Протравы в текстильном крашении¶

Протрава (в текстильном крашении) — это химическое вспомогательное вещество, которое наносится на текстильный материал до, одновременно или после крашения и обеспечивает закрепление красителя на волокне, образование нерастворимого цветного соединения либо изменение оттенка. В профессиональной литературе наряду с термином «протрава» используются синонимы «мордан» (от французского mordant — «едкий», «закрепляющий») и «закрепитель». Протравы относятся к классу химических реагентов, преимущественно солей металлов, и являются ключевым элементом технологии крашения природными и некоторыми синтетическими красителями.

¶Принцип действия

Механизм действия протрав основан на образовании устойчивого комплекса между красителем, ионом металла и функциональными группами волокна. Многие природные красители (ализарин, индиго, кампеш, куркума) не обладают сродством к целлюлозным и белковым волокнам и без закрепителя не дают прочной окраски. Ион металла протравы выполняет роль «мостика»: он связывается с гидроксильными или аминными группами волокна и одновременно координирует молекулу красителя, образуя так называемый лак — нерастворимое комплексное соединение, механически удерживаемое в структуре материала.

Один и тот же краситель при разных протравах даёт разные цвета. Например, ализарин с солями алюминия образует красный лак, с солями железа — фиолетово-чёрный, с солями олова — оранжево-красный. Это свойство исторически использовалось для получения широкой палитры из ограниченного набора природного сырья.

¶Классификация

Протравы подразделяют по химической природе и по способу применения.

По химической природе выделяют:

• Соли металлов — наиболее распространённая группа: квасцы (алюмокалиевые и алюмоаммониевые), сульфат меди (медный купорос), сульфат железа (железный купорос), соли олова, хрома, кобальта, никеля.
• Дубильные вещества — танины растительного происхождения, применяемые для закрепления основных красителей на целлюлозных волокнах.
• Органические закрепители — синтетические препараты, используемые в современном крашении для повышения устойчивости окраски к стирке и трению.

По способу нанесения различают предварительное протравливание (до крашения), одновременное (протрава и краситель в одной ванне) и последующее (обработка уже окрашенного материала). Выбор способа зависит от природы красителя и волокна.

¶Исторический очерк

Протравное крашение известно с глубокой древности. В Древнем Египте, Индии и Китае применяли квасцы и соли железа для получения стойких окрасок льна, шерсти и шёлка. В Европе средневековые красильщики использовали «красильный камень» — алюминиевые квасцы, импортировавшиеся из Малой Азии и Италии. Открытие в XIX веке синтетических красителей (анилина, ализарина) не вытеснило протравы: ализарин, синтезированный в 1868 году, по-прежнему требовал солей металлов для образования лака.

¶Применение

В современной текстильной промышленности протравы применяются:

• при крашении шерсти и шёлка кислотными и хромовыми красителями (хромовые протравы);
• при получении окраски хлопчатобумажных тканей кубовыми и активными красителями;
• в производстве ковров, гобеленов и художественного текстиля, где требуется ручное протравное крашение;
• в реставрации исторических тканей для воспроизведения аутентичных оттенков.

¶Ограничения и экологические аспекты

Соли тяжёлых металлов (хрома, меди, кобальта) токсичны и требуют очистки сточных вод красильных производств. Современные технологии ориентированы на использование менее опасных протрав, а также на биопротравы — растительные танины и органические комплексообразователи. В ряде стран сброс хромсодержащих стоков регламентируется нормативными актами.

¶См. также

• Красители
• Крашение текстильных материалов
• Ализарин
• Квасцы