Чем покрасить полиэфирное волокно
Крашение шелковых тканей и нитей
Наиболее широкое распространение в настоящее время получили ткани из смеси полиэфирных и вискозных волокон. Для крашения полиэфирных волокон в этих тканях могут быть использованы дисперсные красители, для крашения вискозных волокон — прямые, активные, кубовые и другие. Поскольку при обычных способах крашения полиэфирное волокно дисперсными красителями окрашивается только в светлые тона, большое распространение получили различные высокотемпературные способы крашения.
С их помощью возможно достижение однотонных и двухцветных окрасок различной степени глубины, с использованием красителей различных классов.
При обычных условиях крашения, когда процесс ведется при максимальной температуре, не превышающей 100°С, ткань из вискозных и полиэфирных волокон можно окрасить смесью прямых и дисперсных красителей. Если крашение осуществляется в средние и темные тона, в ванну добавляют переносчики, обеспечивающие более полное окрашивание полиэфирных волокон. Особого внимания требует подбор прямых красителей. Они должны быть устойчивыми к кислоте, поскольку крашение ведется в кислой ванне. Введение электролитов для полного окрашивания вискозных волокон рекомендуется на этапе, когда большая часть дисперсных красителей будет уже поглощена полиэфирными волокнами, поскольку электролиты влияют на стойкость дисперсии дисперсных красителей.
Крашение смесью прямых и дисперсных красителей при температуре свыше 100° С требует соблюдения условий, предупреждающих разрушение прямых красителей при высокой температуре. Рекомендуется полиэфирные волокна окрашивать дисперсными красителями при максимальной температуре, а прямые красители для окраски вискозных волокон вводить в ванну на стадии ее охлаждения, при температуре около 90° С.
При однованном способе крашения ткани из полиэфирных и вискозных волокон могут быть окрашены в светлые тона кубозолевыми красителями (аналогичный способ используется обычно для крашения вискозных волокон). В этом случае вискозные волокна окрашиваются полностью; окраска же полиэфирных волокон — поверхностная, краситель фиксируется на них при последующей тепловой обработке. При двухванном способе компоненты волокнистой смеси окрашиваются в разных ваннах соответствующими красителями в оттенки любой глубины, с промежуточной щелочной восстановительной обработкой. При такой схеме процесса крашения оттенки получаемых окрасок значительно чище, В прочность окраски к трению у полиэфирных волокон выше.
В последние годы для крашения тканей этой группы значительное распространение получил термозольный способ крашения, названный так благодаря термической обработке ткани, на которую нанесен краситель. Данный способ очень производителен, поскольку осуществляется на непрерывно действующем оборудовании.
Начальным этапом процесса является нанесение на ткань раствора или дисперсии красителей, осуществляемое плюсованием ткани на двух- или трехвальной плюсовке. Оплюсованная ткань подсушивается до влагосодержания примерно 30%. Основные требования при плюсовании — максимальный и равномерный отжим по всей ширине ткани. В сушильной камере ткань полностью высушивается и подвергается затем воздействию температуры 190 — 200° С в течение 30—60 с в специальной термоизолирующей установке.
После прогрева ткань должна быть быстро охлаждена.
Ткань проходит все этапы обработки в строго расправленном состоянии.
В зависимости от свойств применяемых красителей, при термозольном способе крашения могут быть окрашены один или оба компонента волокнистой смеси. Так, при использовании дисперсных красителей окрашиваются полиэфирные волокна; второй компонент — вискозные волокна могут быть окрашены любыми красителями, используемыми при крашении этих волокон, на обычно применяемом для крашения расправленным полотном оборудовании. Одновременно оба компонента могут быть окрашены при использовании смесей красителей дисперсных и кубовых. В этом случае кубовые красители, находящиеся на вискозных волокнах в нерастворимом состоянии, переводятся в лейкоформу обработкой ткани в щелочной восстановительной ванне после термозолирования, с последующим окислением кубового красителя на вискозном волокне.
В случае использования в крашении смеси дисперсных и активных красителей при термозолировании закрашиваются оба волокна.
Во всех вариантах после термозолирования и охлаждения ткани следует тщательная промывка горячей водой и растворами моющих реагентов.
По термозольному способу можно окрашивать также ткани из полиамидных волокон в чистом виде и из смеси их с полиэфирными волокнами, ткани из триацетатных волокон и смесей их с полиамидными и полиэфирными волокнами и т. д.
Крашение шелковых тканей и нитей
Полиэфирные волокна окрашиваются преимущественно дисперсными красителями. Крашение этих волокон отлично от крашения других волокон и характеризуется рядом трудностей.
Как известно, полиэфирные волокна имеют высококристаллическую структуру, что определяет их гидрофобность. Они очень мало набухают в воде и водных средах, что затрудняет проникание красителя в волокно и окрашивание последнего. В связи с этим дисперсные красители при крашении в обычно принятых условиях (имеются в виду температура и длительность процесса) окрашивают изделия из полиэфирных волокон только в светлые тона.
Для получения средних и темных тонов необходимо создать условия, при которых краситель мог бы проникнуть в волокно более глубоко. Такими условиями могут быть либо температура 120—130° С, либо при сохранении температурных параметров на уровне, близком к 100° С, введение в красильную ванну реагентов, способствующих переходу красителя на волокно — переносчиков.
Крашение при температуре более 100° С может быть осуществлено на специальных аппаратах, работающих под давлением, а также способом плюсования (тоже на специальном оборудовании), С последующим нагревом оплюсованной красильным раствором ткани до необходимой температуры.
Крашение с переносчиками может проводиться на обычном оборудовании для крашения тканей при температуре около 100° С; правда, имеются некоторые трудности, связанные с характером и свойствами химических реагентов, применяемых в качестве переносчиков.
В качестве переносчиков могут быть использованы некоторые органические соединения, с одной стороны, способствующие набуханию волокна в водной среде, а с другой — как бы переносящие краситель из ванны на волокно. Это дифенил, орто- и параоксидифенил, бензойная и салициловая кислоты и другие вещества. Каждое из них имеет те или иные неприятные свойства, затрудняющие работу с ними. Так, для дифенила характерен сильный запах, орто- и параоксидифенил, хотя и имеют менее сильный запах, оказывают заметное влияние на снижение светопрочности получаемых окрасок при их недостаточной промывке, трудно удаляются с окрашенного материала и для полного удаления требуют прогрева до высокой температуры. Бензойная и салициловая кислоты имеют слабый запах, их использование мало сказывается на изменении показателя светопрочности окрасок, последние удовлетворительно удаляются при промывке. Однако, чтобы присутствие этих кислот и ванне сказалось, требуется большое их количество, что затрудняется сравнительно высокой стоимостью кислот.
Из названных переносчиков практическое применение в производстве находит ортооксидифенил.
Ткани из полиэфирных волокон, как и из полиамидных, склонны к образованию неустранимых заломов и складок в условиях влажно-тепловой обработки. Для предупреждения образования указанных дефектов желательно перед крашением подвергать ткани термофиксации, а крашение проводить расправленным полотном. Проведение термофиксации после крашения затрудняет выбор красителей, устойчивых к сублимации.
Процесс крашения дисперсными красителями тканей из полиэфирных волокон при температуре около 100°С на практике осуществляется на роликовых красильных машинах закрытого типа. Это позволяет поддерживать максимально высокую температуру, а также уменьшить поступление в атмосферу летучих паров переносчиков при их использовании.
Крашение в светлые тона не требует применения переносчиков и ведется в слабокислой ванне при рН = 5÷6. Необходимая кислотность создается благодаря присутствию в ванне уксусной кислоты или сернокислого аммония (2 г/л) и муравьиной кислоты. В кислой ванне, куда добавлен диспергатор (0,5—1 г/л), ткань замачивается при температуре 60°. Затем в ванну в два приема, в течение двух проходов ткани, вводят диспергированный краситель и начинают подогрев ванны, доводя ее температуру за 30 мин до максимально возможной (96—98°С). Крашение при максимальной температуре не превышает 2 ч, после чего следуют теплая и холодная промывки.
Крашение в средние и темные тона при температуре до 100° С требует применения переносчиков. При использовании в качестве переносчика ортооксидифенила последний при растворении переводят в натриевую соль, для чего к раствору в горячей воде требуемого количества препарата добавляют эквивалентное количество едкого натра. Во время приготовления красильной ванны в нее вносят диспергатор (1—2 г/л) и натриевую соль ортооксидифенила (3,5—4 г/л). После этого ванна нагревается до температуры 50° С. Постепенно, в течение двух проходов, в ванну вводят диспергированный краситель; температура ванны постепенно доводится до максимально возможной. Далее, для перевода натриевой соли переносчика в свободный ортооксидифенил и доведения рН до 5— 6, в ванну постепенно добавляют разбавленную уксусную кислоту. Крашение при максимальной температуре продолжается 1,5—2 ч. Для полного удаления с ткани переносчика ее после крашения тщательно промывают в горячем щелочном растворе с последующим полным удалением с материала щелочи. В некоторых случаях, при крашении в темные цвета, вместо промывки в щелочи практикуется восстановительная обработка в ванне, содержащей щелочной раствор гидросульфита и моющий реагент. Для удаления остатков щелочи заключительную промывку проводят в воде с небольшой добавкой уксусной кислоты.
Для крашения тканей из полиэфирных волокон дисперсными красителями при температуре выше 100°С применяют роликовые красильные машины специальной конструкции с герметически закрывающимся кожухом, а также автоклавы для крашения ткани на роликах под давлением.
Крашение на роликовой красильной машине проводится по схеме, аналогичной схеме крашения в светлые тона при температуре до 100° С. Красильная ванна содержит диспергатор и кислоту, добавленную в количестве, необходимом для создания рН = 5÷6. В нагретую до температуры 50—60° С ванну в два приема вводится диспергированный краситель, после чего машина герметически закрывается. Температуру ванны постепенно поднимают до 130° С, после чего осуществляют крашение в течение 60—90 мин. Затем ванну охлаждают, красильный раствор спускают, ткань промывают, обрабатывают щелочным раствором гидросульфита, вновь промывают и мылуют.
При крашении на перфорированном ролике большое значение имеет правильность накатки ткани на него. Плотность накатки должна быть равномерной и обеспечивать хорошую циркуляцию раствора через всю толщу ткани. Кромки ткани при накатке должны перекрывать перфорацию на ролике. К концам ткани пришивают подкладочную ткань. Готовый ролик с тканью, закрытый с поверхности подкладочной тканью, помещают в автоклав, который заполняется водой. По мере заполнения автоклава вода подогревается до температуры 50—60° С. Включается циркуляционный насос. Циркулирующая через ролик с тканью вода вытесняет из системы воздух. В ванну постепенно, в несколько приемов, при непрерывной циркуляции жидкости вводятся требуемые для крашения уксусная кислота, диспергатор и диспергированный краситель. Температуру поднимают сначала до 100° С, а затем до 120—130° С. При максимальной температуре и непрерывной циркуляции крашение длится 60—120 мин, после чего следуют охлаждение, промывка, восстановительная обработка и заключительная промывка, проводимые в автоклаве при непрерывной циркуляции рабочих растворов через ткань, накатанную на ролик.
Способ крашения полиэфирных волокон
Изобретение относится к области красильно-отделочного производства, в частности к способу крашения полиэфирных волокон. Изобретение позволяет повысить равномерность окраски, интенсифицировать процесс за счет сокращения времени крашения и исключения стадии заключительной восстановительной обработки волокна, а также снизить электризуемость окрашенного волокна в 1,5 раза. Способ состоит в том, что полиэфирное волокно обрабатывают составом, содержащим дисперсный краситель 10-20 г/л
хлористый цинк 5-10 г/л или 25%-ный водный аммиак 0,5-1,0 г/л
хлористый аммоний 0,5-1,0 г/л, в течение 30-35 мин при 120-130°С. 2 табл.
РЕСПУБЛИК (19) (И) (51) 5 П 06 Р 3/66
Н АВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Ilo изОБРетениям и ОтнРытиям
Изобретение относится к,красильноотделочному производству, в частности к способу крашения полиэфирных волокон.
Целью изобретения является интенсификация процесса,.повышение равномерности окраски и снижение электри-. зуемости окрашенного волокна при сохранении высокого выхода красителя, на волокно
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1. Крашение полиэфирного волокна в паковках проводят на специальном оборудовании, работающем под давлением.
В течение 30-45 мин красильную ванну нагревают до 130 С и красят поо лиэфирное волокно прн этой температуре и давлении 30 мнн составом: кра-:
2 (57) Изобретение относится к красильно-отделочному производству, в частности к способу крашения полиэфирных волокон. Изобретение позволяет повысить равномерность окраски, интенсифицировать процесс за счет сокращения времени крашения и исключения стадии заключительной восстановительной обработки волокна, а также снизить электризуемость окрашенного волокна в 1,5 раза. Способ состоит в том, что полиэфирное волокно обрабатывают составом, содержащим дисперсный краситель 10-20 г/л, хлористый цинк 5-10 г/л или 25Х-ный водный аммиак 0,5-1,0 г/л, хлористый аммоний
0,5-1,0 г/л, в течение 30-35 ми при
120-130 С. 2 табл. ситель синтен желтый П5ГЛ 2Х от веса материала, хлористый цинк 5 г/л, аммиак водный 25_#_-ный 215 мл/л.
Окрашенное волокно подвергают мыловке при 80 С в растворе моющего средства (2 г/л), промывке, сушке.
Получают яркую, чистую окраску с хорошей ровнотой прокраса по сечению паковки. Равнота прокраса оценивается отношением минимального содержания красителя в волокне (r кр./кг в-на) к максимальному—
Устойчивость окраски к закрашиваHHIo при сухом (числитель) и мокром (знаменатель) трении в баллах составляет 5/5.
Удельное электрическое сопротивление волокна 4,3i10 Ом см.
Пример 2. Крашение полиэфир( ного волокна в паковках проводят на специальном оборудовании, работа,ющем под давлением.
В течение 30-45 мин красильную ванну нагревают до 130 С и красят полиэфирное волокно при этой температуре под давлением 30 мин составом: краситель синтен желтый П5ГЛ
2Х от веса материала, хлористый цинк
5 г/л, аммиак водный 25Х-ный 340 мл/л.
Окрашенное волокно подвергают мыловке при 80 С в растворе моющего средства (3 г/л), промывке, сушке.
Устойчивость окраски к,закрашиванию при сухом (числитель) и мокром (знаменатель) трении в баллах составляет 5/5 °
Удельное электрическое сопротивление волокна 4,0 ° 10 Ом см.
Пример 3 ° Кращение полиэфирного волокна в паковках проводят на специальном оборудовании, работающем под давлением.
Окрашенное волокно подвергают мыловке при 80 С в растворе моющего о средства (2 г/л), промывке, сушке.
Получают яркую, чистую окраску с хорошей ровнотой прокраса по сечению паковки. Ровноту прокраса оценивают по отношению минимального содержания краСителя в волокне (г кр./кг в-HB) к максимальному — 3,3/3,3.
Устойчивость окраски к закрашиванию при суком (числитель) и мокром (знаменатель) трении в баллах составляет 5/5.
Удельное электрическое сопротивление волокна 4,3-10 Ом см.
Пример 4. Крашение полиэфирного волокна в паковках проводят на
45 специальном оборудовании, работающем под давлением.
В течение 30-45 мин красильную о ванну нагревают до 130 С и кпасят полиэфирное волокно при этой температуре под давлением 30 мин составом: краситель синтен желтый П5ГЛ 2Х от веса материала, хлористый цинк
10 r/л, аммиак водный 25Х-ный 215мл/л.
Окрашенное волокно подвергают мыповке при 800С в растворе моющего средства (2 г/л), промывке, сушке.
Получают яркую, чистую окраску с хорошей ровнотой прокраса по сечению паковки.Ровноту прокраса оценивают по отношению минимального содержания красителя в волокне (г кр./кг в-на) к максимальному — 3,5/3,5.
Устойчивость окраски к закрашиванию при сухом (числитель) и мокром (знаменатель) трении в баллах составляет 5/5.
Удельное электрическое сопротивление волокна 4,4 10 Ом. см.
кр./кг в-на) к максимальному — 10,3/10,3.
Устойчивос-.ь окраски к закрашиванию при сухом (числитель) и мокром
15 (знаменатель) трении я баллах составляет 5/5 °
IT р и м е р 9. Крашение полиэфирного волокна в паковках проводят на специальном оборудовании, работающем под давлением.
В течение 30-45 мин красильную вано ну нагревают до 130 С и красят поли эфирное волокно при этой температуре под давлением 30 мин составом: дис.персный ярко-розовый краситель ЗХ от веса материала, хлористый аммоний 0,7 г/л,аммиак водный 25Х-ный 0,5 мл/л.
Окрашенное волокно подвергают мыловке. при 80 С в растворе моющего б средства (2 г/л), промывке, антиста 5 тической обработке раствором препарата 0С-20 (1,5 г/л), сушке.
Получают яркую чистую окраску с xdрошей ровнотой прокраса по сечению паковки. Ровноту прокраса оценивают
40 по отношению минимального содержания красителя в волокне (r кр./кг в-на) к максимальному — 10,3/10,3.
Устойчивость окраски к закрашиванию при сухом (числитель) и мокром (знаменатель) трении в баллах составляет 5/5.
Удельное электрическое сопротивле-. ние волокна до антистатической обработки 1,8 10 Ом см, после антиста1
50 тической обработки 2,5 10 Ом «см. о
1617072 исперсный ярко-розовый краситель 3%
Изобретение относится к области красильно-отделочного производства, в частности к способу крашения хлопчатобумажных тканей активнымихлортриазиновыми красителями
Изобретение относится к области красильно-отделочного производства, в частности к способу крашения полиэфирных волокон
состав для крашения текстильных материалов из полиэфирных волокон
Формула изобретения
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области крашения текстильных материалов из полиэфирных волокон и может быть реализовано на текстильных предприятиях.
При колорировании полиэфирных волокон возникают трудности, связанные с особенностями их структуры: наличие значительного количества олигомеров, высокая упорядоченность структуры, гидрофобный характер волокнистого материала.
Наиболее широко используются периодические способы крашения полиэфирных материалов в автоклавах под давлением при температуре 120-140°С. Такие технологии характеризуются высокой энергоемкостью и конструктивной сложностью оборудования, поэтому все большее внимание отводится технологиям крашения при более низких температурах.
Способ крашения полиэфирных нитей обработкой свежесформованной нити в водной красильной ванне дисперсными красителями при нагревании и натяжении менее 0,3 гс/текс осуществляют в две стадии при температуре 100,5-105°С: крашение и крашение с вытягиванием. Аморфный полимер нити равномерно насыщается красителем и одновременно нить вытягивается в 1,5-10 раз [Заявка на изобретение РФ 94031444, 1996, МПК D06P 3/54, D06P 5/00]. Недостатком этого способа является ограниченное его использование, таким способом можно окрашивать полиэфирные нити и жгуты в процессе их получения.
Широкое применение нашли периодические и непрерывные способы крашения текстильных материалов из полиэфирных волокон с использованием интенсифицирующих агентов. При непрерывных способах крашения тканей из полиэфирных нитей красильная ванна содержит сложные композиции органических и неорганических соединений. Например, предлагают [Патент РФ 2064026, 1996, МПК D06P 3/36] использовать следующий состав (г/л): дисперсный краситель 5-40, мочевина 100-150, хлорид кальция или хлорид лития 5-10% от количества мочевины, загуститель 10-20, воды до 1000. Состав позволяет повысить выход красителей на волокне, использовать дисперсные красители с низкой и средней устойчивостью к сублимации. Недостатками непрерывных способов крашения тканей являются выделение токсичных летучих веществ при термофиксации, невозможность окрашивать трикотажные полотна, а также ткани из смеси полиэфирных волокон с волокнами, претерпевающими структурные изменения при температуре термофиксации 200-220°С.
Периодические способы крашения позволяют обрабатывать любые текстильные материалы (нить, жгут, ткань, трикотажные полотна и изделия) и исключить стадию термофиксации. В заявке на изобретение 2006016711 JP МПК D06P 3/54, D06P 1/44, D06P 5/20, D06P 1/90, D06P 3/34, D06P 1/00 описывается метод крашения полиэфирных волокон периодическим способом композицией, включающей полярный органический растворитель из следующего ряда: метанол, этанол, изопропиловый спирт, бутанол, бензиловый спирт, ацетон, ацетофенон, N-метил-2-пирролидон, метилэтилкетон, диметилсульфоксид, диметилформамид, этиленгликоль и ацетонитрил. Хорошие показатели колористической отделки полиэфирных материалов дисперсными красителями при температуре не выше 100°С позволяют получать следующие интенсификаторы: 1-хлор-2-нафтол, анилид салициловой кислоты, бензил-ацетат [Патент 66047 А Украина 2004 МПК D06P 1/16].
Смесь интенсификаторов содержит, масс.%:
2) 8-58 компонента (II), а именно 10-40 алкилфенилового или бензилового эфира бензойной, метилбензойной, терефталевой, фталевой и салициловой кислот, или дифенилкарбоната, или дифенилового, или дитолилового эфира;
4) 0-10 растворителя.
Недостатком такого состава является неприятный запах и токсичность используемых органических веществ, что ухудшает условия труда персонала на производстве и снижает комфортность использования текстильных изделий. Кроме того, сточные воды, содержащие органический растворитель, оказывают губительное действие на обитателей водоемов и, как правило, не пригодны для повторного использования. Технология крашения полиэфирных материалов дисперсными красителями с использованием смеси интенсификаторов (N-алкилфталимида и ароматического эфира) включает регулирование рН красильной ванны с помощью уксусной кислоты, обработку при 98°С ведут в течение 60 мин.
Техническим результатом заявляемого решения является устранение указанных недостатков, а именно использование низкотоксичных и экологически безопасных соединений в составе при крашении полиэфирных материалов дисперсными красителями при температуре 98-100°С при одновременном сохранении показателей колористической отделки (интенсивности, ровноты и прочности окраски к стирке, трению, светопогоде) и упрощении технологии крашения снижения за счет времени обработки и исключения контроля рН.
Поставленная задача достигается за счет того, что состав для крашения текстильных материалов из полиэфирных волокон, включающий дисперсный светопрочный краситель, интенсификатор, воду, отличается тем, что в качестве интенсификатора используется четвертичная аммониевая соль общей формулы:
при следующем соотношении ингредиентов (г/л):
| дисперсный светопрочный краситель | 0,5-1 |
| интенсификатор | 1,0-5,0 |
| вода | остальное. |
Существенным отличием является использование в качестве интенсификатора четвертичной аммониевой соли, обладающей амфифильными свойствами, в композиции с дисперсным светопрочным красителем.
Сущность технического решения раскрывается в таблице.
Окрашенные образцы подвергались испытаниям по ГОСТ Р ИСО 105-Е03-99, 105-Е02-99, ГОСТ 28692-90, 9733-83, ГОСТ 28692-90. Интенсивность и ровноту окраски у окрашенных образцов оценивали на спектроколориметре «Color 15» фирмы «Gretag Macbeth».
Полученные в результате испытаний показатели соответствуют требуемому уровню. В таблице приведены показатели колористической отделки, наиболее иллюстрирующие интенсифицирующий эффект четвертичных аммониевых солей: интенсивность, ровнота окраски и прочность окраски к стирке, к трению, к светопогоде.