книги из ГПНТБ / Крашение хлопкового волокна для меланжевого производства Г. Е. Сладкопевцева, Н. А. Шубина.1960 - 4 Мб

ВВЕДЕНИЕ

В России производство меланжевых тканей впервые было организовано в начале нашего столетия на Родниковском хлоп­ чатобумажном комбинате.

Производство меланжевых тканей, как самостоятельная от­ расль хлопчатобумажной промышленности, начало развиваться в нашей стране с 1923—1933 гг. — с вступлением в строй Иванов­

ского, Барнаульского, Куровского и Егорьевского меланжевых комбинатов.

Основным сырьем для меланжевого производства является суровый и окрашенный хлопок, а также вискозное штапельное волокно. Слово «меланж» означает смесь волокон различного цвета (меланжирование). Из этой смеси готовится пряжа для

меланжевых тканей. Такая пряжа может состоять или из воло­ кон разного цвета, или из волокон одного цвета.

При производстве меланжевых тканей разные цвета полу­ чают в результате смешения волокон в процессе изготовления пряжи, а также путем переплетения нитей различных цветов в процессе ткачества (пестроткань).

Художественный, колористический эффект у таких тканей достигается применением меланжевой одиночной пряжи и пряжи двойной крутки из волокон одного или нескольких цветов.

Пряжа, полученная из двух скрученных между собой разно­ цветных нитей одного номера, называется мул инированной.

Ткани, выработанные из окрашенного хлопка, имеют глубо­ кий и равномерный прокрас и отличаются большей прочностью окраски по сравнению с гладкокрашеными. Меланжевые ткани имитируют по внешнему виду и носкости шерстяные костюмные ткани и благодаря своей дешевизне пользуются большим спро­ сом у населения. Из этих тканей шьют рабочие костюмы, детскую и спортивную одежду и спецодежду. Кроме того, их применяют для обивки мебели.

Для получения ткани хорошего качества употребляется хло­

пок только высших сортов (отборный, I сорт).

Весь поступающий в производство хлопок проверяют на засо­ ренность и степень накрашивания. На основании данных анализа составляют смески и, учитывая физико-механические показатели

Глава I

ПРЯДИЛЬНЫЕ СВОЙСТВА ОКРАШЕННЫХ ВОЛОКОН

Улучшение прядильных свойств окрашенных волокон яв­

ляется одним из резервов повышения производительности труда в прядении и улучшения качества тканей.

Прядильные фабрики, перерабатывающие окрашенный хло­ пок, имеют производительность на 10% ниже, чем фабрики, пере­

рабатывающие суровый хлопок, так как прядильные свойства окрашенного хлопка ниже, чем сурового.

Процесс крашения хлопка и подготовку его к крашению сле­ дует организовать так, чтобы прядильные свойства его не сни­

жались наряду с хорошей накрашиваемостью, ровнотой оттенка

инормальным расходом красителя.

Впрядении окрашенный хлопок должен давать хороший про­ чес, низкую обрывность, полуфабрикаты и пряжа должны иметь высокую ровноту, производительность машины должна быть не ниже, чем при переработке сурового хлопка.

Прядильные свойства волокна зависят не только от его каче­ ства, но и от условий переработки.

Впроцессе крашения волокно претерпевает механические и

физико-механические изменения.

Механические изменения массы волокна в процессе крашения вызывают его зажгученность, потерю упругости и жесткость.

Физико-механические изменения волокна при крашении свя­ заны с уменьшением содержания жировых веществ, изменением поверхности волокна вследствие отложения красителя, умень­ шением гигроскопичности волокна.

Такие свойства волокна, как длина, тонина, извитость и проч­ ность, в условиях нормального крашения сернистыми красите­ лями не изменяются. Электризация же, содержание жировых веществ на волокне, его упругость, гигроскопичность, жесткость,

сила трения между волокнами в этих условиях могут значи­ тельно изменяться.

В состав хлопкового волокна входят: целлюлоза, спутники целлюлозы, примеси.

Целлюлоза — основное вещество волокна. Спутники целлю­

лозы по своему строению напоминают целлюлозу. Примеси во­ локна по строению ничего общего с целлюлозой не имеют.

5

Целлюлоза — высокомолекулярное соединение; относится она к группе полимерных гетерогенных соединений. Молекула целлюлозы состоит из десятка тысяч звеньев или мономеров, представляющих собой глюкозные остатки. В глюкозных остат­ ках имеется по три спиртовые группы, так что целлюлоза является трехатомным спиртом. Спиртовые группы расположены у- второго, третьего и шестого углеродных атомов.

Формула целлюлозы:

[С6Н7О2(ОН)3]

где х — коэффициент полимеризации, равный 10—15 тысячам. Глюкозный остаток имеет вид циклического полуацеталя

ОН -<■ Группа вторичного спирта

Н

I

О-С ^С-О

О--------Группа первичного спирта

Полуацетальная СН2ОН связь

Группа первичного спирта находится в наиболее реактивно­ способной боковой цепи, имеет большое значение в крашении волокна и обусловливает реакционную способность целлюлозы.

Глюкозные остатки соединены между собой через эфирокислородный мостик по местам 1—4 (глюкозидная связь):

ОН СН2ОН

— О—

он/\

СН2ОН он

Пара изображенных глюкозных остатков периодически повто­

ряется (расстояние между парами равно 10,3 А)*. Глюкозидная связь непрочна и способна разрушаться под действием кислот,

окислителей и высокой температуры; по количеству альдегидных групп можно определить степень деструкции целлюлозы.

Качество волокна хлопка в основном зависит от степени его зрелости. Чем более зрело волокно, тем больше в нем целлю­ лозы и тем меньше пектиновых веществ и других спутников.

Целлюлоза образуется из пектиновых веществ под действием биокатализа. Пектиновые вещества являются спутниками целлю­ лозы и по строению близки к ней. Разница между молекулой целлюлозы и молекулой пектинового вещества состоит в том, что

* Один А (ангстрем) равняется 0,0001 мк, или 0,1 ммк, или 10“8 см.

в звене шестого углеродного атома вместо группы первичного спирта находится карбоксильная группа. Вызревание целлюлозы связано с процессом восстановления пектиновых веществ.

Зрелое хлопковое волокно в среднем имеет следующий состав (в % к абсолютно сухому веществу):

образных веществ и азота, но возрастает количество цел­ люлозы.

В состав сурового хлопкового волокна входят водораство­

римые соли, которых в зависимости от зрелости волокна содер­ жится различное количество. Содержание солей обычно харак­ теризуется содержанием золы в хлопковом волокне. Незрелое волокно содержит золы до 3%, зрелое — до 1%.

Всостав хлопкового волокна и его золы входят следующие соли: К2СО3, КС1, K2SO4, Са3(РО4)2, Mg3(PO4)2, СаСО3, Fe2O3,

SiO2, Na2CO3, Na2SO4.

Впроцессе крашения и промывки растворимые соли вымы­

ваются с волокна и количество золы снижается на 40—70%.

* Ф. И. Садов, Химическая технология волокнистых материалов, Гизлегпром, 1958 г.

7

ИЗМЕНЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВОЛОКОН ПРИ КРАШЕНИИ

Хлопок, окрашенный на проходных аппаратах, вызывает

большие затруднения в прядении, так как при таком крашении он подвергается большим механическим воздействиям: много­

кратным сильным отжимам, трепанию и пневматике в мокром состоянии перед сушкой. В результате этого изменяются его упругость, жесткость и коэффициент трения волокон даже при

* Определена по методу В. В. Талепоровской.

В опыте 2 хлопок был пропущен через горячую воду при тем­

В опыте 3 хлопок пропускали через раствор сернистого натрия 62%-ного концентрации 20 г/л, в присутствии поваренной соли 20 г/л и контакта 5 г/л, при температуре 70—80°, т. е. рас­

твор был аналогичен раствору красильной ванны, но без содер­ жания красителя.

Из данных табл. 2 видно, что даже при пропуске сурового хлопка на проходном аппарате через воду с контактом несколько

повышается жесткость, снижается упругость и несколько повы­ шается коэффициент трения. Хлопок обоих сортов имеет анало­ гичные результаты в прядении: качество прочеса ухудшилось и понизилось качество пряжи по сравнению с пряжей из сурового хлопка. Качество его прочеса, полуфабрикатов и пряжи имеет показатели, аналогичные с показателями крашеного хлопка.

Следовательно, пропуск хлопка через проходной аппарат даже без красителя значительно снижает его прядильные свойства. При изучении изменения упругости и жесткости волокна было замечено, что упругая деформация нормально окрашенного

хлопка всегда ниже на 10—30%, чем сурового, а жесткость на 10—15% выше.

8