Печатание тканей из смесей природных и химических волокон

В настоящее время разработан ряд способов получения самых разнообразных колористических эффектов на тканях из смеси природных и химических волокон с учетом специфики материала, обусловленной особенностями химического строения и физической структуры гидрофобной и гидрофильной составляющих смеси, а также различным отношением компонентов к красителям и условиям проведения процесса.

При колорированин тканей из смеси волокон трудно достичь однотонной, прочной окраски компонентов смеси, а также минимального закрашивания белого фона. Технологически процесс печатания смешанных тканей осуществляется легче, если для закрашивания всех компонентов смеси используют красители одного класса, а также одностадийные способы фиксации красящих веществ. Выбор красящих веществ, обладающих сродством к гидрофильной и гидрофобной составляющим смеси волокон, весьма ограничен — это сернокислые эфиры лейкосоединений кубовых красителей и специально синтезированные кубовые, дисперсные красители. В случае комбинирования при печатании по тканям из смеси волокон красителей различных классов для закрашивания синтетических волокон используют преимущественно дисперсные красители, для закрашивания целлюлозных —активные и кубовые, для закрашивания шерсти — кислотные.

Для печатания материалов из смеси полиэфирного волокна с хлопковым в насыщенные темные тона, занимающие 30—40 % площади рисунка, наибольший интерес представляет комбинация дисперсных и активных красителей, а также комбинация дисперсных и кубовых красителей в специальной выпускной форме. Требования, предъявляемые к красителям обоих классов, сводятся к следующему: близкие цветные характеристики тонов, устойчивость к свету и стирке.

Опубликовано в: Печатание тканей

Подготовка тканей

Применение органических растворителей при подготовке тканей является частью общего направления по максимальному сокращению расхода технологической воды и сброса сточных вод в водоемы общественного пользования. Кроме того, применение органических растворителей способствует совершенствованию технологии подготовки и беления тканей. Применение три-хлорэтилена (СС12=СНС1 — бесцветная жидкость, температура кипения 87,2 °С) для очистки текстильных материалов известно давно, как и применение гидрофобных органических растворителей в качестве вспомогательных веществ для усиления очистки при обычной (водной) технологии. Сравнительно недавно в качестве универсального средства были предложены специальные препараты, являющиеся органическими растворителями — эффектолы разных марок, представляющие смесь органических растворителей с ПАВ.

Проведены исследования по применению гидрофобных органических растворителей в качестве среды, т.е. по созданию неводной технологии очистки тканей в основном с применением хлорированных углеводородов: трихлорэтилена (ТХЭ), перхлор-этилена (ПХЭ) и др. Зарубежные рекомендации сводятся при этом к непродолжительной обработке суровой хлопчатобумажной ткани горячим органическим растворителем по методу противотока с последующим удалением его с ткани и повторным использованием после регенерации. Однако при обработке хлопчатобумажных тканей растворителем не происходит удаления галочек, не полностью удаляется шлихта, но при этом эффективно удаляются воскообразные вещества, а также различные загрязнения гидрофобного характера. По данным ИвНИТИ, суровые миткаль и бязь, обработанные в ТХЭ при температуре 20 °С в течение 12 с в паровой среде и 30 с в горячей воде, не обладали высокой гидрофильностью, хотя воскообразные вещества удалялись на 80 %. Тем не менее по этому варианту может представить интерес подготовка к крашению в темные и средние тона незасоренных тканей большой плотности, содержащих значительное количество замасливающих или других гидрофобных препаратов, но не содержащих крахмала. Для этих целей помимо ТХЭ перспективен также и перхлорэтилен, который является несколько менее токсичным, более стабильным к гидролизу, но менее активным и несколько более дорогим. Экономическая эффективность подготовки тканей с помощью органических растворителей складывается из экономии воды, повышения производительности труда и из ряда других факторов. Большое значение имеет удельный расход органического растворителя (потери). По данным ИвНИТИ, при безвозвратном расходе ПХЭ (до 5 %) экономия все же составляла 23,9 коп. на 1000 м обрабатываемой ткани за счет увеличения производительности труда почти в 2 раза и снижения расхода воды на

Для расшлихтовки и отбеливания хлопчатобумажную ткань при температуре 20°С пропитывают эмульсией, содержащей (%):

ТХЭ                                                                                  79

Эмульгатора (на основе алкилфосфата)                   5

Воды                                                                                 10

Перекиси водорода (30 %-ной)                                   1,5

Глюконата натрия                                                         3

Едкого натра (100%-ного)                                            1,5

Ткань отжимают до 130 % и затем обрабатывают в среде паров того же органического растворителя или азеотропной смеси с водой при температуре 85 °С в течение 5 мин, после этого, нагревая ткань до температуры 90°С, удаляют растворитель и сушат. При такой обработке увеличивается белизна ткани (до 85%) и капиллярность (до 112 мм). Подготовка тканей с применением органических растворителей находит практическое применение. Этому способствует определенный опыт их многолетнего применения на предприятиях химической чистки. ПХЭ хорошо растворяет многие жировые загрязнения и в то же время почти пс затрагивает структуры большинства используемых в данное время природных и химических волокон. Использование неводной технологии проверено на широком ассортименте волокнистых материалов и для всех основных технологических процессов отделочного производства. Наиболее ценные результаты получены для подготовки (очистки) и заключительной отделки тканей. Для этих процессов сконструировано специальное оборудование периодического и непрерывного действия. При применении органических растворителей для подготовки и беления хлопчатобумажных тканей для предупреждения повреждения целлюлозы перекись водорода должна быть удалена после того, как достигается эффект беления, так как наряду с белением протекают реакции деструкции целлюлозы.

Крашение тканей

Под крашением текстильных материалов понимают такой физико-химический процесс взаимодействия волокнистых материалов с красителями или компонентами, образующими окраску, в результате которого изделие или волокно приобретает однородную окраску, устойчивую к различным внешним воздействиям.

Красители в узком значении этого слова — это естественные или синтетические соединения, которые при всем разнообразии химического строения и свойств сорбируются текстильными волокнами, способны удерживаться внутренней поверхностью элементарных волокон, сообщая им окраску, обусловленную их специфическим химическим строением.

Процесс, при котором материал окрашивается в один цвет, называется гладким крашением, или просто крашением; нанесение окраски на материал только в некоторых местах или же его окрашивание в несколько цветов, образующих рисунок, называется узорчатой расцветкой, или печатанием.

Крашение, известное с глубокой древности, прошло большой путь исторического развития. Индию и Китай принято считать родиной крашения тканей и других изделий. Здесь впервые стали применять ализарин, индиго, целый ряд способов крашения и расцветки тканей. В Египте крашение существовало с древнейших времен, об этом свидетельствуют образцы тканей, найденные археологами в египетских пирамидах, отпечатки тканей на керамике и др. С древнейших времен красильное ремесло было известно также и народам нашей страны. Искусством изготовления тканей, их окрашиванием и узорчатой расцветкой владели славянские и неславянские племена и народности, которые населяли территорию, составившую потом Российское государство. Это мелкое товарное производство отличалось вплоть до XVII—XVIII вв. примитивной техникой, которая медленно прогрессировала. Однако отдельные мастера уже в те времена в этой области достигали высокого искусства. 18-е и 19-е столетия характеризуются переходом от мелкотоварного текстильного производства к мануфактуре. В 1828 г. на фабрике «Трехгорная мануфактура» были установлены первые машины (плюсовки) для крашения.

В России крашение и печатание сначала осуществляли главным образом по льняным тканям. Отечественное хлопковое волокно появилось лишь в 1883 г.

Для крашения волокнистых материалов до конца XIX в. преимущественно применяли пигменты растительного происхождения, извлеченные из древесины, коры, листьев, корней, плодов и цветов, хотя открытие и начало производства в 1856—1857 гг. синтетических красителей и ознаменовало переворот в технологии крашения. В нашей стране промышленность по синтезу красителей была фактически создана после Октябрьской революции.

До революции в текстильной промышленности не было единой научной базы, научные исследования по некоторым вопросам проводили лишь отдельные ученые. В 30—40-е годы на базе созданного в 1927 г. научно-исследовательского текстильного института (НИТИ) были организованы институты: ЦНИХБИ, ИвНИТИ, ЦНИЙШерсти, ЦНИИШелка, ЦНИИЛВ и др. В дальнейшем сеть научно-исследовательских институтов текстильной промышленности продолжала расширяться.

На основе фундаментальных научных разработок, ведущихся в академических и отраслевых научно-исследовательских институтах, а также в высших учебных заведениях и специальных конструкторских бюро, благодаря трудам таких советских ученых, как Ф. И. Садов, П. В. Морыганов, Б. Н. Мельников, М. В. Корчагин, М. А. Чекалнн, А. Б. Пакшвер, Л. И. Беленький, А. А. Хархаров, Г. Е. Крнчевский, И. Я. Калонтаров, В. Ф. Андросов, в отделочное производство в плановом порядке успешно стали внедряться прогрессивные непрерывные технологические процессы, обеспечивающие в сочетании с новой техникой эффективность производства и высокое качество продукции.

Создано и успешно развивается под руководством заслуженного деятеля науки и техники  Б. Н. Мельникова новое научное направление по интенсификации процессов крашения с использованием органических растворителей. При этом созданы и внедрены в производство различные способы непрерывно-поточного крашения волокон из природных и синтетических полимеров, получают свое дальнейшее развитие разнообразные физические методы интенсификации процессов крашения и отделки текстильных материалов с использованием высоких температур, насыщенного и перегретого пара, конвективного, радиационного и других методов нагрева, импульсных и акустических методов обработки, вакуумной техники (сушка, пропитывание) и др.

Отделка тканей

В отделочном производстве текстильной промышленности в процессах заключительной отделки обеспечивается значительное повышение качества тканей, долговечности и износостойкости изделий из этих тканей.

Заключительная отделка тканей в отличие от отделки тканей в широком смысле этого слова (беление, крашение, печатание и заключительная отделка) включает ряд специфических процессов: аппретирование; увлажнение; ширение; выравнивание утка; глажение; стрижку; сообщение различных устойчивых или кратковременных эффектов — серебрение, блеск, стойкое тиснение; придание новых свойств — водоотталкивающих, противогнилостных, огнеупорных, а также размеривание и складывание тканей, которые улучшают их внешний вид и качество.

Следовательно, задача заключительной отделки (в дальнейшем для краткости будем называть просто отделкой) состоит в том, чтобы придать тканям завершенный товарный вид, красивое и высокоэстетическое оформление, равномерную, установленную стандартом ширину, устранить разнообразные дефекты, придать требуемую жесткость или мягкость, эластичность, добротность, драпируемость, а также новые свойства. Другими словами, целью заключительной отделки является улучшение внешнего вида тканей и придание им новых, в том числе специальных, свойств, улучшающих их качество. Многие виды заключительных отделок возникли в связи с желанием придать хлопчатобумажным тканям вид шерстяных, шелковых, льняных.

Таким образом, отделка должна прежде всего обеспечивать продление срока носки изделия, затормаживать или отодвигать преждевременное наступление морального или физического износа изделия. Важнейшим направлением работ по улучшению отделки тканей является освоение на основе использования достижений науки и техники новых видов заключительной отделки текстильных материалов.

Аппретирование

С развитием химии высокомолекулярных соединений появилась возможность использовать в качестве несмываемых аппретов эмульсин различных синтетических смол, так называемые латексы. Если в этой структурной формуле А’ и R заменять конкретными группами, то можно получить некоторые высокомолекулярные соединения, применяемые при отделке тканей. Все эти высокомолекулярные соединения нерастворимы в воде и при отделке тканей применяются в форме высокодисперсных эмульсий—латексов, образующих на волокне пленки, которые обладают высокой адгезионной способностью по отношению к целлюлозе. Чем тоньше пленка, тем выше ее сцепляемость с волокном.

При использовании латексов для аппретирования тканей их разбавляют водой до концентрации 2—5 % в пересчете на сухую смолу. Для смягчения пленки, образующейся на ткани, в состав аппрета рекомендуется вводить добавки смягчающих вещестз (ализариновое масло, некаль, стеарокс) и моющие вещества (смачиватель, порошок «Новость» и др.). Порошкообразные смягчающие вещества лучше использовать в растворе.

Технологический процесс аппретирования очень прост: ткань пропитывается составом, содержащим латекс и смягчающую добавку, отжимается и высушивается. Наиболее совершенным типом оборудования для осуществления такой технологии являются аппретурно-отделочные линии ЛАО-120, которые в зависимости от типа обрабатываемой ткани выпускаются в трех модификациях: ЛАО-120-4; ЛАО-120-5; ЛАО-120-Б-2(рис. 57).

Аппретурно-отделочные линии

Для обработки бельевых тканей ЛАО-120-Б-2 включает жгуто-расправитель и водяной каландр, необходимый для создания нужного перепада отжимов, так как очень часто бельевые ткани аппретируют в мокроотжатом виде. Для тканей сатиновой группы агрегат ЛАО-120 не содержит отделочного каландра. Аппретурно-отделочная линия (третья модификация) заканчивается отделочным каландром,’ который необходим для пропускания тканей, требующих каландрования.

Исследования показали, что при аппретировании бельевых хлопчатобумажных тканей наилучшие результаты дает полиметил мета криловый латекс (ПММА) получающийся при полимеризации метилового эфира метакри-ловой кислоты эмульсионным способом:

Выпускаемый промышленностью препарат представляет собой эмульсию белого цвета с концентрацией сухого вещества 30—33%. Метилметакриловый латекс образует на ткани прозрачную эластичную пленку, повышающую белизну материала. Благодаря этому свойству препарат ПММА широко используется в отделочном производстве.

По опыту глуховского хлопчатобумажного комбината аппретирование отбеленной ткани осуществляют на двухвальной плюсовке, сагрегированной с сушильными барабанами. Пропиточный раствор содержит метилметакриловый латекс (50—100 г/л) и некаль (2—3 г/л). Последний можно с успехом заменить другими аналогичными веществами. Температура раствора не менее 15—25 °С, отжим ткани 70—80 %.

Для отделки бельевых тканей можно обрабатывать мокроотжатую ткань, используя для этой цели латекс ПММА в виде водной эмульсии (167 г/л). Отжим ткани на входе в пропиточную плюсовку 75—80 %, на выходе—100—105%.

Цветоведение тканей

Теория цветности основывается на результатах изучения процессов поглощения и отражения световых лучей различными предметами. Световой луч представляет собой поток фотонов — отдельных порций (квантов) электромагнитной энергии. Отсюда и происходит название так называемой квантовой теории света, предложенной М. Планком. В соответствии с этой теорией фотоны обладают энергией, величина которой (кДж) выражается уравнением Планка: E = hv (v — частота электромагнитных колебаний, с-1; h — постоянная Планка, равная 6,62-10-37 кДж).

Каждый отдельный фотон как отдельное монохроматическое излучение характеризуется определенной длиной электромагнитной волны и ее амплитудой. Длина волны связана с частотой электромагнитных колебаний зависимостью С=К (Я — длина волны, нм; С — скорость света, 3-108 м/с или около 300000 км/с).

Человеческий глаз (сетчатка глаза) различает лишь часть световых лучей в диапазоне длин волн 400 — 760 нм, что и является границами видимого спектра. Невидимые ультрафиолетовые лучи имеют длины волн меньше 400 нм, инфракрасные лучи — больше 760 нм. Одновременное действие всех лучей с длинами волн 400 — 760 нм вызывает у человека ощущение белого, неокрашенного цвета. Раздельное действие монохроматических излучений производит ощущение окрашенного  света,  причем характер окраски (цвет) зависит от длины волны. При наличии излучений с одинаковыми длинами волн, но с различными амплитудами колебаний свет качественно одинаков, однако интенсивность его различна. Следовательно, амплитуда колебаний определяет количественную характеристику интенсивности света.

При взаимодействии белого света с различными телами могут происходить следующие явления.

Все лучи видимой части спектра полностью проходят сквозь прозрачное тело или полностью отражаются непрозрачной поверхностью; в этом случае непрозрачное тело кажется нам белым, а прозрачное — бесцветным. Если белый свет полностью поглощается телом, то тело кажется черным.

Все лучи видимой части спектра частично поглощаются телом, а частично им отражаются — тело имеет серый цвет. Наконец, если тело избирательно поглощает некоторые лучи видимой части спектра, а остальные лучи отражаются или проходят сквозь тело, то в таком случае тело представляется окрашенным (цветным).

Опыт показывает, что разложенный на спектроскопе белый солнечный луч можно опять собрать при помощи линзы, при этом на экране возникает белое изображение щели спектроскопа. Белый луч можно также получить смешением двух цветных лучей спектра. Такие два луча, дающие при смешении белый цвет, называются дополнительными. В цветовом круге дополнительные цвета расположены диаметрально противоположно.

Цветоведение тканей

На практике мы имеем дело со сочетаниями различных хроматических и ахроматических цветов. Смешение цветов является источником большого разнообразия цветов в природе. Экспериментально доказано, что глаз человека различает 13 000 цветов. Все различимые цвета и оттенки человек не использует в своей практической деятельности.

Для подбора цветов создаются специальные атласы и цветники, состоящие из сотен и тысяч цветов (в цветнике для хлопчатобумажных тканей содержится более 280 образцов цветов).

Спектральная характеристика устанавливается на спектрофотометрах, она обычно выражается графически. По оси абсцисс откладывается длина волны, по оси ординат—коэффициенты пропускания или отражения света.

Ахроматические цвета отражают или пропускают в одинаковом количестве все излучения падающего на них белого света. Они обладают равномерным поглощением света в отличие от хроматических цветов.

Поглощение света зависит от оптических свойств предмета и от пути, пройденного светом в поглощающей среде. Оптическая плотность поглощающей среды прямо пропорциональна толщине поглощающей среды  и коэффициенту поглощения, характеризующему поглощение среды для данной длины волны.

Поглощение света зависит не только от толщины слоя, но и от концентрации поглощающего вещества в слое. На этом основано определение концентрации красителя по измерению оптической плотности.


Транспортная компания "Сатурн-М" предлагает низкие цены на грузоперевозки Сочи.