Файл: Крашение хлопкового волокна для меланжевого производства Г. Е. Сладкопевцева, Н. А. Шубина.1960 - 4 Мб.pdf

лении в ванне тиосульфата (30—40 г/л). Исключение поваренной

соли из рецептуры крашения не увеличило расхода красителя,

а способствовало лучшему прокрасу волокна, уменьшению плот­ ности ванны и повысило прочность окраски волокна к трению.

В настоящее время на аппаратах непрерывного действия кра­ шение проводят без добавки соли в ходовые ванны; соль добав­ ляют лишь в начальные ванны, когда еще количество тиосульфа­

тов в ванне не стабилизировалось.

Смачиватели. В условиях крашения сурового хлопка, как при длительном, так особенно при коротком крашении, большую роль играют смачиватели.

Суровое хлопковое волокно гидрофобно, и без добавки поверх­ ностноактивных веществ, какими являются смачиватели, нельзя достигнуть полного его прокраса. Обычно употребляют в каче­ стве смачивателей контакт и некаль в количестве 3—5 г/л. Содер­ жание их выше указанной нормы может привести к снижению упругости окрашенного волокна, что понижает его прядильные свойства.

Продукты щелочной выварки. В ходовых производственных ваннах накапливаются продукты щелочной выварки: мыла,

азотистые и пектиновые вещества, водорастворимые соли. Эти продукты обладают свойством защитных коллоидов. Они увели­ чивают устойчивость красителя к электролитам; при большом содержании они увеличивают плотность ванны и снижают

эффект накрашивания; ванну приходится обновлять.

Керосин применяют как пеногаситель и для предохранения

красильных ра'створов от окисления. Его вводят прямо в кра­ сильный аппарат в количестве 0,3% от расхода красителя.

Старение красильных ванн

При ходовом крашении сернистыми красителями на аппара­ тах непрерывного и периодического действия состав красильных ванн значительно изменяется. Ванна, как говорят, «стареет». Этот процесс связан с понижением накрашивающей способности. Нередко в результате старения ванны качество крашения на­ столько снижается, что ванну приходится частично или пол­ ностью заменять. Этот процесс имеет особое значение при кра­ шении красителями сернистым коричневым и сернистым синим. Указанные красители в устаревшей ванне, в которой содержатся накопившиеся электролиты и продукты выварки хлопка, коагулируют в крупные агрегаты молекул и резко пони­ жают свою накрашивающую способность. Часто простое разбав­

ление такой ванны водой дает более интенсивное окрашивание волокна.

Заправочная, или начальная, ванна при ходовом крашении характеризуется вполне определенным составом, соответствую­ щим установленной рецептуре; ходовая ванна устанавливается

39

впроцессе непрерывного крашения, во время которого идет не­ прерывный процесс ее обновления поступающим раствором.

При непрерывной работе состав такой ванны стабилизируется

впервые сутки.

Стабилизация раствора идет тем быстрее, чем выше смещае-

мость ванн, т. е. чем больше величина

Vi

V ’

где Vi — объем потери отработанного раствора;

V — объем ванны.

Стабильная ходовая ванна — это ванна с установившимся определенным содержанием входящих в нее компонентов. По отношению к окрашиваемому материалу все компоненты кра­ сильной ванны делятся на две группы: адсорбируемые и не ад­ сорбируемые волокном. К первой относятся краситель, щелочь

и частично смачиватель; ко второй — остальные компоненты.

Концентрацию компонентов питающего раствора устанавливают с учетом этого положения.

Краситель дозируют в ванну из расчета выбираемости его хлопком и механического уноса с промывными водами. Электро­ лит дают только из расчета механического уноса его хлопком. При дозировке сернистого натрия учитывают еще его окисляе-

мость в процессе крашения. При старении красильной ванны происходит увеличение плотности раствора до удельного веса,

равного 1,06, и некоторое понижение накрашивающей способно­

сти красителя вследствие понижения его дисперсности и некото­ рого окисления в ванне из-за сильной циркуляции красильного раствора через толщу волокна и большой площади соприкосно­

вения с окружающим воздухом, особенно в открытых проход­ ных аппаратах. Свежеприготовленная ванна, равноценная по составу старой, красит значительно интенсивнее последней.

Влияние температуры на процесс крашения

Процесс крашения распадается на четыре фазы:

1)диффузия красителя из внешнего раствора к поверхности волокна;

2)адсорбция красителя на внешней поверхности волокна;

3)диффузия красителя внутрь волокна;

4)адсорбция красителя на внутренней поверхности волокна,

т. е. фиксация красителя.

Адсорбция протекает мгновенно, а диффузия по времени, и ее

скоростью определяется время крашения. При ограниченном

времени крашения получаемый эффект зависит от скорости кра­ шения. Чем меньше время крашения, тем значительнее роль фак­ тора скорости. При непрерывном крашении скорость диффузии увеличивается повышением температуры и быстрой сменой обед­

4С

невших красителем слоев жидкости (у поверхности волокна),

достигаемой сильной циркуляцией раствора. Оптимальная тем­ пература крашения зависит от продолжительности крашения и количества электролита. Электролит, агрегируя молекулы,

приводит к снижению скорости диффузии. При установленной

продолжительности крашения, определяемой типом аппарата, крашение необходимо вести при возможно более высокой темпе­ ратуре.

Температурный режим крашения на проходных аппаратах должен строго соблюдаться, колебание температуры является одной из причин получения разнооттеночности волокна. Выбираемость сернистых красителей значительно колеблется в зави­ симости от температуры крашения, что резко сказывается на окраске, особенно при смесовом крашении, где разные краси­ тели по-разному выбираются волокном и имеют различные опти­ мальные температуры крашения.

В настоящее время аппараты еще не имеют терморегулято­ ров, и контроль температуры проводится при помощи техниче­ ских термометров, что не обеспечивает установления во время крашения строго определенной температуры. Вместо установ­ ленной по режиму температуры 85—95° в практике работы тем­ пература колеблется в более широких пределах, зависящих от неравномерной подачи волокна, которое неравномерно охла­ ждает ванну, от температуры подаваемого питающего раствора,

от неравномерного подогрева ванны паром через глухие змее­ вики и от температуры окружающего пространства. С повыше­

нием температуры повышается степень выбираемости сернистых

красителей. Это дает возможность работать с меньшей концен­ трацией их в ходовой ванне при быстром крашении, что способ­

ствует меньшей потере красителя с промывными водами и облег­ чает промывку волокна.

В табл. 14 приведены данные, показывающие зависимость выбираемости сернистых красителей от температуры при краше­ нии в течение 5 мин.

Таблица 14

41

Выбираемость определяли в лаборатории при крашении 10 г

хлопка в течение 5 мин. при длине ванны 1 : 20 и указанных выше температурах (в красильных ваннах, взятых с проходного аппа­ рата). Концентрацию начальной и остаточной ванн определяли

колориметрически. Разница в концентрации красителя, отнесен­ ная к первоначальной концентрации, давала указанный процент выбираемости при соответствующей температуре крашения. Из данных, приведенных в табл. 14, видно, что при повышении тем­ пературы с 70 до 95° выбираемость при крашении в черный цвет увеличивается на 8,3%, а при крашении в синий цвет — на 11 %.

При смесовом крашении в синий цвет с повышением темпера­ туры сернистый черный краситель выбирается интенсивнее синего, поэтому соотношение красителей в красильной ванне приходится изменять в сторону уменьшения концентрации по­ следнего.

При смесовом крашении сернистым черным и сернистым ко­ ричневым с повышением температуры крашения выбираемость их также повышается.

При концентрации смеси красителей 30 г/л выбираемость с повышением температуры с 70 до 95° повышается с 12,4 до

22,4%, при неизменном соотношении красителей. Поэтому кон­ центрация красителя в ванне может быть уменьшена на 3— 5 г/л для получения цвета такой же интенсивности. Снижение

концентрации уменьшает потерю красителя при промывке, что

хлопка, унося с собой 1,2 л ванны, будет уносить красителя на 1,2 г меньше. При снижении же концентрации красителя на 5 г/л потеря на каждом килограмме хлопка уменьшается на 1,2-5 = = 6 г/л красителя, что при производительности 600 кг!час дает 6- 600 = 3600 г красителя в час, или 0,6% к весу хлопка.

Рецептура крашения для проходных аппаратов

Употребляемые красители

Для одежных тканей самыми распространенными цветами являются черный, синий и коричневый. Поэтому при крашении в основном употребляют следующие красители:

сернистый черный в пасте (ГОСТ 5064 —49); сернистый коричневый Ж (ГОСТ 6197—52), сернистый синий 3 и К в порошке, сернистый коричневый (ГОСТ 6330—52), сернистый ярко-зеленый 3 и С.

и в меньшем количестве красители других цветов.

42