дисперсное крашение ткани что это
Дисперсный краситель
Plastosoluble или дисперсный краситель используются для окрашивания искусственных и синтетических волокон .
Резюме
Источник
Преимущества пласторастворимых или дисперсных красителей
Они избегают замков. Искусственные и синтетические волокна подвергаются растяжению, которое не всегда происходит регулярно при их производстве. Это приводит к появлению во время окрашивания дефекта, называемого «прядями». Дисперсные красители хорошо закрывают этот дефект.
Недостатки пласторастворимых или дисперсных красителей
Окрашивание этими красителями во всех случаях основано на балансе красителя в ванне / красителя на волокне. Само собой разумеется, что все делается для получения максимальной передачи в волокно.
Руководство по эксплуатации
На ацетате целлюлозы
Обычно холодная ванна заполняется:
За окрашиванием следует ополаскивание, а иногда и обработка для повышения устойчивости к дымовым газам.
Также существуют дисперсные красители для диазотирования.
О полиамидах
На триацетате целлюлозы
На полиэстере
При охлаждении поры закрываются, задерживая краситель.
Окрашивание завершается обработкой, направленной на удаление дисперсных красителей, которые прилипают к волокнам, но не фиксируются. Это «зачистка», которая происходит при температуре около 80 ° C в течение примерно двадцати минут.
Примечание: для окрашивания ремней безопасности также существует ряд чрезвычайно светостойких красок. Черные пояса обычно красятся в массе.
На полиакриле
Метод сравним с тем, который используется для окрашивания полиамидов или ацетата целлюлозы. Температура крашения составляет от 95 до 105 ° C, чтобы избежать чрезмерной усадки из-за слишком большого количества тепла.
На это волокно можно наносить только светлые оттенки.
Крашение шелковых тканей и нитей
Класс дисперсных красителей включает красящие вещества, получаемые на основе нитроамино- и гидроксипроизводных азосоединений.
Степень дисперсности тонких порошков дисперсных красителей недостаточна при некоторых способах крашения (например, при непрерывном термозольном крашении тканей из синтетических волокон и получении на них узорчатой расцветки печатанием. В них случаях используют красители в виде паст, которые содержат красителя 30—50% (по сравнению с порошками). Пасты стабильны и морозоустойчивы, краситель в них находится в высокодисперсном состоянии. Легко смешиваясь с теплой водой, они образуют тонкие суспензии. Показатели устойчивости окрасок, вне зависимости от того, применяются порошки или пасты, одинаковы.
Широкий ассортимент обычных дисперсных красителей отечественного производства позволяет получать разнообразные, яркие и точные расцветки на различных изделиях из ацетатных, триацетатных и синтетических волокон и их смесей. Кроме того, имеется возможность выбора для изделий из различных по химической природе волокон красителей, наиболее пригодных для достижения удовлетворительной устойчивости окрасок.
На изделиях из ацетатных волокон подавляющее число дисперсных красителей дает окраски средних и темных тонов; устойчивость этих окрасок к свету 5—6 баллов. Окраски на тканях из синтетических волокон должны обладать устойчивостью к действию высокой температуры, поскольку для указанных тканей иногда необходима термическая фиксация после крашения.
Механизм процесса окрашивания ацетатных и триацетатных волокон дисперсными красителями в полной мере еще не установлен. В настоящее время существуют две гипотезы. Одна из них объясняет механизм окрашивания как растворение красителя в массе волокна; другая рассматривает крашение ацетатных волокон дисперсными красителями как процесс, аналогичный крашению целлюлозных волокон, когда молекулы красителя адсорбируются волокном из водной среды и затем диффундируют изнутри волокна (поскольку дисперсный краситель не находится в растворе, адсорбироваться волокном могут только частицы красителя, размеры которых близки к размерам молекул). В любом варианте, каким бы ни был механизм окрашивания, одним из решающих факторов крашения дисперсными красителями является степень дисперсности этих красителей в водной среде. Данный показатель определяет качество окрасок и прежде всего ровноту окрашивания.
При использовании красителей в виде порошков для достижения лучшего диспергирования краситель перед введением его в красильную ванну тщательно замешивают с поверхностно-активным диспергирующим препаратом (неионогенным диспергатором НФ или препаратом ОП-10) при температуре 50—60 о С. В ванну добавляют также поверхностно-активные вещества, стабилизирующие степень дисперсности красителя в процессе крашения или оказывающие диспергирующее действие на красители в ванне.
Теория и технология крашения дисперсными красителями
2. Теория и технология крашения дисперсными красителями
Крашение – это процесс нанесения на текстильный материал окрашивающих веществ (красителей) с целью придания ему не только цвета, но и устойчивости окраски. В крашении участвуют 3 компонента: краситель, волокно, окружающая среда.
Дисперсные красители (ДК) относятся к неионным малорастворимым в воде (их растворимость обычно 0,1 – 0,5 мг/л при 60 – 100 о С), но растворимым в ацетоне, спирте, ПХЭ, трихлорэтилене, ДМФА. Другой особенностью, кроме гидрофобности, является их компактное строение и небольшое значение молекулярной массы (примерно 300 у.е.)
Имеют сродство гидрофобным волокнам.
Различают следующие группы ДК:
— диазотируемые (содержат NH – группу);
— металлосодержащие (МП) для полиамидных волокон;
— временно растворимые, в процессе крашения теряющие растворимость.
Окраски ДК яркие, с хорошо выравнивающей способностью.
Выпускные формы дисперсных красителей:
— порошки, содержащие диспергаторы и смачиватели;
— пасты (кроме диспергаторов и смачивателей, в них входят антифризы, вода). Для них характерно наличие диспергаторов. В воде эти красители образуют дисперсии, из-за которых, главным образом, и проводят крашение.
Температура крашения дисперсных красителей на термопластичных волокнах примерно на 50 о С превышает температуру стеклования, что обеспечивает высокие скорости фиксации красителя. Понижая Тст, вводя интенсификаторы, можно добиться эффективного проникновения при более низких температурах.
Дисперсные красители не очень чувствительны к физической структуре волокна, и проблем с ровнотой окраски обычно не возникает.
3. Технология крашения
Различают следующие способы крашения ДК:
2- при температуре до 100 о С в присутствии интенсификатора;
3- при температуре выше 100 о С;
4- термозольный способ.
Крашение из водных дисперсий проводится для ацетатных волокон при температуре не выше 80 о С в ванне, содержащей дисперсный краситель и диспергатор.
Крашение полиамидных волокон
В состав красительной ванны входят: краситель – 0,05 – 4% от массы волокна, диспергатор – 1 г/л.
Крашение ПЭ волокон
Из-за наиболее плотной структуры волокон и более высокой температуры стеклования крашение проводят следующим образом:
2. термозольный способ;
Высокотемпературный способ крашения.
Крашение с применением интенсификаторов
Высокотемпературное крашение требует специального оборудования. Данный способ позволяет красить в средние и тёмные тона ткани из полиэфирных волокон на барках, красильно – роликовых машинах при температуре до 100 о С. В качестве интенсификаторов используются вещества ароматические окислители (О – фенол-ароматические кислоты (бензойная, салициловая) и их производные (эфиры), находят некоторое применение и углеводороды.
Основная их функция – увеличение подвижности цепей, пластификация, и за счёт этого – уменьшение температуры стеклования. Идеальный интенсификатор должен соответствовать следующим требованиям:
— высокий эффект ускорения при низких концентрациях;
— незначительная летучесть с водяным паром;
— оптимальная эффективность выравнивания;
— неизменная прочность окраски;
— отсутствие при его применении усадки;
— удобное и полное удаление после крашения;
Состав красильной ванны:
Уксусная кислота – до рН =5,5 – 6,0.
Отрицательные свойства интенсификаторов:
1. токсичны, как правило, загрязняют воду, ухудшая экологическую обстановку;
2. вызывают необходимость в более длительных промывках;
3. если остаются на ткани, ухудшается прочность последней к свету.
Большую роль играет подготовка текстильного материала. Так, термостабилизация снижает накрашиваемость на 10 – 40%.
Переход из твёрдого в газообразное состояние называется сублимацией или возгонкой. Это явление может влиять на процессы крашения. Используется при переводном способе печатания.
Способы получения белых и цветных узоров
Получение белых и цветных узоров по окрашенной ткани называется вытравной печатью. Это процесс при котором по окрашенной ткани печатают составом, обеспечивающим разрушение красителя в местах печати. Хотя имеются и окислительные вытравные составы, но большей частью используют восстановители. Основное ограничение – недопустимость деструкции ткани.
На ткани, окрашенные прямыми красителями, можно наносить только вытравные расцветки, а по тканям, окрашенным нерастворимыми азокрасителями, активными и кубовыми красителями, расцветки можно получать вытравным и резервным способами; по чёрно-анилиновой окраске – только резервным. Для чистоты и яркости вытравной расцветки необходимо полностью удалить вытравливаемый краситель.
При вытравке по тканям, окрашенным кубовыми красителями, используется ронгалит, а для предотвращения окисления – лейкотроп В. Состав, г/кг:
— ZnO(1:1 с водой) – 150;
Напечатанная и высушенная ткань запаривается в течение 3 – 5 мин и промывается.
Вытравку по тканям, окрашенным нерастворимыми азокрасителями, можно осуществить составом:
Запаривается 6 – 8 мин в паровой среде.
При вытравке по тканям, окрашенным прямыми красителями, применяют восстановители, например, ронгалит (100 г/кг) с загусткой. Время запаривания 8 – 10 мин. Закрепление ДЦУ только после закрепления вытравной печати.
Вытравная печать по тканям, окрашенным активными красителями, осуществляется печатным составом, г/кг:
Время запаривания 8 – 10 мин.
При способе получения белых и цветных узоров на окрашенной ткани резервной печатью, на неё до крашения наносят соответствующие составы, препятствующие образованию окраски на волокне.
Крашение проводится после печати.
Различают резервы механические, при которых резервный состав образует на ткани плёнку, не проницаемую для раствора красителей, и химические, препятствующие образованию окраски химическим взаимодействием резервного состава с компонентами красильного раствора.
Использование АК в резервных расцветках.
С начала на хлопчатобумажное полотно наносят резервную печатную пасту, содержащую АК и органическую кислоту. После сушки ткань плюсуют в красильной ванне, содержащей другой АК и щелочь, сушат, запаривают, обрабатывают в горячем щелочном растворе для проявления красителя, содержащегося в резервном составе.
Резервное крашение АК под крашение нерастворимыми азокрасителями
Состав печатной краски для хлопчатобумажной ткани, г/кг:
1. плюсование щелочным раствором азотола (7 – 9 г/л);
2. печатание по высушенной азотолированной ткани печатной краской;
4. обработка диазосоставляющей и промывка.
Резервы при крашении нерастворимыми азокрасителями.
После печатания ткань высушивают и пропитывают раствором диазосоединений, пропускают через воздушный зрельник и промывают.
Сущность восстановительного резервирования заключается в превращении под действием восстановителей солей диазония в производные арилгидразинов.
Печатание дисперсными красителями
Дисперсные красители широко используют для печатания тканей из полиэфирных и ацетатных волокон и, в меньшей степени, для печатания тканей из полиамидных волокон. Из большого ассортимента дисперсных красителей в печати обычно используют те красители, которые имеют относительно высокую светостойкость и устойчивы при высоких, температурах.
Технологический процесс состоит из следующих стадий: нанесение на ткань печатной краски, сушка, фиксациякрасителя на ткани, промывка и сушка.
Состав печатной краски зависит от вида волокна,а также отспособа фиксации красителя на волокне. При печатаниитканейи трикотажа из полиэфирных, полиамидных и триацетатных волокон в печатную краску, содержащую водную дисперсию красителя и загуститель, вводят также интенсификаторы. В качестве интенсификаторов используют бензойную и салициловую кислоты, 2–гидроксибифенил, хлорбензол, гидроксиалкиламиды жирных кислот (0,3–2,0 % от массы ткани). Для повышения степени фиксации красителей при получении окрасок глубоких тонов в печатную краску рекомендуют вводить мочевину (80–200 г/кг печатной краски). Эффективность действия мочевины зависит от вида волокна, способа фиксации и марки дисперсного красителя.
Для предотвращения восстановления красителя под действием компонентов печатной краски в паровой атмосфере зрельника в краску вводят небольшие количества триоксохлората натрия. Поскольку многие дисперсные красители чувствительны к щелочам, в печатную краску добавляют уксусную кислоту (до рН 6). В качестве загустителей используют альгинат натрия, карбоксиметилцеллюлозу, трагант и их смеси.
Для фиксации дисперсных красителей на тканях из химических волокон используют различные методы. Так, фиксацию красителей на тканях из полиамидных и ацетатных волокон чаще всего осуществляют в среде насыщенного водяного пара при 100–102 °С (20–45 мин). Это обеспечивает получение на данных волокнах глубоких устойчивых окрасок.
Степень фиксации дисперсных красителей на полиэфирном и триацетатном волокнах даже в условиях длительного запаривания насыщенным паром и при введении в печатную окраску интенсификаторов не превышает 50 %, что объясняется исключительно медленной диффузией молекул красящего вещества в глубь волокна. Поэтому дисперсные красители на тканях из этих волокон часто фиксируют путем прогревания текстильного материала горячим воздухом при 180–220 °С в течение 30–60 с или путем запаривания в среде перегретого пара при 165–180 °С в течение 4–8 мин. При использовании высокотемпературных способов фиксации необходимо применять красители, устойчивые к сублимации.
В настоящее время предложен эффективный способ фиксации красителей на тканях из синтетических волокон в условиях печати путем кратковременной (1–3 мин) обработки текстильного материала в парах кипящей азеотропной смеси органического растворителя и воды. Хорошие результаты на полиэфирных и полиамидных волокнах могут быть достигнуты при обработке ткани в парах азеотропной смеси бензиловый спирт — вода (т. кип. 95–100 °С) в течение 2–3 мин. Преимуществом этой смеси является малая токсичность бензилового спирта и невысокое содержание его в смеси (9 %).
Одна из основных причин эффективного действия азеотропных смесей при фиксации красителей на химических волокнах — увеличение проницаемости волокна при воздействии на него фиксирующей среды. При обработке напечатанной ткани растворитель быстро проникает в гидрофобное волокно, образуя в нем субмикроскопические поры и сольватируя активные центры на поверхности этих пор. Пары воды также не являются инертным компонентом фиксирующей смеси. Они усиливают действие растворителя и увеличивают адсорбционную емкость волокна. Кроме того, азеотропные смеси способствуют молекулярному диспергированию и сольватации молекул красителя. Все это обеспечивает высокую скорость диффузии красящего вещества в волокнистый материал и эффективность азеотропной фиксации в целом.
В последние годы большой интерес проявляется к сублимационному способу печати тканей из химических волокон дисперсными красителями. Печатную краску сначала наносят на бумажную подложку, а затем при определенных температуре, давлении и продолжительности обработки рисунок переносится с бумаги на ткань в результате возгонки красителя с бумажной подложки. Процесс сублимации красителя протекает до перенасыщения паровой среды. После этого начинается конденсация паров красителя на поверхности ткани и его диффузия в глубь волокна.
При подборе красителей для данного способа печатания следует учитывать их способность к сублимации и устойчивость при 180–230 °С. Красители должны обладать высоким сродством к волокну, обеспечивать получение окрасок с высокой устойчивостью к действию мокрых обработок и света. Этим требованиям чаще всего удовлетворяют азо–, антрахиноновые, дифениламиновые, метиновые и нафтохиноновые дисперсные красители с молекулярной массой 250–350. Сублимационная способность красителей определяется не только их молекулярной массой, но и особенностями структуры, наличием в молекуле тех или иных заместителей. В качестве заместителей цианогруппы предпочтительнее, чем нитрогруппы, и атомы фтора предпочтительнее, чем атомы хлора. Краситель не должен содержать ионогенные группы. Некопланарное строение также увеличивает летучесть красителей. Способность к сублимации красителей, содержащих полярные группы, может быть сохранена при наличии внутримолекулярных водородных связей.
Поскольку печатные краски наносят на бумагу в значительно меньших количествах, чем при печати по текстильным материалам, необходимы высококонцентрированные выпускные формы дисперсных красителей, позволяющие получать интенсивные расцветки, в том числе темных тонов.
В состав печатной краски для нанесения рисунка на переводную бумагу входят: дисперсный краситель (10 %), связующее вещество (синтетические смолы, эфиры целлюлозы; 15 %), растворитель (вода или органические растворители; 75 %). При необходимости добавляют вещества, регулирующие адгезию бумаги к ткани во время сублимации дисперсного красителя, а также интенсификаторы, обеспечивающие более быстрый и полный переход красителя на волокно в процессе термопечати. Напечатанную бумагу быстро сушат в возможно более мягких условиях.
Перенос красителя с бумаги на текстильный материал может осуществляться как периодическим, так и непрерывным способами. В последнем случае для перевода рисунка бумагу и текстильное полотно сматывают с рулонов, складывают «лицом к лицу» и пропускают по обогреваемому барабану, после чего разделяют. Для интенсификации процесса перехода красителя на ткань и проникновения его в глубь волокна рекомендуют применять перфорированные барабаны, внутри которых создается небольшой вакуум; обогрев бумаги и ткани осуществляется с помощью инфракрасных излучателей. Оптимальные параметры процесса переводной печати определяются в основном типом волокнистого материала, из которого изготовлена ткань. Так, для тканей из полиэфирных волокон оптимальные условия термопечатания: 200–230 °С, 10–30 с; для полиамидных и триацетатных тканей: 190–200 °С, 20 с; для тканей из ацетатных волокон:185 °С, 15–20 с.
Существенным преимуществом сублимационного способа печатания перед другими способами является исключение операций фиксации красителя, промывки и сушки напечатанных тканей, вследствие чего не загрязняется окружающая среда, экономится вода, сокращается длительность производственного процесса. С помощью данного метода удается переводить на ткани рисунки любой сложности с исключительно хорошей резкостью контуров, получать полутоновые переходы, позволяющие достигать особенно интересных эффектов печатания.
ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ
1. Какое химическое строение имеют дисперсные красители? Каковы их основные свойства?
2. Какими свойствами волокон обусловлены различные условия крашения и фиксации дисперсных красителей?
3. Какова роль температуры и ТВВ при крашении и печатании дисперсными красителями?
4. Каков механизм действия интенсификаторов при крашении полиэфирного волокна?
5. Каковы требования к дисперсным красителям при прямой и переводной термопечати?
6. Каков механизм перехода красителя на текстильный материал при переводной печати?
7. За счет каких сил и связей дисперсный краситель фиксируется на химических волокнах?
ДИСПЕРСНЫЕ КРАСИТЕЛИ
Полезное
Смотреть что такое «ДИСПЕРСНЫЕ КРАСИТЕЛИ» в других словарях:
ДИСПЕРСНЫЕ КРАСИТЕЛИ — неионные, очень плохо растворимые в воде красители. Применяются в виде высокодисперсных водных систем (размер частиц 1 2 мкм) для крашения химических волокон … Большой Энциклопедический словарь
дисперсные красители — неионные, очень плохо растворимые в воде красители. Применяются в виде высокодисперсных водяных систем (размер частиц 1 2 мкм) для крашения химических волокон. * * * ДИСПЕРСНЫЕ КРАСИТЕЛИ ДИСПЕРСНЫЕ КРАСИТЕЛИ, неионные, очень плохо растворимые в… … Энциклопедический словарь
ДИСПЕРСНЫЕ КРАСИТЕЛИ — органич. красители (гл. обр. моноазокрасители и антрахиноновые) с высокой степенью дисперсности частиц (до 2 мкм). Нерастворимы в воде. Применяются в виде водных суспензий для крашения хим. волокон, преим. полиэфирных, полиамидных, ацетатных … Большой энциклопедический политехнический словарь
Дисперсные красители — группа плохо растворимых в воде красителей, применяемых для окрашивания полиамидных, полиэфирных, полиакрилонитрильных и ацетатных волокон. Д. к. характеризуются отсутствием кислотных групп SO3H и COOH, молярной массой не более 350; в… … Большая советская энциклопедия
КРАСИТЕЛИ И КРАШЕНИЕ — Красители химические соединения, используемые для придания окраски различным материалам, например текстилю, бумаге, мехам, волосам, коже и древесине. Крашение процесс придания окраски таким материалам. Ежегодное мировое потребление красителей… … Энциклопедия Кольера
КРАСИТЕЛИ СИНТЕТИЧЕСКИЕ — орг. соединения, используемые для крашения различных (преим. волокнистых) материалов и изделий. Представляют собой гл. обр. окрашенные соед., нек рые бесцветные соед., напр. отбеливатели оптические, а также соед., из к рых красители образуются… … Химическая энциклопедия
КРАСИТЕЛИ — органические соединения, применяемые для крашения текстильных материалов, кожи, меха, бумаги, пластмасс и др. Известные с древности природные красители получали главным образом из растений. К нач. 20 в. природные красители почти полностью… … Большой Энциклопедический словарь
красители — органические соединения, применяемые для крашения текстильных материалов, кожи, меха, бумаги, пластмасс и др. Известные с древности природные красители получали главным образом из растений. К началу XX в. природные красители почти полностью… … Энциклопедический словарь
Красители — Пряжа, сохнущая после крашения … Википедия
Красители — цветные органические соединения, применяемые для окраски текстильных материалов, кожи, мехов, бумаги, пластмасс, резин, древесины и др. К ним относятся также бесцветные соединения, из которых окрашенные вещества образуются после нанесения … Большая советская энциклопедия