Тема 4. Крашение волокнистых материалов

Общие сведения о красителях. Основные представления о процессе крашения. Оборудование для крашения. Крашение прямыми красителями, кислотными, кислотными металлсодержащими, хромовыми, катонными, активными, кубовыми, сернистыми, дисперсными; красителями, образующимися на волокне. Крашение тканей из смеси волокон.

Литература: [1]–[13].

Методические указания

Красителями называются вещества, которые, окрашивая текстильные материалы, прочно удерживаются волокном за счет образования с ним различного вида связей. Современная теория рассматривает крашение как сложный физико-химический процесс, в котором различают четыре стадии: диффузию частиц красителя к поверхности волокна; сорбцию частиц красителя поверхностью волокон; диффузию во внутренние поры набухшего волокна; закрепления красителя внутри волокна за счет химических, межмолекулярных (Ван-дер-Ваальсовых) и водородных связей.

В отдельных случаях между красителем и волокном возникают связи химического характера: ионные (крашение кислотными красителями белковых и полиамидных волокон, катионными красителями полиакрилнитрильных волокон), ковалентные (крашение активными красителями) и координационные (крашение кислотными металлсодержащими I:I и хромовыми красителями.

Выбор красителя определяется характером волокна и требованиями к устойчивости окраски, исходя из потребительских свойств текстильного изделия. Поэтому следует обратить внимание на преимущественное назначение различных классов красителей, на их основные технологические свойства, типовые режимы крашения, роль вводимых добавок, показатели устойчивости окрасок.

Устойчивости окраски на различных волокнах обусловливается характером связи между красителем и волокном, и свойствами красителей.

Крашение осуществляется в водной среде, которая необходима для набухания волокна и растворения или диспергирования красителей и вспомогательных веществ.

Технология крашения любых классов красителя строится таким образом, чтобы обеспечивалось равномерное распределение красителя в волокнистом материале с наибольшей устойчивостью окраски к физико-химическим воздействиям и максимальной эффективностью использования красителя.

Выбор правильного технологического режима крашения зависит от свойств красителя и окрашиваемого волокнистого материала.

Кубовые и сернистые красители, нерастворимые в воде, для проведения крашения переводят в растворимую форму. Технология крашения кубовыми и сернистыми красителями однотипна, но между этими двумя классами красителей имеются существенные различия. Необходимо обратить внимание на принципиальные отличия структуры и свойств кубовых красителей и кубозолей и на своеобразие способов крашения кубозолями. Высокая скорость поглощения кубовых красителей целлюлозным волокном приводит к образованию неравномерной окраски, поэтому в настоящее время более широко используют двухстадийные способы крашения (суспензионный).

Дисперсный красители применяют для крашения гидрофобных волокон в виде суспензии. Структура волокна определяет технологические условия крашения. Ацетатное волокно и капрон можно окрасить достаточно интенсивно при температуре, близкой к кипению. Для лавсана необходимы специальные условия, способствующие переходу красителя на волокно: крашение при температуре выше 100 ⁰С под давлением, с добавлением «переносчиков» или термозольным способом.

Ход и результаты процесса крашения определяются его параметрами: температурой, содержанием электролитов, величиной рН, наличием вспомогательных веществ, регулирующих сорбционные и диффузионные свойства красителей. Технология крашения тесно связана с конструкцией аппаратов для непрерывного и периодического крашения текстильных материалов в различных формах (волокно, пряжа, ткань, трикотаж).

Следует сравнить эффективность применения непрерывной и периодической технологии крашения текстильных изделий различного волокнистого состава и структуры.