. BOJENJE PAMUKA REDUKCIJSKIM BOJILIMA………………………………... 38

2.4.4. BOJENJE PAMUKA NAFTOLIMA AS……………………………………………. 39

2.4.5. BOJENJE MIJEŠANOG MATERIJALA……………………………………………. 42

3. ANALITI ČKI DIO ……………………………………………………………………... 44

3.1. ANALIZA TEHNIČKIH BOJILA…………………………………………..:………... 44

3.1.1. KVALITATIVNA ANALIZA BOJILA U PRAHU ………………………...………... 44

3.1.1.1. Odreñivanje bojadisarske skupine bojilima topljivim u vodi……………….. 45

3.1.1.2. Odreñivanje bojadisarske skupine bojilima netopljivim u vodi……………... 47

3.1.1.3. Analiza reaktivnih bojila…………………………………………………….. 47

3.1.1.4. Odreñivanje kemijske konstitucije, odnosno kromofornih skupine…………. 48

3.1.2. KVALITATIVNA ANALIZA BOJILA NA TEKSTILNOM VLAKNU ……………… 50

1

1. BOJILA

1.1.TEORIJSKE OSNOVE

1.1.1. BOJA I KONSTITUCIJA

Boja je u užem smislu osjet vida što ga izaziva nadražaj mrežnice oka elektromagnetskim

zračenjem valne dužine izmeñu 380 i 760 nm. Prema ovoj definiciji boja nije svojstvo svjetla ni

predmeta, tj. nije svojstvo fizičkog svijeta već psihički doživljaj izazvan fizičkim uzrokom.

Ipak se u tehnici kao i u običnom životu govori i o boji svjetla, razumijevajući time

njegov spektralni sastav, i o boji tijela, misleći pri tom na boju svjetla koja se od njih održava ili

kroz njih prolazi.

Bojila su tvari koje apsorbiraju svjetlost u vidljivom dijelu spektra te su stoga obojene, a

imaju sposobnost da obojaju tekstilna vlakna ili druge materijale manje ili više trajno, ulazeći s

bojanim materijalom u kemijsku vezu, ili vežući se stalnim fizičkim silama.

Tvar je obojena ako selektivno apsorbira vidljivo svjetlo, tj. ako apsorbira

elektromagnetsko zračenje stanovitih valnih duljina izmeñu 380 i 760 nm, a propušta ili reflektira

elektromagnetsko zračenje ostalih valnih duljina u tom dijelu spektra. Kada to zračenje djeluje na

mrežnicu čovječjeg oka, ono izaziva osjet (kromatske) boje. Boja koju doživljava promatrač

komplementarna je boji apsorbiranog svjetla, npr. ako tvar apsorbira modro svjetlo, valne dužine

480 nm, ona (osvijetljena bijelim svjetlom) izgleda narančasto žuta. Tvari čije molekule

apsorbiraju fotone valnih duljina izvan područja vidljivog svjetla, bilo u ultraljubičastom (valna

duljina ispod 380 nm), bilo u infracrvenom području (iznad 760nm ), za ljudsko oko su bezbojne,

ali se energija apsorpcije ili zračenja može mjeriti pogodim instrumentima.

Jednu od najranijih teorija o vezi konstitucije bojila i boje iznio je 1878. godine O.Witt.

Prema toj teoriji, koja u modificiranom obliku i danas još vrijedi, apsorpcija svjetla u navedenom

području, a prema tome i boja organskih spojeva, uvjetovana je prisutnošću odreñenih skupina,

tzv. kromfora, kao što su:

2

C C C O − C ≡ C− − N = N−

− N= N −

O etilenska skupina

karbonilna skupina

acetilenska skupina

azo skupina azoksi skupina

− NH = C −

O

NO

− N= O

karboiminska

skupina

nitro skupina nitrozo skupina tiocianat skupina

benzen

X = = X

X= O, N ili O

= ONH =

C = CCH3

CH3

CH

CHHC =

HC =

naftalen kinoidna

skupina kinoniminska

skupina dimetilfulven (ciklopentadien -

izobutilen)

Kromoforne skupine sadržavaju dvostruke i trostruke veze, što znači da su obojene tvari

uvijek nezasićeni spojevi. Kasnije se spoznalo da molekule nekog organskog spoja, da bi on bio

obojen, mora sadržavati odreñeni broj kromofora povezanih meñusobno tako da su im dvostruke

veze konjugirane. Tvari koje u molekuli sadrže kromofore nazvane su kromogenima. One ne

moraju nužno biti obojene. Witt je pokazao da neke skupine koje mogu tvoriti soli, kao npr. NH2,

-NHR, -NR2, -OH, gdje je R alkilni ili arilni ostatak, ne mogu same po sebi uvjetovati obojenost,

ali mogu izazvati obojenost bezbojnog kromogena ili produbiti obojenost nekog obojenog spoja.

Ove su skupine nazvane auksokromima.

Pozitivno djelovanje na dubinu obojenosti, tj. apsorpciju prema većim valnim duljinama

naziva se batokromijom. Auksokromne skupine mogu se po rastućem kromnom utjecaju poredati

u nizu:

− OH , − OR , − O− , − NH2 , −N (CH3)2 , −NH .C 6 H5

Prema elektronskoj teoriji tim redom raste tendencija π-elektrona slobodnih elektronskih

parova da sudjeluju u mezomeriji molekule.

Naime, prema elektronskoj teoriji sposobnost molekule da apsorbira fotone energije

zračenja zavisi od njene sposobnosti da preñe u pobuñeno stanje, tj. od mogućnosti da neki njen

elektron preñe u orbitalu višeg energetskog stanja. Za razliku od σ-elektrona koji su čvrsto

NS

S

3

vezani i koji zahtijevaju velike energetske iznose za skok u višu orbitalu (apsorpcija u

ultraljubičastom području) raspoloživi energetski nivoi π-elektrona manje su udaljeni jedan od

drugog, pa su za prijelaz u eksicitirano stanje potrebni manji iznosi energije. Hoće li doći do

apsorpcije u vidljivom području spektra i koja valna duljina će biti apsorbirana ovisi o:

- broju dvostrukih veza

- broju konjugiranih dvostrukih veza

- broju konjugiranih benzenovih jezgri (veličina područja na kojem se

nalaze konjugirane veze)

- prisustvu heteroatoma (N, O, S) u konjugiranom lancu

- račvanju konjugacije

- prisustvu metiliranih amino-skupina.

4

1.1.2. PODJELA BOJILA

Podjela bojila, ovisno o porijeklu, supstratu, bojadisarskim značajkama i kemijskoj konstituciji

prikazana je u sljedećoj tablici:

B O J I L A

P r i r o d n a

Vegetabilnog porijekla Indigo Alizarin Boja modrog drveta

Animalnog porijekla Purpur Košenila Lac-dye

S i n t e t s k a

Podjela prema materijalu koji se njima bojadiše

Podjela prema bojadisarskim značajkama

Podjela prema kemijskoj konstituciji

1. Bojila za tekstil a) za vegetabila vlakna b) za animalna vlakna c) za sintetska vlakna d) za miješana vlakna ili

tkanine 2. Bojila za kožu 3. Bojila za papir 4. Bojila za plastične mase 5. Bojila za živežne namirnice 6. Bojila za premazna sredstva 7. Bojila za druge specijalne svrhe

a) za mikroskopiju b) za fotografiju c) za kozmetiku d) za pirotehniku e) za farmaceutske svrhe f) za kemijske analize (indikatori)

1. Bojila topljiva u vodi a) bazna bojila b) kisela bojila c) kiselo-močilska bojila d) metal-kompleksna bojila e) supstantivna (direktna)

bojila f) reaktivna bojila g) leuko-esteri reduktivnih

bojila (indigosoli) 2. Bojila topljiva u

alkoholu 3. Bojila netopljiva u vodi

a) bojila koja se redukcijom mogu prevesti u leuko-spojeve topljive u vodi (reduktivna i sumporna bojila)

b) disperzijska bojila c) bojila topljiva u

mastima i uljima d) pigmentna bojila e) bojeni lakovi

4. Bojila koja se grade na tekstilnom materijalu

a) naftol-AS-bojila b) acetatna bojila za

razvijanje c) oksidacijska bojila d) bojila koja nastaju u

diazotipiji e) bojila za višeslojnu

fotografiju u bojama

1. Nitrozo bojila 2. Nitro bojila 3. Azo-bojila (mono-azo,

di-azo, poli-azo bojila) 4. Stilbenska bojila 5. Difenil-metanska bojila 6. Di- i triaril metanska

bojila 7. Ksantenska bojila 8. Akridinska bojila 9. Kinolinska bojila 10. Metinska i polimetinska

bojila 11. Tiazolna bojila 12. Azinska bojila 13. Oksazinska bojila 14. Tiazinska bojila 15. Sumporna bojila 16. Antrakinonska bojila 17. Indigoidna bojila 18. Amino-ketonska i

hidroksi-ketonska bojila 19. Leuko-esteri reduktivnih

bojila 20. Oksidacijska bojila 21. Reaktivna bojila 22. Ftalocijaninska bojila 23. Metalkompleksna bojila

5

1.1.3. SKUPINE BOJILA PREMA BOJADISARSKIM ZNAČAJKAMA

1.1.3.1. Bojila topljiva u vodi

Bazna bojila sadrže slobodne ili supstituirane amino skupine (krizoidin), a upotrebljavaju

se najčešće u obliku u vodi topljivih soli (octene, oksalne, sulfatne ili kloridne kiseline), odnosno

kao dvosoli tih kiselina sa cinkovim kloridom. U vodi topljive soli boje vunu, svilu, papir i kožu,

a pamuk tek nakon obrañivanja močilima (taninom, sintetskim štavilom).

Slobodne baze topljive su često u organskim otapalima (alkoholima, esterima, ketonima

itd.), a djelomično i u uljima, mastima i voskovima. Upotrebljavaju se za bojenje lakova

plastičnih masa, voskova i parafina, a takoñer i u štamparskim bojama. Disperzija baznih bojila u

vodi boji acetatni rejon. Bazna bojila čine najstariju grupu bojila a odlikuju se jasnim i živahnim

tonovima, ali su im postojanosti naročito na svjetlost, slabe. Upotrebljavaju se kad se daje veća

važnost živahnom tonu obojenja nego postojanosti. Baznih bojila ima u gotovo svim kemijskim

skupinama.

N = NNH2

NH2

Krizoidin

Kisela bojila sadrže jednu ili više sulfonskih skupina koje uzrokuju njihovu topljivost u

vodi i njihov bojadisarski karakter ( amidonaftolcrveno). Kemijski spadaju najvećim dijelom

meñu azo- (monoazo- i diazo-) bojila, antrakinonska, triarilmetanska i ksantenska bojila. Boje

animalna vlakna, naročito vunu i svilu, i to izravno iz kisele kupke. Posebni asortimani kiselih

bojila upotrebljavaju se za kožu, animalna vlakna, poliamidna vlakna i papir. Neka kisela bojila

boje vunu i iz neutralne kupke.

N2SO3H

CH3 CO NH

HO3S

OH

6

Amidonaftol crvena

Kiselo-močilna bojila na vlaknu tvore s pogodnim metalnim spojevima (solima kroma, a

takoñer solima aluminija, bakra i željeza) manje ili više teško topljive kompleksne spojeve i tako

daju obojenja dobrih mokrih postojanosti, a u većini slučajeva i bolje postojanosti na svjetlu nego

što ih imaju obojenja istim bojama bez metala.

Kako se kao močilo najčešće upotrebljavaju kromne soli, ova bojila se često nazivaju i

kromnim bojilima. Po konstituciji ta bojila pripadaju azo-bojilima, triarilmetanskim, ksantenskim

i antrakinonskim bojilima. Većina tih bojila sadrži u orto- ili para-položaju ili dvije hidroksilne

skupine ili dvije karboksilne skupine ili jednu hidroksilnu i jednu karboksilnu skupinu.

U bojilima iz reda azo-spojeva mora biti u obe jezgre prisutna po jedna od navedenih

dviju skupina u o, o'-položaju, odnosno u para položaju, s obzirom na azo-skupinu, ili pak mora u

jednoj jezgri biti jedna od ovih skupina u spomenutom položaju, a u drugoj amino skupina. Bojila

ovakve konstitucije nazivaju se orto-oksi bojila. Najveći dio prirodnih bojila spada takoñer u

grupu močilnih bojila. Bojila ove skupine su od naročitog značenja za bojenje vune. Obojenja su

dobrih postojanosti, naročito obojenja dobivena bojilima antrakinonskog reda, izvedenim od

alizarina.

N = N

SO3Na

COONa OHSO3Na

Kiselo alizarinsko crvenilo

Metalkompleksna bojila predstavljaju skupinu kromnih i kobaltovih kompleksa (pretežno)

orto-oksi-azo bojila. Prema sadržaju kompleksno vezanog metala u molekuli bojila, dijele se na

metal kompleksna bojila 1:1 (jedan atom metala vezan na molekulu bojila) vrlo dobro topljiva u

vodi i koja boje vunu iz vrlo kiselih kupki (palatinska i neolanska bojila) i na metal kompleksna

bojila 1:2 (atom metala na dvije molekule bojila) teže topljiva u vodi s kojima se boji iz slabo

kiselih do neutralnih kupki (cibalani, irgalani, izolani, ortolani). Oba tipa bojila daju na vunenom

materijalu vrlo postojana obojenja, a primjenjuju se i na poliamidna i modificirana

poliakrilonitrilna vlakna. Naročito dobre postojanosti postižu se na sintetičkim vlaknima metal

kompleksima 1:2 topljivim u vodi, koji su pripremljeni u finim disperzijama.

7

N = N

O O

OOCr

N = N

Cibalan

Supstantivna (direktna) bojila boje celulozna vlakna (pamuk i druga prirodna i regenerirana

biljna vlakna) direktno, bez prethodnog obrañivanja močilima. Ta su bojila najčešće topljiva u

vodi zbog prisutnosti sulfonskih skupina u molekuli. Najveći je broj direktnih bojila iz reda di-,

tri-, i poliazo bojila, a relativno mali broj iz redova monoazo bojila, stilbenskih, oksazinskih,

tiazolskih i ftalocijaninskih bojila. U pogledu postojanosti na svjetlu mnogo se razlikuju; ima ih

od slabo postojanih do naročito postojanih. Mokre su im postojanosti (na vodu, pranje, znoj)

općenito vrlo slabe. Stoga su se razvile metode za naknadnu obradu supstantivnih bojila na

materijalu koje znatno poboljšavaju naročito mokru postojanost. Metoda obrade zavisi od

kemijske strukture bojila, pa se supstantivna bojila mogu podijeliti u ove skupine:

a) Bojila za naknadnu diazotaciju: sadrže slobodnu amino-skupinu, koja se tek na vlaknu

diazotira, a zatim se kopulira s odabranom komponentom za kopulaciju (npr. β-

naftolom, m-fenilendiaminom).

b) Bojila koja se lako kopuliraju: obrañuju se odabranim diazonijevim spojevima (najčešće

diazotiranim p-nitronilinom).

U oba slučaja molekula bojila se povećava, smanjuje se njena topljivost a nijansa boje se

znatno produbljuje.

8

c) Bojila za naknadnu obradu metalnim solima (najčešće bakarnim, rjeñe kromnim solima),

imaju po svojoj kemijskoj grañi močilni karakter, pa na vlaknu naknadno nastaju

odgovarajući metalkompleksi.

Sva direktna bojila mogu se naknadno obrañivati na materijalu kation-aktivnim

preparatima, ali ta obrada daje različite rezultate u pogledu povećanja postojanosti.

N = N

NH2

SO3H

N = N

SO3H

NH2

Kongo crvenilo

Reaktivna bojila imaju posebnu atomsku skupinu, tzv. reaktivnu komponentu, vezanu za

molekulu bojila koja je po kemijskoj grañi većinom azo-bojilo, rjeñe antrakinonsko,

ftalocijaninsko ili metalkompleksno u vodi topljivo bojilo. Reaktivna komponenta je najčešće s-

triazinski prsten s jednim ili dva reaktivna atoma klora, ili vinil-sulfonski ostatak. Ona se

kemijski veže s hidroksilnim skupinama celuloznog vlakna ili amino skupinama vune i

poliamidnog vlakna. Od izbora obojene komponente zavisi postojanost reaktivnih bojila na

svjetlu, a sve mokre postojanosti znatno su poboljšane zbog kemijske veze ostvarene vlaknom

preko reaktivne skupine bojila.

NH

SO3Na

N = N

NaO3S N

N N

Cl

Cl

Prosionska brilantno narančasta GS

Leukoesteri reduktivih bojila (indigo soli) jesu soli estera sumporne kiseline s

leukospojevima koji nastaju redukcijom karbonilnih skupina indigoidnih i antrikinonskih bojila.

Karakterizira ih prisutnost grupacije MeO3SO-C=C-C=C-OSO3Me (Me=K ili Na). Vežu se iz

neutralne kupke na pamuk ili iz slabo kisele kupke na vunu ili svilu, a zatim se u drugoj kupki, s

kiselinom hidrolizira ester i istodobno oksidirajućim sredstvom (natrijev nitrit, natrijev dikromat,

feriklorid) oksidira hidroksilna skupina u karbonilnu. Njihove postojanosti odgovaraju

9

postojanostima onih reduktivnih bojila od kojih se izvode. Upotrebljavaju se najčešće za bojenje

pamuka, lana, regeneriranih celuloznih vlakana, a rjeñe za vunu i svilu. Odlikuju se izvanrednom

sposobnošću egalizacije i prodiranja u tekstilno tkivo, pa se zato upotrebljavaju za pastelne

nijanse i za bojenje komadne robe. Stanovitu upotrebu imaju i u bojadisarskom štampanju

(tisku).

NH

NaO3SO-

C C

CC

NaO3SO-

NH

Indigosol O

1.1.3.2. Bojila topljiva u alkoholu

Ova bojila mogu se naći u svim kemijskim skupinama. Većina pripada azo-bojilima, a ima ih iz

reda nigrozina i indulina, triarilmetanskih i ksantenskih bojila. Služe za prozračno bojenje

celuloznih estera, celuloida, prirodnih i sintetičkih smola itd.

1.1.3.3. Bojila netopljiva u vodi

Reduktivna bojila obuhvaćaju u vodi netopljiva bojila koja se natrijevim “hidrosulfitom”

(natrijevim ditionitom, Na2S2O4⋅2H2O) u prisutnosti alkalija prevode u reducirani oblik, tzv.

leuko-oblik, topljiv u vodi. Iz takve se otopine bojila vežu na materijal i onda se kisikom iz zraka

oksidiraju natrag u netopljivo bojilo. Za bojenje vune upotrebljiva su samo ona bojila, koja se

mogu prevesti u topljiv oblik u prisutnosti amonijaka na nižoj temperaturi. Najvrednija bojila za

celulozna vlakna jesu bojila s najvećim postojanostima i pripadaju kemijskoj grupi

antrakinonskih bojila, (indantrenska bojila). Niz indigoidnih bojila upotrebljava se na isti način za

istu svrhu. Reduktivna bojila za vunu pripadaju skupinama indigoidnih, benzokinonskih i

naftokinonskih bojila.

C C

CC

O O

S S

10

Helidoncrvenilo BB (Tioindigo)

Sumporna bojila prevode se u oblik topljiv u vodi djelovanjem otopine natrijeva sulfida

koji reducira sulfidni sumpor u merkaptanski, te u prisutnosti alkalija nastaju u vodi topljive

natrijeve soli merkaptana. Zbog alkalne reakcije ovako nastalih otopina sumporna bojila

upotrebljavaju se isključivo za bojenje biljnih vlakana u tamnim nijansama.

(CH3)2N

N N

OS

S

S N(CH3)2

Imedijal čisto plavo

Disperzijska bojila u vodi su netopljiva ili teško topljiva, pa se za bojenje upotrebljavaju u

obliku finih vodenih suspenzija u prisutnosti disperzijskih sredstava (sapuna, deterdženata).

Suspendiranu boju materijal apsorbira nakon što je ona prodrla u intermicelarne šupljine.

Kemijski su to jednostavna antrakinonska bojila, monoazo-bojila i azometinska bojila, a imaju

obično veći broj supstituenata: amino-, alkoksi-, hidroksilalkil-, halogen-, nitro-, ili cijano -

skupine. Primjenjuju se za bojenje acetatne svile i sintetičkih vlakana.

NH2N = NH2N

Celitazol ST

Bojila topljiva u uljima i mastima pripadaju najvećim dijelom azo-bojilima i

upotrebljavaju se za bojenje tehničkih masnoća, goriva i živežnih namirnica.

N = N

OCH3

OH

Sudan crveno

11

Pigmentna bojila su potpuno ili gotovo netopljiva u mediju u kojem se apliciraju. Po

kemijskoj grañi pripadaju skupinama azo-bojila, antrakinonskih, indigoidnih i ftalocijaninskih

bojila. Upotrebljavaju se u premaznim bojama, lakovima, grafičkim bojama, bojama za tapete,

bojama za bojenje plastičnih masa. U tekstilnoj se industriji upotrebljavaju za tisak i za bojenje

sintetičkih vlakana prije procesa predenja.

SO3Na

N = N

OH

COOH

Litolrubin B

Bojeni lakovi su teško topljive ili netopljive soli bojila inače topljive u vodi ili njihovi

kompleksni spojevi. Upotrebljavaju se za iste svrhe za koje se upotrebljavaju i pigmentna bojila,

ali su nepostojana prema kiselinama i lužinama, koje ih cijepaju u prvotno topljivo bojilo i

odgovarajući metalni spoj. Bojeni lakovi proizvode se iz reda azo-, antrakinonskih, akridinskih,

azinskih, kinoftalonskih, nitro-, nitrozo-, tiazinskih i triarilmetanskih bojila.

1.1.3.4. Bojila koja se grade na vlaknu

Naftol AS bojila su netopljiva azo-bojila koja nastaju kopulacijom topljivog diazonijeva

spoja na topljivu aktivnu komponentu direktno na vlaknu ili tkanini. Kao aktivne komponente

upotrebljavaju se arilamidi 2-oksi-3-naftojeve kiseline (Naftola AS), od kojih je najednostavniji

njen anilid. Kako komponente ne sadrže skupine koje omogućuju otapanje u vodi (sulfonske i

karboksilne grupe), nastaju na vlaknu zapravo pigmentna bojila. Upotrebljavaju se u prvom redu

za bojenje celuloznih materijala, manje za svilu, a stanovite kombinacije se upotrebljavaju i za

bojenje acetatnog rejona i sintetičkih vlakana. Dobivena obojenja vrlo su postojana prema svim

utjecajima često koliko i najbolja reduktivna bojila. Značajna je i njihova upotreba za

bojadisarsko štampanje (tisak).

12

OHCONH

Naftol AS

Acetatna bojila za razvijanje analogna su naftolima-AS, ali se kao aktivne komponente za

kopulaciju upotrebljavaju relativno jednostavni aromatski fenoli i derivati acetatenog estera.

Upotrebljavaju se za bojenje celuloznog acetata i poliamidnih vlakana, a u manjoj mjeri i

poliesterskih vlakana. Postojanosti su im odlične, ali je asortiman uzak.

Oksidacijska bojila nastaju na materijalu kad se neki aromatski amini i diamini, odnosno

aminofenoli, kondenziraju i oksidiraju u toku procesa bojenja pomoću oksidacijskih sredstava

(kromata, klorata), u prisutnosti metalnih soli kao katalizatora. Upotrebljavaju se za bojenje

celuloznih materijala i krzna. Postojanosti su im općenito dobre.

NH2N

NNH NH NHN

N N

N NH

Anilinsko crnilo

Bojila koja nastaju u diazotipiji su relativno jednostavna azo-bojila. Nastaju na papiru

impregniranom stabilnim diazonijskim spojevima, kopulacijskim komponentama (floroglucinom,

rezorcinom, acetoacetanilidom, derivatima naftola itd.) i kiselinama (limunskom, vinskom) koje

sprječavaju kopulaciju nakon što je na osvijetljenim mjestima djelovanjem svjetla razoren

diazonijski spoj i zatim omogućena kopulacija izlaganjem parama amonijaka.

Bojila za višebojnu fotografiju nastaju kad dietil-p-fenilendiamin, ili p-aminofenol, ili

njihovi derivati supstituirani u jezgri ili na alkilnim skupinama, djeluju na pogodne komponente s

kojima se vežu u azometinska, indofenolska ili indaminska bojila.

13

1.1.4. TABLIČNI PRIKAZ BOJADISARSKIH SVOJSTAVA BOJILA

Skupine prema bojadisarskim

svojstvima Podskupine

Najčešći supstrati

Postupak kod bojenja

Najčešća bojila prema kemijskoj

konstituciji

Bojila topljiva u vodi

Bazna bojila Vuna, svila, papir, koža, pamuk, poliakrilna i druga sintetička vlakna

Bojenje pamuka nakon obrañivanja močilima, a ostala vlakna direktno.

Azo, azinska, ksantenska, polimetinska, oksazinska, triarilmetinska bojila.

Kisela bojila Animalna vlakna, poliamidna vlakna, papir.

Bojenje iz kisele kupke a ponekad i iz neutralne kupke.

Azo, antrakinonska, triarilmetanska i ksantenska bojila.

Kiselo močilska bojila

Vuna, svila, poliamidno vlakno.

Bojenje posredstvom metalnih soli, Cr, Al, Cu, Fe.

Azo, triarilmetanska, ksantenska i antrakinonska bojila.

Metal kompleksna bojila

Vuna, poliamidna i modificirana poliakrilonitrilna vlakna.

Bojenje iz jako kiselih do neutralnih kupki.

Orto-oksi-azo bojila.

Supstantivna (direktna) bojila

Celulozna vlakna, rjeñe papir, poliamidna vlakna.

Bojenje iz neutralnih ili lagano alkalnih kupki uz dodatak elektrolita.

Di-, tri-, poliazo bojila, rjeñe monoazo, stilbenska, oksazinska, tiazolna i ftalocijaninska bojila.

Reaktivna bojila

Celulozna vlakna, vuna, poliamidna vlakna.

Kemijska reakcija s vlaknom, bojenje iz alkalnih kupki.

Azo, rjeñe antrakinonska, ftalocijaninska bojila.

Leukoesteri reduktivnih bojila (indigosoli)

Pamuk, regenerirana celulozna vlakna, rjeñe vuna, svila.

Bojenje iz neutralne kupke (pamuk) odnosno slabo kisele kupke uz naknadnu diazotaciju na vlaknu.

Indigoidna i antrakinonska bojila.

Bojila topljiva u alkoholu

Celulozni esteri, celuloid, prirodne i sintetske smole

Azo, triarilmetanska, ksantenska bojila i dr.

Bojila netopljiva u vodi

Reduktivna bojila

Celulozna vlakna, vuna.

Prevoñenje u topljivi oblik natrijevim ditionitom.

Antrakinonska bojila. Za vunu indigoidna, benzokinonska i naftokinonska bojila.

Sumporna bojila

Celulozna vlakna. Prevoñenje u topljiv oblik natrijevim sulfidom.

Sumporna bojila.

Disperzijska bojila

Acetatna svila i sintetička vlakna.

Bojenje u finim suspenzijama (vodenim) bojila u prisutnosti disperzijskih sredstava (sapuna, deterdženata).

Antrakinonska, monoazo ili azometinska bojila.

14

Bojila topljiva u uljima i mastima.

Tehničke masnoće, goriva, živežne namirnice.

Azo bojila.

Pigmentna bojila

Premazi, lakovi, grafičke boje, boje za tepete, boje za plastične mase, u tekstilnoj industriji za tisak i bojenje sintetičkih vlakana prije predenja.

Azo, antrakinonska, indigoidna, ftalnocijaninska bojila.

Bojeni lakovi Isto kao pigmentna bojila.

Azo, antrakinonska, akridinska, azinska, nitro-, nitrozo-, tiazinska, triarilmetanska bojila.

Bojila koja se grade na vlaknu

Naftol-AS-bojila

Celulozna vlakna, rjeñe svila, acetatni rejon i sintetička vlakna.

Kopulacija na vlaknu Netopljiva azo bojila.

Acetatna bojila za razvijanje

Celulozni actetat poliamidna vlakna, rjeñe polesterska vlakna.

Kopulacija na vlaknu Netopljiva azo bojila.

Oksidacijska bojila

Celulozna vlakna, krzno

Oksidacija na vlaknu Aromatski amini, hidroksiamino, dihidroksi i aminohidroksi spojevi.

Bojila koja nastaju u diazotipiji

Papir za fotografiranje

Kopulacija na papiru Azo bojila

Bojila za višeslojnu fotografiju

Papir za fotografiranje

Kopulacija na papiru Azometinska, indofenolska, indaminska bojila.

15

1.2. SINTEZA BOJILA

Osnovne sirovine za sintezu organskih bojila su aromatski spojevi, kao npr. benzen,

toluen, fenol, ksilen, naftalen, antracen, krezol, piridin, karbazol, piran, difeniloksid i drugi, koji

se većinom dobiju iz nafte. Ove primarne komponente se relativno jednostavnim kemijskim

reakcijama prevode u intermedijere za bojila. Najčešće reakcije su sulfoniranje, nitriranje,

halogeniranje, oksidacija, redukcija i dr. Intermedijeri za bojila nadalje u meñusobnim reakcijama

daju konačni produkt - sintetičko bojilo.

1.2.1. PROCES DOBIVANJA AZO -BOJILA

1.2.1.1. Općenito

Azo-bojila su bojila koja sadrže najmanje jednu - N = N- skupinu. Teorijski se izvode od

azo-benzena C6H5−N = NC6H5, najjednostavnijeg aromatskog azo-spoja, koji se dobije

redukcijom nitro-benzena i nema karakter bojila. Meñutim, ako se u njegovu molekulu uvedu

odreñeni supstituenti dobiju se spojevi s karakterom bojila.

Azo-bojila se gotovo bez izuzetka proizvode načelno na isti način: vodena otopina ili

suspenzija nekog aromatskog amina reagira sa otopinom natrijeva nitrita i kloridne kiseline

(proces diazotacije). Ovako dobiven diazonijev spoj veže se na neku aktivnu kopulacijsku

komponentu, tj. intermedijer (proces kopulacije). Kako u sintezi azo-bojila može sudjelovati niz

azo-spojeva s više amino-skupina ili slobodnih mjesta za kopulaciju, to se reakcije diazotacije,

odnosno kopulacije mogu ponavljati nekoliko puta a reakcijski produkti su diazo- i poliazo bojila

različite grañe (sadrže dvije ili više azo-skupine) Azo-bojila su najbrojnija skupina sintetičkih

bojila i imaju najširi spektar primjene. Sposobni su bojati svako vlakno, bilo prirodno bilo

sintetičko, upotrebljavaju se kao pigmenti itd.

Prilikom sinteze azo-bojila na kvalitetu konačnog produkta vrlo utječu sljedeći činitelji:

• čistoća reaktanta

• točna odvaga reaktanta

• konstantno i potpuno miješanje tokom procesa

• dobra svojstva diazo-spoja (svježe pripravljen u kiseloj sredini, zaštićen od svjetla i topline).

16

1.2.1.2. Diazotacija

Proces diazotacije definira se kao reakcija primarnog aril-amina natrijevim nitritom u prisustvu

kiseline, uz nastajanje diazonijeve soli prema sljedećoj jednadžbi:

R-NH2 + NaNO2 + 2 HX R-N=N + NaX + 2 NaX + 2 H2O

X

Obično se radi s kloridnom kiselinom, jer ona s aromatskim aminima tvori topljive soli. Nitrit se

mora upotrebljavati o točno teorijski potrebnoj količini, kiselina se dodaje uvijek u suvišku. U

pravilu višak kiseline iznosi oko 0,5 molova na teorijski potrebna 2 mola. Pri diazotaciji slabo

bazičnih amina, kojih soli vrlo lako hidroliziraju (npr. kloro- i nitro-anilini) potreban višak

kiseline je 1-3 mola.

U nekim slučajevima gdje je i ovaj veći suvišak kiseline nedovoljan za otapanje

(nitrokloranilin) diazotacija se provodi u suspenziji. Tako se otopina baze u konc. sulfatnoj

kiselini ulije u ledenu vodu, baza se odfiltrira, opere i ostavi u obliku paste. Treba naglasiti da

konc. HCl reagira s nitritom dajući klor koji pospješuje sporedne reakcije. Zato reakcijska smjesa

ne smije sadržavati više od 20 % slobodnog HCl.

Kod diazotacija koje se provode u razrijeñenim otopinama nije potrebno sporo dodavati

otopinu nitrita. Naprotiv, poželjno je da se nitrit doda odjednom, kao što je to slučaj kod baza

koje teže stvaraju azo-spojeve i kopulaciji samih sa sobom. Meñutim, neophodno je dobro

hlañenje, što se postiže izravnim dodavanjem leda diazotirajućoj smjesi.

1.2.1.3. Kopulacija

Kopulacija je reakcija aromatskog diazo-spoja s kopulacijskom komponentom (kuplerom).

Zajedničko za sve kuplere koji se upotrebljavaju u sintezi azo-bojila je da imaju aktivni vodikov

atom vezan na ugljikovu atomu. Takvi su npr.

• fenoli

• enolizirajući keto-spojevi alifatskog karaktera s reaktivnom metilenskom skupinom u

ravnom lancu ili prstenu, bilo homocikličkom ili heterocikličkom.

17

X - CH2 - CO - Y ←→ X - CH -C(OH) - Y

X = - COR, - CO2 R , - CN, - SO2R itd.

• primarni, sekundarni i tercijarni aromatski amini s amino-skupinom direktno vezanom

za prsten.

• pirol, indol i slični prstenasti sistemi.

Optimalni uvjeti kopulacije uvelike ovise o prirodi kuplera, ali i o prirodi azo-spojeva.

Fenoli i enolizirajući keto-spojevi u pravilu kopuliraju se u alkalnoj (Na2CO3) otopini. Ako

je kupler sulfonska ili karboksilna kiselina ili ako je topljiv u vodi (rezorcinol), otapa se izravno u

potrebnoj količini Na2CO3 otopine. U drugim slučajevima, kupler se otopi u ekvivalentnoj

količini razrijeñene otopine NaOH i zatim se doda potrebna količina Na2CO3. Mnogi kupleri, kao

npr. naftol AS, zahtijevaju suvišak NaOH za potpuno otapanje. Veliki suvišak alkalija vrlo brzo

razgrañuje diazo spoj. Poželjno je upotrijebiti onu količinu Na2CO3, koja će se moći prevesti u

bikarbonat s kiselinom diazo otopine (slobodna kiselina i kiselina vezana s diazo skupinom). Na

taj način se ne stvara ništa ugljičnog dioksida, čime se izbjegava pjenjenje.

X- N= N + 0,5 HCL + H-Y-ONa + 0,5 Na2CO3 → X-N=N-Y-OH + 1,5 NaCl + 0,5 NHCO3

Kisela diazo otopina dodaje se iz lijevka za dokapavanje alkalnoj otopini kuplera polako

uz dobro miješanje. Reakcija kopulacije često nastaje trenutno, pa je moguće raditi pri sobnoj

temperaturi. Meñutim, ako je za potpunost reakcije potrebno duže reakcijsko vrijeme, poželjno je

reakcijsku smjesu ohladiti u ledu i raditi u odsutnosti jakog svjetla. Postoje takoñer i slučajevi,

kad se reakcija mora provesti uz lagano grijanje. Stoga se optimalni uvjeti reakcije utvrñuju

pojedinačno za svaku reakciju.

Da se odredi je li reakcija kopulacije potpuna, kapne se na filter papir kap reakcijske

smjese. Neobojeni prsten koji okružuje kapljicu bojila, tretira se jednom kapi otopine reaktivnog

kuplera (npr, natrij-β-naftola, R-soli ili resorcinola), a zatim s kapi otopine Na2CO3 ili NaOH.

Ako je prisutna neproreagirana diazo otopina, vrlo brzo će se formirati bojilo. Ako je bojilo lako

topljivo, tako da se ne može formirati bezbojan prsten, mali dio reakcijske otopine tretira se u

epruveti sa soli da bi se isolilo bojilo i zatim se za test upotrebljava kap ove smjese. Suvišak

kuplera odreñuje se na sličan način, testiranjem neobojenog prstena diazo otopinom.

18

Amini u pravilu kopuliraju u slabo kiselim ili neutralnim otopinama. Upotrebljavaju se

razni postupci ovisno o topljivosti pojedinog amina.

Amini se otope u vodi ili u razrijeñenoj mineralnoj kiselini. Ako kupler ima sposobnost

višestruke kopulacije, diazo otopina se dodaje otopini kuplera sporo i uz miješanje. Inače,

jednostavnije je kupler dodavati diazo otopini. Diazo spojevi koji su vrlo aktivni kupleri,

reagiraju neposredno i kopulacija završava kroz vrlo kratko vrijeme. U slučaju mnogo sporijih

diazo spojeva mineralna kiselina se neutralizira natrijevim karbonatom i tijekom reakcije drži što

je moguće bliže točki neutralnosti. Kod amina topljivih u mineralnoj kiselini reakcija mora biti

kisela na Kongo crveno da bi se kupler održao u otopini.

Kopulacija amina netopljivih u vodi ili razrijeñenim kiselinama (difenilamin,

fenilnaftilamin itd.) izvodi se u laboratorijskom mjerilu u organskim otapalima (etanol, metanol,

aceton, piridin itd.).

Benzidinska bojila. - Kod dobivanja miješanih diazo bojila iz benzidina ili sličnih baza

prva reakcija kopulacije mora se provesti u uvjetima koji će spriječiti formiranje simetričnih

diazo bojila. Zato je kupler u prvoj reakciji slabo aktivan dok se u drugom stupnju radi mnogo

aktivnijim kuplerom. Ukoliko su kupleri jednako aktivni, prva reakcija koplulacije provodi se u

što je moguće blažim uvjetima (niska alkaličnost ili visoka kiselost). Štoviše, suprotno uobičajnoj

praksi, otopina prvog kuplera dodaje se tetrozo otopini uz intenzivno miješanje, jer u suprotnom

može doći do povremenog suviška kuplera u reakcijskoj smjesi. Proces se odvija bez poteškoća

jer se otopina tetrazo spojeva benzidina i njegovih derivata vrlo lako alkalizira natrijevim

karbonatom pri niskoj temperaturi bez posljedične razgradnje. Druga reakcija kopulacije

započinje tek kad je prva potpuno završena i kad je sav sadržaj tetrazo spoja proreagirao.

Sekundarna kopulacija se provodi uobičajenim metodama za monoazo bojila.

19

1.2.1.4. Izolacija bojila

Amino-azo bojila imaju izražen bazični karakter te s mineralnim kiselinama stvaraju u

vodi topljive soli i općenito se upotrebljavaju u takvom obliku. Izoliraju se zakiseljavanjem

kopulacijske smjese s konc. kiselinom (kloridnom).

Hidroksiazo bojila uglavnom su, uz nekoliko iznimaka, o-hidroksiazo bojila netopljiva u

vodi i solnoj otopini, te precipitiraju u obliku kako su nastala reakcijom. Precipitirano bojilo se

odfiltrira, ispere vodom i suši. Ako je potrebno, bojilo se može prečistiti rekristalizacijom iz

organskog otapala.

Bojila sa sulfo ili karboksilnom skupinom obično se izoliraju isoljavanjem kao soli

alkalijskih metala topljive u vodi. Izolacija se provodi precipitacijom što je moguće potpunije,

dok prateći materijal ostaje u otopini. Katkada su za uspješnu precipitaciju dovoljne soli koje

nastaju sintezom bojila, ali obično je potreban i dodatak soli. Najčešće se upotrebljava otopina

soli da precipitat ne bi sadržavao netopljive soli i nečistoće koje su uvijek prisutne u soli. Krute

soli dodaju se samo vrlo topljivim bojilima, jer se otopina mora zasititi solju kako bi došlo do

precipitacije.

Najveća poteškoća je dobiti precipitat boje u obliku koji se lako filtrira i pere. Obično, ali

ne uvijek, preporučljivo je precipitirati bojilo pri 70-80 °C, ali uvijek ispod temperature vrenja, uz

povremeno miješanje smjese. Time se dobije kristaličan ili granulast precipitat. Meñutim, katkada

bojilo koje dobro precipitira u hladnom grijanjem postaje amorfno. Optimalni uvjeti precipitacije

pojedinog bojila, odreñuje se pokusom u epruveti. Precipitat s nečistoćama reprecipitira se

otapanjem u vrućoj vodi. Otopina se, ukoliko je potrebno, filtrira, zatim isoli pri otprilike istoj

temperaturi i koncentraciji soli kao i kod prve precipitacije.

Oprani produkt preša se da bi se uklonila solna otopina što je moguće više, zatim se suši i

usitni. Teško topljiva bojila bolje je ostaviti u obliku paste, a težinu suhog bojila odrediti pomoću

uzorka. Sušenje bojila koja sadrže nitro skupine treba provesti pažljivo pri umjerenoj temperaturi

zbog opasnosti od eksplozije.

20

1.3. EKSPERIMENTALNI RAD

1.3.1. PROCES DIAZOTACIJE

1.3.1.1. Anilin

REAKTANTI PRIBOR

Anilin Porculanska čaša od 950 ml

Kloridna kiselina konc. Lijevak za dokapavanje, grad.

Natrijev nitrit 20 % Pipeta graduirana od 25 ml

Škrob-jodid ind. papir Termometar 0-350 °C

Kongo crveni ind. papir Mješalica sa staklenim miješalom

Led Elektromotor

Posuda za kupku

Laboratorijski stolić

U porculansku čašu opskrbljenu sa staklenim mješalom, lijevkom za dokapavanje i

termometrom (vidi sliku 1), miješa se smjesa od 9,3 g (0,1 mol) anilina u 30 ml vruće vode uz

istovremeno dodavanje pipetom u tankom mlazu 25 ml konc. kloridne kiseline (HCl). Otopina se

ohladi do 40 °C i doda se dosta leda (oko 100 g) da se temperatura snizi na 0 °C, ali da još malo

leda ostane neotopljeno. U meñuvremenu čaša se stavi u kupku s ledom. Zatim se uz dobro

miješanje iz lijevka za dokapavanje doda 20 %-tna otopina NaNO2 i to količina koja sadrži 7 g

čistog NaNO2. Dodatak NaNO2 može biti brz, ali uz uvjet da temperatura ne poraste iznad 0 °C.

Ako je potrebno smjesi se doda još leda. Nitritnu otopinu standardiziranu sa čistom sulfanilnom

kiselinom treba imati u zalihi. Vrijeme potrebno za diazotaciju iznosi oko 2 minute (30 minuta

kod rada s većim količinama). Tijekom diazotacije ne smiju se stvarati mjehurići, niti otopina

smije biti zamućena ili obojena. Nakon cjelokupnog dodatka NaNO2 miješanje se produži 10

minuta. Diazotacija je potpuna kada kap reakcijske smjese daje brzi test na škrob-jodid (slabo

plava boja) i kongo-crveni (jako plava boja) indikator papir. Sve diazotacije mogu se kontrolirati

s ova dva reagensa. Ako smjesa nije dala pozitivan slabo-plavi test, doda se kapajući još nitritne

otopine dok se pozitivan test ne održi nekoliko minuta. Suprotno, ako se postigne jaki test na

nitrit doda se nekoliko kapi razrijeñene otopine anilin hidroklorida, dok nitritni test skoro nestane.

21

Ako je potrebno dodati više od nekoliko kapi otopine nitrita ili anilin hidroklorid za konačno

podešavanje, znači da je napravljena veća pogreška u vaganju ili je netočna nitritna otopina. U

tom slučaju ili kad doñe do zamućenja ili jačeg obojenja eksperiment treba ponoviti.

1.3.1.2. Benzidin

Smjesa od 18,4 g (0,1 mol) tehnički čistog benzidina, 23 ml 30 %-tne HCl i 150 ml vode

zagrije se do 70 °C (ako se želi dobiti potpuno bistru otopinu, mora se upotrebiti kloridna kiselina

koja ne sadržava niti malo sulfatne kiseline).

Otopina se hladi na 30-40 °C i doda se 50 g leda što uzrokuje odvajanje jednog dijela

HCl. Zatim se uz miješanje doda još 23 ml 30 %-tne HCl, te 70 ml 20 %-tne nitritne otopine kroz

10 sekunda. Temperatura iznosi 10-12 °C, a otopina se izbistri kroz 1 minutu. Pri nižim

temperaturama posljednji tragovi benzidin sulfata iščezavaju tek nakon 8-10 minuta. Otopina se

ispita s kongo-crvenim i škrob-jodid papirom. Otopina je skoro neutralna, ali se ne stvara ništa

diazoamino spoja, kao ni u slučaju anilina.

Slika 1. Aparatura za sintezu bojila

22

1.3.2. SINTEZA MONO-AZO BOJILA

1.3.2.1. Fenil-azo β-naftol (Sudan I.)

(Kiselo bojilo)

N=N

OH

REAKTANTI PRIBOR

1. Anilin 1. Porcelanska čaša, 950 ml

2. Kloridna kiselina konc. 2. Lijevak za dokapavanje graduirani, 250 ml

3. Natrijev nitrit 20 % 3. Pipeta graduirana, 25 ml

4. β - naftol 4. Termometar 0-360 °C

5. Natrijev hidroksid 10 % 5. Stakleno miješalo

6. Ledena octena kiselina 6. Elektromotor

7. Etanol 7. Büchnerov lijevak

8. Led 8. Boca za vakum filtraciju

9. Posuda za kupku

10. Laboratorijski stolić

Otopi 5,0 g (4,9 ml) anilina u 16 ml konc. HCl i 16 ml vode (prema postupku za

diozotaciju). Diazotacija se vrši dodatkom 20 ml 20 %-tne otopine NaNO2.

Posebno se pripremi otopina od 7,8 g β-naftola u 45 ml 10 % NaOH, te ohladi do 5 °C

stavljanjem u kupku s ledom i uz direktni dodatak oko 25 g usitnjenog leda. Ovoj otopini se uz

intenzivno miješanje vrlo polako dodaje hladna otopina diazonijeve soli. Razvija se crvena boja i

uskoro se odvajaju crveni kristali. Nakon što je dodana čitava količina diazonijeve soli, smjesa se

ostavi stajati 30 minuta uz povremeno miješanje. Otopina se zatim filtrira kroz Büchnerov lijevak

uz lagani vakuum, opere dobro sa vodom i potpuno osuši. Rekristalizacija, ukoliko je potrebno,

vrši se iz ledene octene kiseline (120 ml). Prekristalizirani produkt ostavi stajati preko noći,

23

filtrira se uz vakuum, opere s malo etanola (ili metanola) da se ukloni zaostala octena kiselina te

osuši na filter papiru.

Iskorištenje je 12 g. Čisti fenil-azo β- naftol ima Tt 131 °C. Ako je Tt niža potrebno je

suhi produkt rekristalizirati iz alkohola.

24

1.3.2.2. Amidonaftol crveno G

(Kiselo bojilo)

N2SO3H

CH3 CO NH

HO3S

OH

REAKTANTI PRIBOR

1. H-kiselina 1. Porcelanska čaša, 950 ml

2. Natrijev karbonat 3 % 2. Lijevak za dokapavanje,

3. Natrijev karbonat anhid. graduirani 250 ml

4. Anhidrid octene kiseline 3. Pipeta od 10 ml graduirana

5. Anilin 4. Pipeta 25 ml graduirana

6. Kloridna kiselina konc. 5. Termometar 0-350 °C

7. Natrijev klorid, 40 g 6. Stakleno miješalo

8. Led 7. Elektromotor

9. Kongo crveni papir 8. Büchnerov lijevak

10. Kalijev jodid-škrob ind. papir 9. Boca za vakum filtraciju

11. Otopina kloridne kiseline 10. Eksikator

12. Otopina natrijeva nitrita 11. Posuda za kupku (led)

12. Električni grijač

13. Autotransformator, V... A ...


U porcelanskoj čaši opskrbljenoj miješalicom, lijevkom za dokapavanje i termometrom

otopi se pri 50 oC 35 g (0,1 mol) H- kiseline 100 %-tne u 200 ml vode koja sadrži 6 g Na2CO3

anhidričnog. Uz burno miješanje dodaje se kroz od 15 minuta 17 grama anhidrida octene kiseline

(18,4 ml). Reakcijom dolazi do potpunog acetiliranja amino skupina H-kiseline, ali i do

djelomičnog acetiliranja hidroksilnih skupina. Da bi se potvrdilo da je acetiliranje potpuno, mali

dio otopine se zakiseli s HCl i tretira s nekoliko kapi NaNO2, a zatim napravi alkalnim s Na2CO3.

Ako je mnogo H-kiseline ostalo u smjesi stvori se plavo obojenje (kopulacija diazotirane H-

25

kiseline s acetil H-kiselinom). Kada reakcijska smjesa ne sadrži više nepromijenjenu H-kiselinu,

nitrozacijom nastaje žuta boja. Test se može zgodno izvesti i na filter papiru.

Kada je acetiliranje potpuno doda se 25 g Na2CO3 anhidričnog, smjesa se miješa i grije pri

temperaturi 90-95 °C 1 sat, nadoknañujući vodu izgubljenu isparavanjem. Ovim postupkom

hidroliziraju se acetilne skupine vezane na kisiku iz −OH skupine, dok acetilirane amino skupine

ostaju nedirnute (ako se izostavi tretman sa sodom gubi se oko 30 % početnog materijala i

konačno bojilo je onečišćeno produktima razgradnje diazo-spoja). Reakcija se može kontrolirati

titracijom s otopinom diazobenzena. Dobivena otopina sode se direktno upotrebi u reakciji

kopulacije. Acetil H-kiselina kombinirana s različitim diazo-spojevima stvara vrlo lijepa azo-

bojila otporna na svjetlo, koja odlično egaliziraju.

Tako se npr. diazotiranim anilinom dobije vrlo važna boja amidonaftol crveno G.

Diazotira se 9,3 g (0,1 mol) anilina (vidi diazotaciju anilina). Ta diazo otopina polagano

se dodaje iz lijevka za dokapavanje sodnoj otopini acetil-H-kiselina, koja je prethodno ohlañena u

kupki s ledom. Nakon završene kopulacije doda se 20 % soli. (računato na volumen reakcijske

smjese), tj. 40 g. Nakon stajanja u hladnom 12 sati bojilo se filtrira na Büchnerovom lijevku,

ispere malom količinom vode i ostatak vode ukloni pažljivim pritiskanjem taloga širom stranom

staklenog čepa. Bojilo se raširi na filter papiru i suši pri 50 °C. Iskorištenje je oko 50 g.

Ako se umjesto anilinom kopulira s aminoacetanilinom, dobije se plavo obojeno bojilo,

amidonaphtol plavo G. Hidroliza bojila se smanjuje radom pri nižim temperaturama i što je

moguće bržim sušenjem (vakuum).

26

1.3.2.3. Krisoidin Y

(Bazno bojilo)

N = NNH2

NH2

REAKTANTI PRIBOR


2. Kloridna kiselina konc. 2. Lijevak za dokapavanje,

3. Kloridna kiselina 2 M graduirani od 250 ml

4. Natrijev nitrit 3. Pipeta od 10 ml graduirana

5. m- fenilen diamin 4. Pipeta od 25 ml graduirana

6. Natrijev acetat 40 % 5. Termometar 0-350 °C

7. Natrijev klorid 6. Staklen miješalo

8. Led 7. Elektromotor

9. Kongo-crveni ind. papir 8. Büchnerov lijevak

10. Škrob-jodid ind. papir 9. Boca za vakum filtraciju

11. Otopina β- naftola 10. Lijevak kvalitativni

12. Otopina natrijeva karbonata 11. Posuda za kupku (led)


13. Autotransformatori, V....A...


Diazotira se 9,3 g anilina. Diazo-otopina dodaje se otopini 11 g m-fenilendiamina u 200

ml H2O, koja je lagano zakiseljena s HCl. Reakcijska smjesa se miješa dok koplulacija nije

potpuna, što pokazuje brzi test u kojem adicijom alkalne otopine β-naftola nema nikakve

promjene boje ako je potrošen sav diazo-spoj.

Otopina se zagrije na oko 60 °C. Doda se koncentrirana otopina soli (oko 120 g).

Reakcijska smjesa se zatim ostavi stajati da se ohladi, bojilo filtrira i suši. Dobiju se crveno-

smeñi kristali, topljivi u vodi.

27

1.3.2.4. p - Amino - azo - benzen

N

N

NH

N

N

NHCl

+

2

+

2NH (HCl) 2NH

N

N

REAKTANTI PRIBOR


2. Kloridna kiselina 2M. 2. Lijevak za dokapavanje graduirani,250 ml

3. Natrijev nitrit 20 % 3. Pipeta graduirana, 25 ml

4. NH4OH 25 % 4. Termometar 0-360 °C

5. Anilinhidroklorid 5. Stakleno miješalo

6. Octena kis. 2M 6. Elektromotor

7. Kloridna kiselina konc. 7. Büchnerov lijevak

8. Boca za vakum filtraciju

9. Posuda za kupelj


Receptura :

Diazotacija. Otopi se 7 g (0,075 mola) anilina u 87,5 ml 2 M HCl u porculanskoj čaši i

ohladi vanjskim hlañenjem na oko 20°C, a zatim na 0°C dodatkom usitnjenog leda. Otopina se

diazotira dodatkom otopine pripremljene otapanjem 5,5 g NaNO2 u 37,5 ml hladne vode. (Vidi

postupak diazotacije). Diazo otopini se doda otopina pripremljena iz 7,57 ml anilina, 50 ml vode,

25 g leda, 8 ml 2 M octene kiseline, 30 ml 2 M HCl, te ostavi stajati 10 minuta. Zatim se doda

112,5 ml otopine amonijaka, (50 ml 25 %-tne NH4OH u 400 ml vode) uz neprestano miješanje i

to takvom brzinom da reakcijska smjesa čitavo vrijeme bude izrazito kisela na lakmus papir.

Amonijak se mora dodavati ispod površine reakcijske smjese. Za dodatak amonijaka potrebno je

28

cca 1 sat, nakon čega smjesa ne daje test na diazotirani anilin s otopinom β-naftola. Žuti

diazoamino precipitat je u obliku koji se vrlo lako filtrira. Potrebno ga je filtrirati i oprati

destiliranom vodom. Talog teži 24 do 34 g.

Pregradnja diazo -amino spoja

Precipitat se pomješa s 34,2 ml anilina u čaši. Čvrsta komponenta se vrlo brzo otapa, a

voda zaostala u diazoaminobenzenu odvaja se na površinu te ukloni malom pipetom. Zatim se

doda 2,5 g anilinhidroklorida, te se smjesa neprestano zagrijava do 30 °C uz neprestano

miješanje na vodenoj kupki. Nakon 2 sata temperatura se lagano povisi na 40 °C (ne više) i

smjesa ostavi stajati preko noći. Slijedeći dan mali dio smjese zagrije se u epruveti do 100 °C.

Ako je pregradnja potpuna ne izdvaja se dušik i ne javlja se miris na fenol. Ako reakcija nije

potpuna, smjesa se grije 1 sat na 50 °C ali najčešće to nije potrebno.

Uljna smjesa se stavi u dobro promiješanu otopinu od 75 ml H2O i 50 ml konc. HCl.

Aminobenzenhidroklorid izdvaja se kao grafitu sličan precipitat, te se filtrira i na lijevku ispere

dva puta zakiseljenom vodom( HCl u 100 ml H2O). Dobiveni materijal je sasvim čist.

29

1.3.3. SINTEZA DIAZO BOJILA

1.3.3.1. Kongo crvenilo

(Supstantivno bojilo)

N = N

NH2

SO3H

N = N

SO3H

NH2

Bojilo se pripravlja tetrazotacijom benzidina i kopulacijom sa Na-naftolom.

REAKTANTI PRIBOR

1. Benzidin 1. Porcelanska čaša, 950 m2

2. Kloridna kiselina konc. 2. Lijevak za dokapavanje, graduirani 250 ml

3. Natrijev nitrit - 13,6 % 3. Pipeta od 10 ml graduirana

4. Na-naftionat 4. Pipeta od 25 ml graduirana

5. Natrijev acetat(kristalni) 5. Termometar 0 - 350 °C

6. Na2CO3 6. Stakleno miješalo

7. Zasićena otopina natrijeve soli 7. Elektromotor

8. Led 8. Büchnerov lijevak

9. Kongo-crveni ind. papir 9. Boca za vakum filtraciju

10. Škrob-jodid ind. papir 10. Posuda za kupku(led)


12. Autotransformator, V .... A ...

13. Labolatorijski stolić

Postupak: Otopi se 4,6 g benzidina u vrućoj (70°C) mješavini od 12 ml koncentrirane HCl i 75 -

100 ml H2O. Zatim se ohladi u ledenoj kupki na 0-5 °C te diazotira (tetrazitira) adicijom otopine

od 3,45 g NaNO2 u 25 ml H2O unutar 1 min. Diazotacija se produži 5 minuta. Testira se Kongo

crvenim i škrob papirom, a zatim se ta smjesa doda otopini od 16 g Na-naftionata i 20 g

30

kristalnog NaAc u 250 ml H2O. Dobro se izmiješa i ostavi smjesu stajati 1 sat. Kada uzorak

tekućine nakon zagrijavanja s HCl ne oslobaña duže N2 otopi se plavo-crni precipitat kisele boje

postupnim dodavanjem Na2CO3 (cca 10 g), nastavljajući s miješanjem i grijanjem, dok

temperatura ne dostigne 80 °C. Kroz to vrijeme bojilo prelazi u otopinu kao crvena Na-sol

(Kongo crveno). Otopi se, filtrira i još vruće upravo zasiti (izbjegavaj suvišak) s NaCl, te ostavi

da se spontano ohladi do sobne temperature. Zatim se ohladi u ledu, bojilo se opere zasićenom

otopinom NaCl i suši na zraku. Iskorištenje je 30 g.

Ako je filtracija spora radi se po sljedećem postupku. Finu suspenziju stavi se na široku

ploču za isparavanje i isparava na vodenoj kupelji do suhog. Tako dobivena ljepiva masa otopi se

u minimalnoj količini razrijeñenog alkohola (1 vol. vode : 3 vol. metanola, oko 100-125 ml), i

ostavi da se ohladi. Filtriraj Kongo-crvenilo koje je sada u obliku granulata, uz lagani vakuum, te

suši na filter papiru na zraku. Produkt može sadržavati znatne količine soli, koje se uklone

ponavljanjem rekristalizacije iz razrijeñenog alkohola.

31

2. BOJENJE TEKSTILNIH VLAKANA

2.1. TEORIJA BOJENJA

Bojilo se može vezati na vlakno adsorpcijom, mehaničkim ili kemijskim putem. Kojom će se od

ove tri mogućnosti bojilo vezati ovisi o kemijskoj konstituciji vlakna i o vrsti bojila.

U slučaju adsorpcije bojilo se adsorbira na površini vlakna u monomolekularnom sloju.

Ovako "površinski vezano" bojilo postupno difundira u unutrašnjost vlakna i stvara koordinativne

komplekse.

Kod mehaničkog vezivanja bojilo se pomoću veziva mehanički pričvrsti na vlakno.

Ukoliko bojilo kemijski reagira sa slobodnim skupinama vlakna radi se o kemijskom vezivanju.

2.2. PRIPREMANJE TEKSTILIJA ZA BOJENJE

Tekstilni materijal koji će se bojati (sirovi pamuk, vuna ili drugi) mora se prvenstveno

oprati , da bi se uklonila masna onečišćenja koja sadržava, u manjoj ili većoj mjeri, svako

prirodno vlakno. Svijetle nijanse mogu se postići samo na onom vlaknu koje je prije bojenja ne

samo prano, nego i bijeljeno. Tekstilije prije unošenja u kupku za bojenje treba dobro nakvasiti u

vodi. Pamuk se obično kvasi u toploj, a vuna u mlakoj vodi. Samo dobro nakvašena i ocijeñena

roba natopit će se sva za kratko vrijeme jednakomjerno bojilom u kupki, a to je važan uvjet da se

postigne jednoličan ton (egalitet). Kao sredstva koja ubrzavaju kvašenje i prodiranje otopljenog

bojila u vlakna, upotrebljavaju se sapuni, sulfonirana ulja i drugi površinsko aktivni preparati

(npr. 2-4 g/l Nekala BX). Sirova vuna s koje nisu prije bojenja pranjem uklonjena prirodna masna

onečišćenja ne može se jednakomjerno obojiti ako se kupki za bojenje ne dodaju sredstva koja

potpomažu kvašenje i smanjuju površinsku napetost vode.

Sintetička vlakna su termoplastična, te pri vrućoj obradi podliježu promjenama kao što su

skupljanje, stvaranje nabora i kovrčavosti. Da bi se ovo spriječilo, prije bojenja materijal se mora

"tremofiksirati" tj. obraditi vrućom vodom, parom ili toplim zrakom.

32

2.3. POSTUPAK BOJENJA

Bojenje tekstilnog materijala obavlja se u vodenoj otopini bojila. Bojilo se otapa u

omekšanoj vodi, a po potrebi otapanje se ubrza zagrijavanjem. Samo potpuno otopljeno bojilo

smije se izliti kroz sito u kupku za bojenje. Otopina u kupki sadržava osim bojila i potrebne

dodatke: soli kiseline, alkalije itd. Za neke skupine bojila kupka još sadrži redukcijska ili

oksidacijska sredstva. Otopljeno bojilo s dodatcima čini kupku za bojenje. Volumen otopine

izražava se uvijek u omjeru prema materijalu. Ako se boji 10 g pamuka u kupki od 200 ml kupka

jest 1:20. Količina bojila i dodatka označuje se u postotcima prema materijalu koji se boji ukoliko

nije drugačije naglašeno.

U ovako prireñenu kupku potapa se tekstilni materijal da primi bojilo. Suhi materijal je

potrebno prije potapanja u kupku za bojenje nakvasiti u vodi i onda ocjediti, da bi vlakna mogla

primati bojilo brže i jednakomjernije. Bojenje se vrši redovito uz grijanje kupke i neprestano

pokretanje robe ili pak roba miruje, a otopljeno bojilo cirkulira kroz materijal. Za svaku grupu

bojila propisani su potrebni dodatci i najpovoljnija temperatura kupke, jer o tome ovisi način

prijelaza bojila iz kupke na vlakno. Proces bojenja mora se voditi tako, da se bojilo što bolje

iscrpi iz kupke i jednakomjerno razdjeli, te da se postigne jednolično obojenje.

Čvrstoća vegetabilnog vlakna bit će očuvana, ako se boji u alkalnim ili neutralnim

kupkama, a samo u izuzetnim slučajevima gdje to nije moguće drugačije izvesti (anilinsko crnilo)

dopušta se kisela kupka; pri tom valja postupati vrlo oprezno.

Animalna vlakna, vuna i prirodna svila osjetljivi su prema alkalijama i stoga se redovito

boje u kiselim kupkama. Kiselost se podešava dodatkom organskih ili mineralnih kiselina i

zgodno odabranih soli. Samo s nekim redukcijskim bojilima boje se animalna vlakna u slabo

alkalnoj kupki.

Dakle, materijal se najprije odvaže i prema odvagi proračuna, uzevši u obzir zadatak,

količina bojila i dodatka. Ako je zadano da se oboji 5 g vune s 1,5 % oranž II bojila uz dodatak 5

%-tne sulfatne kiseline u kupki 1:30, onda se računom ustanovi, da kupki za bojenje treba dodati

0,075 g bojila i 0,25 g sulfatne kiseline. Bojilo se otopi najprije u malo vode i onda se volumen

vode koja sadržava bojilo i dodatke, nadopuni do 150 ml (volumen kupke odgovara postavljenom

zadatku 1:30). Za lakše i točnije odmjeravanje količine bojila pri bojenju u laboratoriju, napravi

se razrijeñena otopina (2 g u litri), pa da se menzurom odmjeri zadana količina bojila (0,075 g

33

bojila sadržano je u 35,3 ml takve otopine). Za ogledno bojenje naprave se i otopine (obično 10

%) kiselina, baza, soli i drugih dodataka, pa se potrebne količine uzimaju odmjeravanjem po

volumenu, što se brže i lakše vrši nego vaganjem.

Pokretanje (hantiranje), protjecanje i iscjeñivanje tekstilnog materijala treba vršiti (to je

osobito važno) u početku bojenja, a mora se ponavljati svakih 2-5 minuta, naročito kod bojila,

koja brzo prelaze na materijal (npr. bazna bojila na tanirani pamuk). S nekim bojilima (sumporna

i indigoidna) preporučuje se bojiti ispod površine otopine. U tom slučaju materijal se povremeno

pokreće ali ispod površine otopine.

Kad se postigne traženi ton boje, roba se vadi iz kupke i temeljito ispire vodom sve dotle

dok ne počne otjecati bistra voda neutralne reakcije. Time se ukloni nevezano bojilo i isperu

dodatci (kiseline, soli, alkalije itd.). Kod bojila koja se grade na vlaknu ili fiksiraju u

neotopljenom obliku (močilska i redukcijska), nadopunjava se prvo ispiranje kuhanjem robe u

otopini sode i sapuna. Time se oživi ton bojila i poveća njegova postojanost prema trenju i pranju.

Iz opranog tekstilnog materijala ukloni se voda mehaničkim postupcima. U mnogo se

slučajeva tekstilni materijal ocjeñuje i nakon obrade u močilima, ili nakon impregniranja vlakna s

nekom komponentom koja sudjeluju kod tvorbe i razvijanja bojila. Ocjeñivanje mora biti

jednolično, što se najbolje postiže cijeñenjem izmeñu gumenih valjaka.

34

2.4. EKSPERIMENTALNI RAD

2.4.1. BOJENJE PAMUKA SUPSTANTIVNIM BOJILIMA

Bojenje supstantivnim bojilima vrši se iz slabo alkalne otopine uz dodatak sode i soli

(Na2SO4 ili NaCl ). Soda povećava topljivost bojila, a solju se postiže bolja ravnomjernost.

Bojenje počinje obično pri srednjoj temperaturi koja se postupno podiže do blizu vrelišta da bi se

dobilo dobro iskorištenje i ravnomjernost obojenja.

Nedovoljna postojanost supstantivnih bojila može se povećati naknadnom obradom s

formaldehidom, metalnim solima, kation-aktivnim preparatima i diazotiranjem ili kopuliranjem

na vlaknu. Izbor sredstva za naknadnu obradu ovisi o kemijskoj konstituciji bojila.

Bez naknadne obrade

Receptura I . 0,5 % 1 % 1,5 % 2 %

bojila bojila bojila bojila

Bojilo: Tobazol supro siva 66 25 ml 50 ml 75 ml 100 ml

Na2CO3 0,5 g/l 1 g/l 1,5 g/l 2 g/l

Dispergol KD 0,5 g/l 1 g/l 1,5 g/l 2 g/l

Glauberova sol krist.(Na2SO4) 10 g/l 20g/l 30 g/l 40 g/l

Odnos kupke - 1 :20

Količina materijala - 10 g

Otopina bojila - 1 : 500

Otopina kemikalija - 1 : 10

Materijal se prije bojenja iskuhava 1/2 sata pri 100 °C u vodi uz dodatak 0,5 g/l Superola 0. U

pripremljenu kupku se stavi iskuhano pamučno vlakno i postupno zagrijava od 20-100 °C.

Bojenje traje 1 sat.

35

Naknadna obrada s metalnim solima.

Receptura II. 0,5 % 1 % 1,5 % 4 %


Bojilo: Cuprophenyl-Marine blau Rh 25 ml 50 ml 75 ml 200 ml

Na2CO3 0,2 g/l 0,3 g/l 0,4 g/l 0,5 g/l

Dispergol KD 1 g/l 1 g/l 1 g/l 1 g/l

Glauberova sol krist.(Na2SO4) - 10 g/l 20 g/l 40 g/l

Octena kiselina 1 % 2 % 3 % 3 %

CuSO4 1 % 2 % 3 % 3 %

Odnos kupke - 1 : 20


Otopina bojila - 1 : 500

Otopina kemikalije - 1 : 10

Pamučni materijal se iskuhava 1/2 sata u vodi pri 100 °C uz dodatak 0,5 g/l Superola 0., te boji u

prethodno pripremljenoj kupki koja sadrži bojilo, Na2CO3, Dispergol i Glauberovu sol, 1 sat uz

postupno zagrijavanje od 30-100 °C. Nakon završenog bojenja pamučni materijal se dva puta

dobro ispere hladnom vodom, a tada obrañuje sa CuSO4 u octeno-kiseloj otopini 30 minuta pri

80 °C.

36

2.4.2. BOJENJE PAMUKA REAKTIVNIM BOJILIMA

Bojenje reaktivnim bojilima provodi se u dva stupnja. U prvom stupnju boji se u

neutralnoj otopini bojila uz postupno dodavanje soli i to u obrocima. U ovoj fazi vlakno

ravnomjerno crpi bojilo i to pri sobnoj temperaturi cca 30 minuta. Crpljenje pojedinih "procion"

bojila je različito ( žuto bojilo se iscrpi brže nego plavo ili crveno). U drugom stupnju kupka se

alkalizira dodatkom natrijevog karbonata, kako bi mogla nastupiti reakcija izmeñu vlakna i bojila,

te se uz crpljenje obavlja i fiksiranje bojila cca 1 sat. Dio nevezanog bojila ispere se sapunanjem.

Receptura III.

Bojilo: Dumaren Blau X-3 LR 0,5 % 1 % 1,5 % 2 %


Glauberova sol krist.(Na2SO4) 40 g/l 60 g/l 60 g/l 80 g/l

Na2CO3 5 g/l 10 g/l 10 g/l 15 g/l



Bojilo se upasti s malo hladne vode i prelije vrućom vodom. Kupki zagrijanoj na 45°C

doda se otopljeno bojilo, ¼ ukupne količine Na2CO3 i prethodno iskuhani materijal (iskuhavati ½

sata sa 0,5 g/l Superola 0, zatim dobro isprati). Temperatura kupelji se povisi do vrenja tijekom

45 minuta. Kroz tih 45 minuta kupki se dodaje Glauberova sol u obrocima (3 puta svakih 15

minuta), a zatim ostatak vode. Nakon ovog dodatka bojenje se nastavlja još 1 sat. Nakon

završenog bojenja materijal se opere hladnom vodom, zatim vrućom (80 °C) i osapuni s 0,5 g/l

Superola 0 uz kuhanje 20 minuta. Zatim se opere jedan put vrućom vodom i konačno hladnom

vodom.

37

Receptura IV.

Bojilo: Procion Yellow LS 0,5 % 1 % 1,5 % 2 %


NaCl 15 g/l 20 g/l 20 g/l 30 g/l

Na2CO3 3 g/l 3 g/l 3 g/l 5 g/l



Prethodno bojenju materijal se mora bijeliti. Najprije se materijal drži 10 minuta u hladnoj

vodi sa 0,5 g/l Superola, a zatim se istoj kupki doda 3 ml/l H2O2, NaOH 42 % do pH 10 i 0,1 ml/l

perstabilizatora. Kupka se zagrije na 50 °C i ostavi pri toj temperaturi 45 minuta, a zatim

zagrijava pri temperaturi vrenja 1/2 sata.

Bojilo se upasti malo hladne vode i potpuno otopi prelijevanjem vrućom vodom. Boji se

pri sobnoj temperaturi i to 10 minuta bez NaCl, zatim se u u dva navrata u razmacima od po 10

minuta doda sol. Bojenje se produži još 10 minuta, a zatim u dva navrata u razmacima od po 5

minuta doda Na2CO3, te boji još 15 minuta. Ukupno bojenje traje 6 minuta. Obojeni materijal se

ispere, sapuna 20 minuta u vodi sa 0,5 g/l Superola pri 100 °C, te ponovno dobro ispere.

38

2.4.3. BOJENJE PAMUKA REDUKCIJSKIM BOJILIMA

Za otapanje redukcijskih bojila potrebna je redukcija pomoću ditionita (Na2S2O4 tzv.

“hidrosulfita”) i natrijevog hidroksida. Reducira se uglavnom u “matičnoj kupki " koja ima

visoku koncentraciju. Matična kupka se izlije u kupku za bojenje, kojoj je prethodno dodano

nešto hidroksida i ditionita (eliminacija u vodi otopljenog kisika). Količina lužine, ditionita i

dodatka, te temperatura bojenja ovise o karakteru redukcijskog bojila (indigoidno,

antrakinonsko). Nakon bojenja slijedi oksidacija na zraku, u vodi ili oksidacijskim sredstvima.

Intenzivnim sapunanjem razvija se prava nijansa.

Receptura V.

Bojilo: Indantren Gelb 36 FN 0,5 % 1 % 1,5 % 2 %


Natrijev hidroksid32 % 5,5 % 6 ml/l 7 ml/l 8 ml/l

Natrijev ditionit 2 g/l 2 g/l 2,5 g/l 3 g/l

Glauberova sol krist. 10 g/l 10g/l 15 g/l 15 g/l

Matična kupka

Natrijev hidroksid 32 % 1,5 ml/g bojila

Natrijev ditionit 0,5 g/g bojila

Voda 50 ml/g bojila



Redukcijsko bojilo otapa se u matičnoj kupki 10-15 minuta pri 50 °C. Zatim se matičnoj

kupki doda kupka za bojenje i izbijeljeni materijal (vidi postupak bijeljenja u recepturi IV.) i boji

se jedan sat pri temperaturi 45-50 °C. Nakon završenog bojenja bojilo se oksidira namakanjem

materijala u vodi do povratka obojenja, a zatim se materijal sapuna 1/2 sata uz kuhanje u vodi sa

0,5 g/l Superola i 1 g/l Na2CO3.

39

2.4.4. BOJENJE PAMUKA NAFTOLIMA AS

Bojenje pamuka naftolima AS obavlja se u dvije faze. U prvoj fazi materijal se impregnira

komponentom koja se fiksira na vlaknu (naftolom), a u drugoj razvija obojenje kopulacijom s

otopinom diazonijeva spoja.

Naftol se otapa po hladnom postupku i to u alkoholu uz dodatak natrijevog hidroksida.

Dobivena koncentrirana otopina razrijedi se do propisanog omjera prema materijalu i dodaje

kupki za naftoliranje. Često se otopini naftola doda nešto formaldehida koji stabilizira otopinu i

sprječava hidrolizu naftolata na vlaknu. Neposredno prije naftoliranja otopini se doda Glauberova

sol za povećanje supstantivnosti naftola prema vlaknu. Nakon naftoliranja obično pri temperaturi

25-40 °C materijal se ocijedi i kopulira.

Diazotacija se obavlja u hladnom ("ledeno bojilo"). Naime, solno-kiseloj otopini "baze"

(Ectorange GR Base) dodaje se natrijev nitrit ili se "bazi" koja se upasti u vodi doda potrebna

količina HCl i NaNO2. Nakon završene diazotacije višak HCl odstrani se dodatkom natrijeva

acetata, te se doda octena kiselina za vezivanje viška alkalije u otopini za naftoliranje.

Neposredno prije potapanja naftoliranog materijala, otopini diazokomponente dodaje se

NaCl da bi došlo do ispiranja jednog dijela naftolata s vlakna. Materijal se provodi kroz hladnu

otopinu ovako pripremljene diazokomponente, pri čemu se boja stvara trenutačno. Poslije

razvijanja materijal se ispere i iskuha u sapunskoj otopini (skidanje čestica neotopljene azo boje,

tj. povećanje postojanosti prema otiranju).

Receptura VI.

Naftoliranje

Naftol AS 5 g/l

Alkohol 1 ml/g naftola

Natrijev hidroksid 32 % 0,5 ml/g naftola

Voda 40 °C 2 ml/g naftola

Formaldehid 33 % 0,5 ml/g naftola

Kupka

40

Natrijev hidroksid 32 % 10 ml/l

Meñupranje

Natrijev hidroksid 32 % 2 ml/l

Natrijev klorid 20 g/l

Diazotiranje

Ectorange GR Base 1,4 g/l

Hladna voda 1,5 ml/g baze

Diazolan A 0,1 g/g

Natrijev nitrit 98 % 0,56 g/l

Hladna voda (+led) 10 - 12 °C 30 ml/g

Kloridna kiselina 32 % 2,15 ml/g

Natrijev acetat (2 ml/g vode) 1,1 g/g

Octena kiselina 50 % 0,67 ml/g

Kupka

Diazolan A 1 g/l

NaCl 20 g/l



Naftolu se dodaje smjesa alkohola, natrijevog hidroksida i vode i miješa dok otopina

postane bistra. Tada se doda formaldehid i ostavi stajati ½ sata. Iz ovako dobivene koncentrirane

otopine bojila priredi se kupka dodatkom propisane količine natrijevog hidroksida i vode.

Materijal se uroni u kupku, naftolira pola sata pri 25 °C, a zatim 10 minuta ispire hladnom

vodom uz dodatak natrijevog hidroksida i natrijeva klorida.

Sada se pripremi kupka za diazotiranje tako da se "baza" upasti s diazolanom i hladnom

vodom, te doda natrijev nitrit. Nakon što se nitrit potpuno otopio pasta se ohladi i brzo doda u

41

smjesu hladne vode i kloridne kiseline. Uz povremeno miješanje ostavi se stajati pola sata, te

doda natrijev acetat i octena kiselina. Ovako koncentrirana otopina profiltrira se ukoliko je

potrebno i razrijedi vodom koja sadrži odreñenu količinu diazolana i kuhinjske soli, tako da se

dobije kupka 1:20. Sada se u ovu kupku potopi naftolirani materijal, te se razvija boja pola sata

pri temperaturi 12 °C. Ukoliko je potrebno doda se led.

Poslije razvijanja obojeni materijal se dobro ispere u vodi i sapunu s 0,5 g/l Superola

najprije 20 minuta pri 60 °C, te 30 minuta pri 100 °C.

42

2.4.5. BOJENJE MIJEŠANOG MATERIJALA

(50 % poliestersko vlakno - 50 % pamuk)

Preduvjet za uspješno bojenje mješavine od različitih vlakana je poznavanje sastava

mješavine u pogledu vrste vlakna i kvantitativnog sastava.

Za mješavinu celuloznih i poliesterskih vlakana postoji veliki izbor bojila za postizanje

jednobojnih nijansa. Za poliesterski dio dolaze u obzir disperzijska i specijalna redukcijska bojila,

a za celulozna vlakna direktna, redukcijska, reaktivna bojila i leukoesteri redukcijskih bojila.

Bojenje se može obaviti iz jedne ili dvije kupke ovisno o izboru bojila.

U sljedećem primjeru boji se kombinacijom disperzijskog i reakcijskog bojila. Obzirom

da su disperzijska bojila netopljiva ili teško topljiva u vodi, kupka se dobije pripremom fine

vodene suspenzije u prisutnosti disperzijskog sredstva. Poliesterska vlakna teško primaju bojila i

pod normalnim uvjetima mogu se postići samo svijetla obojenja (difuzija u unutrašnjosti vlakna

je spora). Za dobivanje tamnih obojenja dodaju se kerijeri (promotori) koji, pretpostavlja se,

povećavaju topljivost bojila, izazivaju bubrenje vlakana ili nastanak novih mjesta za vezivanje

bojila. To su klorirani benzen i dr. Druga mogućnost je bojenje pri visokoj temperaturi od 120 ···

130 °C.

Bojenje u dvije kupke

Receptura VII

I. kupka

Rezolin orange 5 R 4 %

Rezolin rot FB 0,6 %

Sustilan N 1 g/l

Levegal PT 2 g/l


43

II. kupka

Procion brillant orange 2 NS 4 %

Procion brillant rot 2 BS 1 %

Natrijev klorid 40 g/l

Na2CO3 10 g/l


Bojila se otapaju tako da se napravi pasta koja se razrijedi vodom temperature 80 °C. Ova

voda mora sadržavati 2 g/l Avolana IS. Na jedan dio boje doda se 20 dijelova vode za otapanje.

Pripremi se prva kupka s octenom kiselinom pH se podesi na 5-6, te u njoj boje poliesterske niti

miješanog, prethodno iskuhanog (vidi recepturu I) materijala 1,5 sat počevši od 30 °C do vrelišta.

Obojeni materijal se dobro ispere, te uroni u drugu kupku koja sadrži samo bojilo (vidi otapanje

reakcijskog bojila). Nakon 10 minuta bojenja doda se u dvije porcije NaCl u razmacima po 10

minuta. Zatim se u razmaku od po 5 minuta u dva navrata doda soda i bojenje produži još 45

minuta. Bojenje se vrši pri sobnoj temperaturi. Nakon bojenja materijal se sapuna u vodi uz

dodatak 0,5 g/l Superola zagrijavanjem od 5 do 100 °C.

44

3. ANALITI ČKI DIO

3.1.ANALIZA TEHNIČKIH BOJILA

Kvalitativnom analizom odreñuju se bojadisarska i kemijska svojstva bojila i stječe uvid u

prisutnost različitih kromofora, a time i kemijsku konstituciju, odnosno kemijske skupine

dotičnog bojila. Analiziraju se bojila u prahu kao i bojila vezana na vlaknu.

Kvantitativnom analizom odreñuje se sadržaj čistog bojila u nekom tehničkom uzorku ili

u otopini za bojenje.

3.1.1. KVALITATIVNA ANALIZA BOJILA U PRAHU

Bojilo se može pobliže ispitati, ne odvajajući anorganske soli i druge dodatke, primjenom

kemijskih i bojadisarskih metoda. Ogledna bojenja obavljaju se na obrañenom i neobrañenom

tekstilnom vlaknu, te se na taj način pokazuju karakteristična svojstva bojila, prema kojima se

bojilo može razvrstati u jednu od bojadisarskih skupina. Kemijsko ispitivanje obavlja se u nizu

epruveta u kojima se istražuje topljivost bojila u raznim otapalima. Osim toga, potrebno je

ustanoviti kako bojilo reagira s kiselinama i bazama, redukcijskim i oksidacijskim reagensima.

Pri rješavanju analitičkih zadataka u praksi potrebno je kombinirati bojadisarske i kemijske

metode.

Analiza počinje ispitivanjem bojila u epruveti, tj. ispituje se je li bojilo topljivo u vodi.

Ako je topljivo pripada skupini bojila topljivih u vodi (supstantivna, bazna i kisela bojila). Ako je

netopljivo pripada skupini u vodi netopljivih bojila (sumporna, pigmentna, močilska, redukcijska

bojila i bojila koja se otapaju u alkoholu). Treba takoñer uzeti u obzir da sumporna i redukcijska

bojila dolaze na tržište često pripremljena kao reducirana topljiva bojila, zatim da neka močilska

bojila i tzv. alkoholna bojila mogu biti manje ili više topljiva u vodi, i najzad da neka bojila koja

su u vodi netopljiva, mogu postati topljiva ako im se doda natrijev bisulfat; u tom slučaju dolaze

na tržište kao bisulfatni spojevi. Ako se sumpornim topljivim bojilima doda kiselina razvija se

sumporovodik (H2S), jer ona sadrže natrijev sulfid. Netopljiva sumporna bojila daju istu reakciju

ako ih zagrijavamo sa antimonkloridom i kloridnom kiselinom (SnCl2 + HCl). Ako se spojevi s

bisulfitom (NaHSO3) kuhaju s razrijeñenom kloridnom kiselinom, razvijaju sumporni dioksid

45

(SO2), pa će papir natopljen živinim nitratom potamniti. Topljive redukcijske boje talože se ako

se kroz njih propuhuje zrak.

3.1.1.1. Odreñivanje bojadisarske skupine bojilima topljivim u vodi

Bojila topljiva u vodi mogu se razvrstati po skupinama ako se izvede bojenje obrañenog i

neobrañenog vunenog i pamučnog vlakna u nizu od pet ogleda. Uzme se pet epruveta i do

polovine svake epruvete nalije se topljivo bojilo. Zatim se stavi u svaku oko 0,5 g preñe, i to; u

prvu epruvetu stavi se kromirana vuna, u drugu i treću obična vuna, u četvrtu obični pamuk, a u

petoj se boji pamuk impregniran taninom. Otopljenom bojilu u prvoj i petoj epruveti ne dodaje se

ništa. U drugoj epruveti boji se vuna u kiselom uz dodatak sumporne kiseline i natrijevog sulfata

(4 % H2SO4 + 10 % Na2SO4 ), a u trećoj epruveti boji se vuna u neutralnom uz dodatak natrijevog

sulfata (10 % Na2SO4). Pri bojenju običnog pamuka u četvrtoj epruveti treba dodati soli (30-50 %

Na2 SO4).

Svih pet epruveta stavi se u posudu s koncentriranom otopinom kuhinjske soli. Bojene

počinje u hladnom, zatim se zagrijava do vrenja i ostavi 1/4 sata da otopina bojila vrije. Poslije

toga otopine se odliju, a predivo se opere. Rezultat bojenja pojedinih vlakana raznim skupinama

bojila pokazuje sljedeća tablica.

Tablični pregled rezultata oglednog bojenja:

OGLEDNO BOJENJE I. II. III. IV. V. BOJADISARSKA

SKUPINA Kromirana vuna (bez dodataka)

Vuna s 10 % Na2SO4 + 4% H2SO4

Vuna s 10% Na2SO4

Pamuk s 30-50 % Na2SO4

Pamuk natopljen taninom (bez dodataka)

Supstantivna bojila ? ? ? + +

Kisela bojila + + ? ? -

Bazna bojila + ? + - + Močilska bojila (topljiva u vodi) + ? - - -

U tablici je intenzivno obojenje označeno znakom +, a slabo ili nikakvo obojenje znakom - .

Znak pitanja ? znači da rezultat u pogledu bojenja može varirati.

46

Nejasne rezultate oglednog bojenja potrebno je dopuniti posebnim ispitivanjem prema

sljedećim uputama.

Pobliže razlikovanje supstantivnih i kiselih bojila u spornim slučajevima izvodi se tako da

se niti bijelog pamuka oboje u otopini bojila kojoj smo dodali nešto amonijaka. Kisela bojila ne

boje pamuk, a supstantivno bojilo će obojiti pamuk.

Razlikovanje običnih kiselih od kiselo-močilnih bojila, koja imaju osobinu da se

naknadnim kromiranjem mogu razviti i učvrstiti, obavlja se na ovaj način: nešto preñe od obične i

kromirane vune boji se dotičnim bojilom zajedno u širokoj epruveti uz dodatak mravlje kiseline.

Poslije četvrt sata kuhanja otopina se odlije i uzorak obojene vune ispita na postojanost

iskuhavanjem u razrijeñenom amonijaku (1:10). Kiselo bojilo ima afinitet prema močilu, pa će

kromirana vuna bit će intenzivnije obojena jer ona teže otpušta bojilo.

Bazna bojila koja su sulfoniranjem prevedena u kisela pokazuju zbog prisutnosti amino -

skupina, latentna bazna svojstva (kiselo-bazna bojila). Zato takva bojila oboje u izvjesnoj mjeri

taninom močeni pamuk.

Eozinska bojila su slabo kiselog karaktera jer sadrže karboksilnu i fenolne skupine i mogu

se razlikovati od izrazitih kiselih bojila koja sadrže sulfonsku skupinu. Ako se eozinskim bojilima

doda nešto mineralne kiseline, njihova Na-sol prelazi u slobodnu kiselinu , a bojila se istalože. U

tom obliku mogu se ekstrahirati eterom.

Bojila topljiva u vodi mogu se razvrstati u bojadisarske skupine i pomoću tzv. taninskog

reagensa. To je otopina koja sadrži 10 g tanina, 10 g natrijevog acetata u 200 ml vode (treba

dodati 0,1 g fenola radi konzerviranja). Bojila topljiva u vodi mogu se na temelju reakcije

taninskog reagensa s bojilom, te rezultata bojenja običnog pamuka i pamuka impregniranog

taninom, podijeliti u ove tri grupe :

1) Tipična bazna bojila i močilska bazna bojila talože se taninskim reagensom. Ova bojila

intenzivno oboje pamuk natopljen taninom.

2) Supstantivna i topljiva sumporna bojila ne talože se taninskim reagensom i oboje običan

pamuk i pamuk impregniran taninom.

3) Obična kisela bojila i močilsko kisela bojila ne talože se taninskim reagensom i obično ne

pokazuju afinitet prema nemočenom pamuku.

47

3.1.1.2. Odreñivanje bojadisarske skupine bojilima netopljivim u vodi

Meñu bojila netopljiva u vodi spadaju: sumporna, močilska, redukcijska, alkoholna i

pigmentna.

Za ispitivanje bojadisarske skupine uzorak netopljivog bojila najprije se zagrijava u

epruveti u 5 %-tnoj otopini natrijevog hidroksida. U alkalnu otopinu prelaze samo močilska bojila

i neka sumporna. Reakcija na sumporna bojila obavlja se u drugoj epruveti u koju se stavi

ispitivanog bojila, doda otopina SnCl2 + HCl i zagrijava. Iznad otvora epruvete stavi se papir

namočen olovnim acetatom. Ako je uzorak sumporno bojilo na papiru se pojavi tamna mrlja od

nastalog olovnog sulfida (PbS).

Redukcijska bojila ne otapaju se u 5 %-tnoj lužini niti u alkoholu. Ali ako se uzorku

redukcijskog bojila uz NaOH doda još i Na2S2O4 (hidrosulfita), onda ono prelazi u otopinu

poslije redukcije, koju je izvršio hidrosulfit. Natrijeva sol nastalog spoja kod nekih reduktivnih

bojila skoro je bezbojna odnosno slabo žućkasta (leuko-spoj). Takav je leuko-spoja indiga i

njemu srodnih indigoidnih bojila. Meñutim nastali spojevi velikog broja drugih redukcijskih

bojila, meñu koje spadaju i indantrenska (antrakinonska) bojila, pokazuju intenzivna obojenja. To

su antrakinonska redukcijska bojila.

Alkoholna bojila poznaju se po tome što se otapaju u alkoholu. Takva su na primjer:

inolinska žuta, sudani, nigrozinska baza i dr.

Pigmentna bojila mogu biti anorganskog ili organskog karaktera. Ona uglavnom ne

pokazuju navedene reakcije netopljivih bojila spomenutih bojadisarskih skupina.

3.1.1.3. Analiza reaktivnih bojila

Reaktivna bojila najčešće dolaze na tržište pod nazivom prosion bojila i cibakron bojila. U vodi

se lako otapaju, isto kao i supstantivna, kisela i bazna bojila. Identifikacija reaktivnih bojila u

prahu obavlja se na osnovi njihovih specifičnih svojstava. U tu svrhu potrebno je sprovesti

ogledno bojenje bijelog pamučnog prediva u tri epruvete uz sljedeće uvjete.

U svaku epruvetu nalije se oko 10 ml razrijeñene otopine bojila. Prvoj epruveti se doda

oko 1 g soli (NaCl ili Na2SO4). Otopina bojila u drugoj epruveti alkalizira se dodatkom 1 ml 10

%-tne NaOH, k tome se još epruveti doda 1 g soli (NaCl ili Na2SO4). Otopini bojila u trećoj

epruveti ne dodaje se ništa. U prve dvije epruvete koje sadrže dodatke, stavi se bijelo pamučno

48

predivo, a u treću epruvetu se stavi pamuk impregniran taninom. Bojenje se obavlja pola sata u

hladnom. Zatim se svi uzorci dobro isperu vodom, a prema rezultatima obojenja aproksimativno

se razvrstava dotično bojilo u jednu od bojadisarskih skupina, kao što prikazuje sljedeća tabela:

Tablični pregled rezultata bojenja

OGLEDNO BOJENJE I. II. III.

BOJADISARSKA

SKUPINA Pamuk + 1g NaCl Pamuk + 1g NaCl + 1 ml 10%-tne NaOH

Pamuk impregniran taninom bez dodataka

Supstantivna bojila + + +

Kisela bojila ? ? -

Bazna bojila ? ? +

Reaktivna bojila ? + -

Dobivena obojenja treba još ispitati na postojanost. U tu svrhu svaki isprani uzorak posebno se

potopi u vruću sapunsku otopinu koja se nalazi u epruvetama. Kisela i bazna bojila, koja su bila

samo mehanički vezana na vlakno, preñu skoro potpuno u otopinu, a supstantivna samo jednim

dijelom. Reaktivna bojila iz druge epruvete ne mogu se isprati jer su kemijski vezana za

celulozno vlakno.

3.1.1.4. Odreñivanje kemijske konstitucije odnosno kromofornih skupina

Poslije obavljenog razvrstavanja bojila po bojadisarskim skupinama pristupa se sistematskom

ispitivanju kemijske konstitucije na osnovi kromofornih skupina koje bojilo sadrži.

Poznato je da su sve kromoforne skupine nezasićenog kemijskog karaktera. Ako se na

njih djeluje nascentnim vodikom (koji se razvija djelovanjem octene kiseline na cink), veliki dio

bojila će izgubiti obojenost, jer se pri tom kemijska konstitucija dotičnog bojila promjeni.

Kromoforne skupine vezuju vodik i bojilo prelazi u novi, bezbojni (zasićeni), tzv. leuko-spoj.

Ukoliko se ovi leuko-spojevi reoksidiraju na zraku radi se o kromofornim skupinama

trifenilmetanskih bojila (fuksin) i ksantenskih bojila (eozin i rodamin). Kad se leuko-spojevi

reoksidiraju dodatkom jačeg oksidacijskog sredstva, kao što je kalijev permanganat ili vodikov

49

peroksid, u prisutnosti razrijeñene sulfatne kiseline, radi se o kromofornim skupinama

trifenilmetanskih bojila (fuksin) i ksantenskih bojila (eozin i rodamin).

U sljedeću skupinu spadaju bojila koja utjecajem nascentnog vodika potpuno izgube

kromofore, a molekule im se razgrade, pa se prema tome ne može više obnoviti njihova obojenost

niti pomoću jakih oksidacijskih sredstava. Takve kromoforne skupine imaju sva azo-bojila. Isto

tako boja se ne vraća redukcijskim bojilima, nitro-bojilima ni nitrozo-bojilima.

Bojila čije su kromoforne skupine otporne prema utjecaju vodika ne gube redukcijom

obojenost. To su kinolinska bojila (kinolinska-žuta), ketoniminska (auramin) i tiazolna bojila

(tioflavin i primulin).

Redukcija cinkom u prisustvu octene kiseline izvodi se u epruveti tako, da se vrućoj

otopini bojila doda cinkova praška na vrhu noža, zatim se protrese, dolije nekoliko kapi 5 %-tne

octene kiseline i grije dok se ne izgubi boja. Ako poslije obavljene redukcije nastane bezbojna

otopina, ona se izlije na komad filter papira i ostavi stajati na zraku. Ako se boja ne pojavi nakon

1-2 minute, onda se staklenim štapićem nanese na papir kap kisele otopine kalijevog

permanganata; pojavljivanje boje se ubrzava ako se vlažni papir oprezno zagrije iznad plamena.

Kod nekih kiselih bojila (eozina), boja će se vratiti tek onda, kada se mjesto navlaženo

permanganatom postavi iznad boce koja sadrži koncentriranog amonijaka. Umjesto permanganata

može se upotrijebiti 3 %-tni vodikov peroksid.

50

3.1.2. KVALITATIVNA ANALIZA BOJILA NA TEKSTILNOM VLAKNU

Analizom bojila na obojenom tekstilu odreñuje se prvenstveno bojadisarska skupina kojoj

bojilo pripada. U tu svrhu rade se sistematska ispitivanja pomoću karakterističnih kemijskih

reagensa. Najprije je potrebno ustanoviti vrstu obojenog tekstilnog vlakna. Ako je potrebno

obaviti identifikaciju bojila na poluvunenoj tkanini, najprije se moraju mehanički odjeliti niti

osnove i potke, a zatim se posebno ispituju njihova bojila. Na višebojno štampanim tkaninama

ispituje se takoñer svako bojilo posebno.

Pošto neke skupine bojila boje samo celulozno, a druge samo proteinsko vlakno, to već

predstavlja jednu mogućnost raspoznavanja bojila. S tim u vezi neće se tražiti na vuni sumporna

bojila, a na pamuku kisela. Takoñer je i živost tonova karakterističan za pojedine skupine bojila.

Tako će se npr. već po izgledu razlikovati i raspoznavati na vlaknu sumporna i bazna bojila.

Poznato je da su bojila topljiva u vodi slabo postojana. Bazna bojila prelaze s vlakna u

octeno - kiselu otopinu, kisela i supstantivna u amonijačnu otopinu. Dobivene otopine mogu se

koristiti za odreñivanje, ako je to potrebno, primjenjujući pri tome niže navedene postupke.

Pri ispitivanju bojila na obojenom tekstilnom materijalu, na materijal se djeluje nizom

odabranih reagenasa, odnosno nastoji se bojilo skinuti s vlakna ili izazvati karakteristične

promjene nijanse. Prema tome se prosuñuje kojoj skupini bojilo pripada.

Sistematsko ispitivanje bojila na vlaknu obavlja se na sljedeći način:

Obojeno vlakno kuha se 1-2 minute u 5 %-tnoj octenoj kiselini. U otopinu prelaze samo bazna

bojila. Ona prelaze u otopinu i kada se vlakno oprezno kuha 1-2 minute u razrijeñenom alkoholu

(1:1).

Ako bojilo ne prelazi u vruću octeno-kiselu otopinu, onda to mogu biti: kisela,

supstantivna, sumporna, močilska ili redukcijska bojila.

Za odreñivanje kiselih i supstantivnih bojila potrebno je obaviti sljedeće oglede: obojeno

vlakno kuha se 1-2 minuta uz dodatak bijelih pamučnih niti u razrijeñenom amonijaku (10 g

koncentriranog NH4OH + 100 g H2O). Ako mnogo bojila prijeñe s vlakna u otopinu, a bijele

pamučne niti se ne oboje, onda su to kisela bojila. Ako je bojilo prešlo u otopinu u manjoj

količini i bijele pamučne niti su se obojile, onda je na vlaknu prisustvo supstantivno bojilo.

Sumporna bojila mogu se na vlaknu dokazati na isti način kao i bojila u prahu, tj. pomoću

antimonklorida i kloridne kiseline (SnCl2 + HCl ).

51

Močilska bojila raspoznaju se po močilu, koje se pojavljuje ako se obojeno vlakno

potpuno spali. Boja pepela kromnog močila je sivo zelenkasta(Cr2O3), Od željeznog močila

zaostaje crveno-smeñi pepeo od Al2O3 i SnO2.

Redukcijska bojila mijenjaju nijansu ako se njima obojena vlakna stave u alkalnu otopinu

(NaOH) kojoj je dodan hidrosulfit (Na2S2O4). Ako se vlakno izvadi iz te otopine i izloži utjecaju

kisika iz zraka, prvobitna boja uskoro se opet vrati.

Indigoidna bojila grijanjem sublimiraju. Ako se niti obojene indigom zapale na

porculanskoj zdjelici, otpuštat će indigo koji će napraviti modar obljep na zdjelici. Indigoidna

bojila mogu se ekstrahirati s vlakna pomoću toplog ksilola ili anilina.

Antrakinonska redukcijska bojila ne sublimiraju.

TEHNOLOŠKI PROCESI ORGANSKE INDUSTRIJE III. Bojila i...

Documents

Transcript of TEHNOLOŠKI PROCESI ORGANSKE INDUSTRIJE III. Bojila i...