Интенсификация процесса крашения хлопчатобумажных тканей

Рассмотренные выше теоретические основы крашения волокнистых материалов позволяют формировать интенсифицированные технологические процессы крашения. Основой, или фундаментом, таких процессов должна быть интенсификация сорбции и диффузии красителя в волокне. Этого, как известно, можно достигнуть двумя путями: использованием температуры выше 100 °С с учетом того, что при высокотемпературном способе крашения интенсивное проникновение красящего вещества в волокно будет дополняться эффективной сорбцией его субстратом или, пользуясь добавками в красильную ванну гидрофильных органических растворителей, целенаправленным изменением состояния красителей в ванне, соотношения между сродством красителя к субстрату и скоростью диффузии его частиц в волокно.

Исследования проф. Б. Н. Мельникова показали, что указанные методы открывают реальную возможность осуществлять процесс крашения предельно быстро и добиваться необходимого перехода красителя из ванны на волокно. Добавки органических растворителей в красильную ванну изменяют состояние прямых красителей в растворе, происходит, в частности, диспергирование агрегированных частиц красителей. Диспергирование частиц красителя в присутствии органических растворителей подтверждается увеличением коэффициентов диффузии красителей в растворе. При этом можно выбрать наиболее оптимальные варианты, при которых коэффициенты диффузии в растворе имеют максимальное значение. Предполагается, что растворители являются как бы структурно-механическим барьером, препятствующим сближению частиц при агрегировании, так как они обладают повышенной структурной вязкостью, особенно тонэтаноламин.

В целях рационального практического использования гидрофильных органических растворителей целесообразным оказалось знание величин сродства их к красителю. Например, сродство прямых красителей к моно- и триэтаноламину в 1,5—3 раза меньше, чем сродство этих же красителей к целлюлозе. Это связано со снижением активности взаимодействия сольватированных частиц красителя с волокном, т. е. со снижением сродства красителя к полимеру.

Наличие гидрофильных органических растворителей в красильной ванне привело к ускорению перемещения сольватированных частиц красителя в окрашиваемых волокнистых материалах в отдельных случаях в 15—20 раз. Значительное влияние на повышение диффузионной способности красителей в волокне оказывает природа растворителя и его концентрация в красильной ванне.

Однако следует учитывать при формировании технологических процессов крашения в присутствии добавок органических растворителей, что сольватированные частицы красителя могут не только быстро проникать в волокно, но и легче уходить из него (десорбироваться) на стадии промывки тканей. Чтобы предотвратить потерю красителя, волокнистый материал перед промывкой подвергают запариванию. На этой стадии происходит разрушение сольватированных оболочек, краситель теряет активную способность мигрировать на поверхность волокна и приобретает способность фиксироваться полимером. Известны также рекомендации для интенсификации процессов крашения целлюлозных материалов прямыми, активными и другими красителями применять растворители, не смешивающиеся или ограниченно смешивающиеся с водой. При этом в водной фазе из растворителя образуется как бы микрованна, в которой создается резко повышенная концентрация красителя. Во время контакта такой микрованны с волокном скорость перехода красителя из раствора в полимер резко возрастает.






Опубликовано в: Процесс крашения