Jump to Navigation

Крашение тканей и трикотажа

источник otkanu.ru Крашение — процесс нанесения красителя на текстильный материал, в результате чего материал изменяет свой цвет. Согласно современной теории процесс крашения состоит из нескольких фаз: 1) адсорбции, 2) диффузии, 3) фиксации красителя на волокне. В первый момент после погружения текстильного материала в раствор красителя отдельные молекулы или ионы красителя адсорбируются на внешней поверхности волокон. Затем одновременно с адсорбцией происходит медленная диффузия красителя внутрь волокон и фиксация его на внутренней поверхности волокон. Чем меньше размер частиц красителя и чем больше набухает волокно, тем скорее частицы красителя проникают в толщу волокна. Крашение текстильных материалов является сложным процессом, зависящим от целого ряда факторов: структуры материала, вида волокна, диффузионной способности красителя, добавок электролита, температуры красильной ванны и др. Крашение текстильных материалов производится главным образом синтетическими красителями, которые обеспечивают сочную, глубокую и прочную окраску; являются безвредными для человека; не ухудшают свойств волокон. В настоящее время применяют следующие группы красителей: 1) кислотные — растворимые в воде, окрашивают белковые и полиамидные волокна; 2) кислотно-протравные — растворимые в воде, окрашивают белковые волокна; 3) прямые (субстантивные) — растворимые в воде, окрашивают целлюлозные, белковые и полиамидные волокна; 4) кубовые — нерастворимые в воде; с помощью восстановителей их переводят в лейкосоединение, хорошо растворяющееся в щелочах, и после этого они легко усваиваются волокнистыми материалами; окрашивают главным образом целлюлозные волокна; 5) сернистые — нерастворимые в воде, но при восстановлении легко растворяются в щелочах, окрашивают целлюлозные волокна; 6) азокрасители — нерастворимые в воде; окрашивание производится путем синтеза красителя непосредственно на волокне; окрашивают целлюлозные волокна; 7) черный анилин — окрашивание производится путем образования красителя на волокне при окислении анилина в присутствии катализатора; окрашивают главным образом целлюлозные, реже белковые волокна; 8) активные (проционовые) — растворимые в воде; окрашивают целлюлозные волокна; 9) красители для ацетатных, синтетических и других волокон. Рис. VII-34. Схема жгутовой красильной машины. Кислотные красители. Интенсивность процесса крашения кислотными красителями зависит от рН среды; чем ниже рН, тем больше электростатическое взаимодействие между красителем и волокном и тем быстрее происходит выбирание красителя из ванны. Однако, быстрое накрашивание волокна вызывает неровноту окраски, поэтому процесс крашения регулируют, т. е. подбирают соответствующую кислоту (серную, уксусную). Крашение обычно проводят в жгутовой красильной барке. Ткань 1 (рис. VII-34) заправляют на большой овальный 2 и малый 3 валики и сшивают в виде жгута. При крашении благодаря принудительному вращению вала 2 происходит непрерывное перемещение ткани в барке. Технология крашения кислотными красителями состоит в следующем. Ткань (4—8 кусков) помещают в барку с водой при температуре 40°С и заливают раствором красителя. При 45—50°С в барку вводят кислоту и продолжают нагревать до 90—100°С. При этой температуре в течение 1—2 ч ткань окрашивается при полном выбирании красителя. Кислотные красители дают яркую, сочную, но непрочную к свету, стирке и трению окраску. Кислотно-протравные (хромовые) красители. Эти красители относятся к кислотным, но в отличие от первых для усиления прочности окраски производят хромирование до крашения, в момент крашения, а чаще всего после крашения. В последнем случае ткань окрашивают кислотным красителем обычным путем. Затем ванну охлаждают до 60°С и в нее вливают раствор хромпика (30—50% от веса красителя). После этого ванну опять нагревают до 90—100°С и при этой температуре обрабатывают ткань 30—40 мин. Прочность окраски получается значительно выше, чем при кислотном крашении. Однако прочность волокон при этом способе крашения несколько снижается. Прямые красители. Прямые красители непосредственно окрашивают текстильные материалы. Причем целлюлозные волокна хорошо окрашиваются в слабощелочной среде, белковые — в слабокислой. Крашение хлопчатобумажных материалов в темные тона производится обычно на роликовых красильных машинах (рис. VII-35). Материал в расправку накатывается на один из валов роликовой машины и одновременно замачивается в барке с теплой водой. Затем в барку машины вливают раствор красителя и перекатывают ткань через барку с красителем с одного вала на другой и обратно в течение 40—60 мин. После этого ткань промывают. Рис. VII-35. Роликовая красильная машина. Крашение хлопчатобумажных тканей в светлые тона производится на плюсовках. Ткань 1 (рис. VII-36) проходит через ящик 2 с красителем, затем под прижимные валы 3 и далее поступает на сушку. При крашении шерстяных тканей ванну с красителем доводят до кипения и красят 1—1,5 ч. Затем ванну охлаждают, а ткань промывают. Прочность окраски невысокая. Чаще всего прямые красители применяют для крашения полушерстяных тканей. Для получения равномерной окраски применяют двухванный способ. При этом вначале ткань красят кислотным красителем для шерсти, а затем прямым для хлопка. Наиболее широко прямые красители применяют для крашения натуральных шелковых тканей, так как они дают более прочную окраску, чем кислотные. Шелковые ткани красят в нейтральной среде (в средние и темные цвета) или слабощелочной (в светлые цвета) при температуре 90—95°С в течение 1 ч. Затем ткань промывают умягченной водой и обрабатывают в ванне, содержащей 5 г/л уксусной кислоты. При крашении прямыми красителями ткани получают окраску яркую, сочную, но неустойчивую к мокрым обработкам и к свету. Поэтому в последнее время для тканей, окрашенных прямыми красителями, в целях повышения прочности окраски применяют обработку закрепителями ДЦУ или ДЦМ. Сернистые красители. Сернистые красители не растворимы в воде и других растворителях, однако обладают способностью при восстановлении переходить в лейкосоединение, которое растворяется в щелочах и хорошо усваивается волокном. На этом основана технология крашения сернистыми красителями. Рис. VII-36. Плюсовка. Восстановление обычно проводят с помощью сернистого натра. Процесс крашения протекает таким образом. При действии восстановителя происходит распад дисульфидной группы сернистого красителя — S — S — с образованием лейкосоединения по схеме: Лейкосоединение легко растворяется в щелочи с образованием натриевой соли: Полученный щелочной раствор лейкосоединения сернистого красителя хорошо усваивается волокном. При последующей промывке холодной водой, кислород, растворенный в воде, окисляет поглощенное волокном лейкосоединение и переводит его на волокне в нерастворимое состояние. Крашение хлопчатобумажных тканей проводится на проходных аппаратах, где процесс крашения и промывки идет непрерывно. Ткани одежные неотбельные предварительно замачивают в растворе едкого натра, а легкие отбеленные сразу поступают в красильный раствор, состоящий из сернистого красителя, растворенного в сернистом натре. Крашение продолжается в течение 35—90 сек при температуре около 100°С. Затем ткань отжимают и она поступает на промывку холодной, потом горячей и опять холодной водой. Цвет окрашенных тканей тусклый, а прочность окраски средняя. Необходимо иметь в виду, что прочность тканей, окрашенных сернистым черным красителем, при длительном хранении несколько снижается. Объясняется это тем, что со временем происходит окислительный распад сернистого черного красителя с образованием серной кислоты, которая разрушает целлюлозные волокна. Кубовые красители. Эти красители не растворимы в воде и других растворителях, но при восстановлении, так же как и сернистые, образуют лейкосоединения, растворимые в щелочах и усваиваемые волокнами. Восстановление кубовых красителей производят гидросульфитом натрия. Процесс крашения, например, красителем индиго происходит следующим образом. Индиго с помощью гидросульфита натрия восстанавливается с образованием лейкосоединения:
  • индиго (синего цвета);
  • лейкосоединение (белое индиго).
Полученное лейкосоединение бесцветное (белое индиго), легко растворяется в щелочах с образованием натриевой соли лейкосоединения: При обработке ткани щелочным раствором лейкосоединения оно хорошо усваивается волокном. При последующем окислении лейкосоединение непосредственно на волокне переходит в исходный нерастворимый краситель — индиго синего цвета. Крашение кубовыми красителями производят на проходных аппаратах. Ткань в расправленном виде поступает в красильную барку, где в течение 25—30 сек подвергается действию красильного раствора, затем отжимается и в течение 30—45 сек проходит по воздуху. При этом лейкосоединение окисляется и переходит в исходный краситель. Затем цикл перечисленных выше обработок повторяют еще раз, после чего ткань промывают. Кубовые красители применяют для крашения материалов из целлюлозных волокон. В настоящее время для получения большей ровноты окраски кубовыми красителями применяют суспензионный способ крашения. По этому способу нерастворимый кубовый краситель без предварительного восстановления наносится в виде суспензии на материал, затем его восстанавливают непосредственно на волокне, пропуская через восстановительный раствор. После этого производят окисление восстановленного красителя непосредственно на волокне. Азокрасители (холодное крашение). Крашение азокрасителями происходит путем образования красителя непосредственно на волокне при сочетании двух его составляющих: азосоставляющей (азотол) и диазосоставляющей (амины) по схеме: диазосоставляющая азосоставляющая краситель. При крашении азокрасителями ткань предварительно пропитывают щелочным раствором азосоставляющей при температуре 60—70°С. После сушки азотолированную ткань пропускают через холодный (ледяной) раствор диазосоставляющей. После отжима ткань проходит зрельник, где происходит окончательное сочетание азо- и диазосоставляющей. После этого ткань промывают и сушат. Активные (проционовые) красители. В последнее время для крашения материалов из целлюлозных волокон применяют новый вид красителей — активные. В отличие от других они прочно соединяются (связываются) с целлюлозой. Дело в том, что активные красители в своем составе имеют атомы Сl, которые в слабощелочной среде легко реагируют с гидроксильными группами целлюлозы с образованием соединения типа простого эфира целлюлозы. При крашении активными красителями ткань обрабатывают раствором, содержащим краситель (15—30 г/л) при 30°С в течение 30 мин. При этом краситель сорбируется целлюлозой, но химически с ней не соединяется. Затем в ванну добавляют щелочь и в щелочной среде идет химическое соединение красителя с целлюлозой. Ткани, окрашенные активными красителями, характеризуются окраской прочной к свету и мокрым обработкам. Красители для ацетатных и синтетических волокон. Красители этой группы являются нитро-, амино- и гидроксилпроизводными азосоединений. Некоторые из них не растворимы или мало растворимы в воде и применяются в виде тонких суспензий, другие — способны растворяться в воде, и технология крашения этими красителями сходна с крашением прямыми красителями. Крашение красителями, нерастворимыми в воде, производят следующим образом. Предварительно готовят суспензию красителя, для чего затирают порошок красителя в пасту со смачивателем ОП-10 и далее разбавляют умягченной водой. Ткань загружают в барку и вначале обрабатывают смачивателем ОП-7 или раствором сульфонола при температуре 60°С. Затем ткань промывают, а в барку подают суспензию красителя и красят постепенно, повышая температуру до 60°С. После этого следует промывка и обработка раствором глицерина или ализаринового масла. Ткани, окрашиваемые растворимыми красителями, получают окраску, устойчивую к стирке.


Dr. Radut Consulting