Печатание и крашение тканей. Общие принципы построения процессов печатания и крашения Различают следующие виды печати ь прямую ь вытравную ь резервную.
При прямой печати цветной узор наносят на белую ткань. Её разновидностью является накладная печать, когда рисунок печатают по гладкокрашеной ткани без разрушения окраски основного фона. При вытравной печати на окрашенную ткань наносят составы, которые разрушают краситель в местах их нанесения, и на окрашенном полотне воспроизводятся белые или цветные узоры.
Резервный способ печати предусматривает крашение ткани после нанесения на неё рисунка. При этом в состав печатной краски вводят резервирующие вещества, которые предохраняют волокно от взаимодействия с красителем.
В настоящее время в мире производится несколько тысяч марок красителей для колорирования текстильных материалов из различных видов волокон. Для удобства их применения пользуются технической классификацией красителей. Техническая классификация учитывает технологические особенности красителей, отношение к волокнам различной природы, характер связи красителя с волокном, а также способность красителя растворяться или не растворяться в воде. Наибольшее применение в текстильной технологии получили следующие группы красителей ь Растворимые в воде - прямые, активные, кислотные, катионные. ь Нерастворимые в воде - кубовые, сернистые, дисперсные, пигменты. ь Образующиеся на волокне - азоидные, чёрный анилин.
Для колорирования тканей из целлюлозных волокон хлопок, лён, гидратцеллюлоза используют прямые, активные, кубовые, сернистые, азоидные красители, а также пигменты и чёрный анилин. Несмотря на различия в химическом строении и технологических свойствах, все красители, применяемые для окрашивания целлюлозных волокон, имеют общие признаки.
Это, прежде всего, склонность к образованию больших по размерам агрегированных частиц. Процесс агрегации представляет собой взаимодействие молекул красителя друг с другом за счет образования водородных связей между электронодонорными -ОН и -NH2 группами ауксохромные группы. Последние являются неотъемлемой составляющей любого красителя. В общем виде процесс можно представить так Ввиду того, что поглощение красителя волокном возможно лишь в виде отдельных ионов или молекул, задача диспергирования частиц красителей до мономолекулярного состояния за счёт их дезагрегации разрушения агрегатов, является одной из первостепенных. При крашении этого добиваются повышением температуры и введением в красильную ванну растворителей или диспергаторов.
Основным параметром технологического процесса крашения является скорость перехода красителя на волокно. От этого зависит интенсивность и равномерность окраски.
При погружении в воду или технологические растворы целлюлозные волокна приобретают отрицательный заряд за счёт диссоциации гидроксильных и карбоксильных групп Целл - ОН Целл - О- Н Целл - СООН Целл - СОО- Н Все красители для целлюлозных волокон относятся к классу анионных, то есть в водных растворах они диссоциируют с образованием отрицательно заряженных ионов. Это относится к прямым, активным, сернистым, кубовым красителям, кубозолям и азосотавляющим азоидных красителей.
Например, для молекул прямых и активных красителей справедлива запись В процессе крашения отрицательно заряженные частицы красителя будут отталкиваться от одноименно заряженной поверхности волокна, что замедлит переход окрашенных частиц на волокно. Для преодоления сил отталкивания при крашении целлюлозных волокон в пропиточные растворы вводят нейтральные электролиты, обычно хлорид или сульфат натрия. Последние, диссоциируя в водных растворах по схеме NaCl Na Cl поставляют в раствор положительно заряженные ионы, которые нейтрализуют отрицательный заряд волокна и красителя.
Следствием этого является более быстрый и полный переход красителя на волокно, что приводит к повышению интенсивности окрасок и меньшему загрязнению сточных вод красителями. Наиболее важным фактором, управляющим процессами крашения, является температура. Выбор температурного режима зависит от природы красителя и его технологических свойств. Однако, в любом случае, в условиях реализации периодического способа содержание красителя на волокне изменяется с ростом температуры и достигает максимума при её оптимальном значении Топт Эта величина индивидуальна для каждого красителя и приводится в специальных колористических справочниках.
Необходимость соблюдения оптимальной температуры крашения можно объяснить следующим образом. В начале процесса с ростом температуры увеличивается растворимость красителя, растет доля мономолекулярной фракции дезагрегация, возрастает активность красителя и его поглощение волокном.
Параллельно увеличивается скорость набухания волокна и облегчается процесс внутренней диффузии. При достижении Топт по мере дальнейшего роста температуры и увеличения кинетической энергии молекул красителя, его связь с волокном может разрушаться. В связи с существующей в настоящее время тенденцией к объединению отделочных и швейных предприятий, развитием малого бизнеса и необходимости производить как само сырье, так и готовые изделия, знание общих принципов технологического процесса крашения специалисту швейного производства крайне необходимо. 3.2 Печатание азоидными красителями В промышленности получили применение два способа печатания азоидными красителями ь загущенными диазорастворами по предварительно азотолированной ткани ь смесью азотолов и устойчивых пассивных форм диазосоединений.
Первый способ используют в грунтовой печати. На ткань, пропитанную раствором азотолята и высушенную, наносят печатную краску, содержащую диазоль, ацетат натрия или уксусную кислоту чтобы создать необходимый для реакции азосочетания рН , загустку и воду. После печатания и сушки ткань иногда обрабатывают в зрельнике для ускорения реакции азосочетания и получения более ярких и прочных окрасок.
Далее ткань промывают. Данный способ печатания имеет ряд недостатков ь азотол расходуется непроизводительно и трудно смывается с ткани ь сложно получить разнообразную цветовую гамму, так как варьировать можно только азосоставляющую ь необходима дополнительная операция азотолирования ткани. Указанные недостатки послужили причиной создания второго способа печатания, когда азо- и диазосоставляющие наносятся на ткань в составе одной печатной краски.
При этом диазосоединение находится в неактивной форме, которая не способна реагировать с азотолятами. Сочетание происходит только после нанесения печатной краски на ткань, путём перевода пассивной формы диазосоединения в активную, которая и сочетается с азотолами. Разработано несколько вариантов реализации этого способа из которых наибольшее применение получил способ печати нейтрально проявляемыми диазаминолами пологены, нейтрогены, диазаминолы с маркой Н и др. Диазоаминосоединения в этих препаратах устойчивы в обычных условиях, а в условиях запарного зрельника при высокой влажности и температуре, распадаются с выделением активного диазосоединения.
Оно вступает в реакцию с азотолятом, образуя на ткани нерастворимый азопигмент. Ткань печатают составом, содержащим пологен, мочевину, гидроксид натрия, сульфат магния и загуститель, сушат, запаривают в паровой среде и промывают. 3.3