CC BY
11
УДК 677.027.254
МЛ. КУЛ1Г1Н, О.В. СКРОПИШЕВА, В.П. ГШДЕЦЬ, О.Я. СЕМЕШКО
Херсонський нацiональний технiчний унiверситет
РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГИ СУМ1ЩЕНОГО В1ДБ1ЛЮВАННЯ I ФАРБУВАННЯ ПРИ НИЗЬК1Й ТЕМПЕРАТУР1 ЦЕЛЮЛОЗ ОВМ1ЩУЮЧИХ ТКАНИН
В po6omi було до^джено вплив napaMempie процесу фарбування при низький meMnepamypi на ефективтсть фарбування. Встановлено склад фарбувально1 ванни, вплив часу та операцИ mepмофiксaцii на iнmeнсивнiсmь забарвлення.
Ключовi слова: низькоmeмnepamypнe фарбування, низькоmeмnepamypнe вiд6iлювaння, енергозбереження, сполучення meхнологiчних npоцeсiв, бавовняна mкaнинa.
М.Л. КУЛИГИН, Е.В. СКРОПИШЕВА, В.П. ГНИДЕЦ, О.Я. СЕМЕШКО
Херсонский национальный технический университет
РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СОВМЕЩЕННОГО БЕЛЕНИЯ И КРАШЕНИЯ ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТКАНЕЙ
В pa6оme исследовано влияние napaмempов процесса крашения при низкой meмnepamype на эффeкmивносmь окрашивания. У^ановлен со^ав красильной ванны, влияние времени и операции mepмофиксaции на инmeнсивносmь окраски.
Ключевые слова: низкоmeмnepamypноe крашение, низкоmeмnepamypноe беление, энергосбережение, совмещение meхнологичeских процессов, хлоnчamо6yмaжнaя mкaнь.
M. KULIGIN, E. SKROPISHEVA, V. GNIDEC, O. SEMESHKO
Kherson National Technical University
TECHNOLOGY DEVELOPMENT OF COMBINED BLEACHIING AND DYEING AT LOW TEMPERATURE FOR COTTON FABRICS
The effect of dyeing process parameters at low temperature on the staining efficiency is investigated. The composition of the dye bath, the effect of time and the operation of thermal fixation on the color intensity were established.
Keywords: low-temperature dyeing, low-temperature bleaching, energy saving, combination of technological processes, cotton fabric.
Постановка проблеми
Низькотемпературш процеси фарбування та в1дб1лювання мають дещо схож характеристики проведення: лужний рН, великий час вилежування - вщ 2 до 24 годин. У в1дб1люючому розчиш присутнш пероксид водню, який в лужному середовищ1 е сильним окиснювачем, таким чином може пдрол1зувати активний барвник при сушсному знаходженш в фарбувальнш ванш та на волокш. Тому визивало защкавлешсть дослщження можливосп ефективного проведення в1дб1лювання та фарбування тканини при низькш температур! та визначення впливу концентрацш компоненпв просочувально! ванни, температури та часу обробки на показники якосп оброблено! тканини [1-4].
Аналiз останшх дослiджень i публiкацiй
Для фарбування при низькш температур! використовуеться нашвбезперервний споаб фарбування. Суть його полягае в плюсуванш тканини розчином барвника безперервним способом, змотуванш пофарбовано! тканини в рулон i витримщ !! в рулош при юмнатнш температур1 для завершення дифузп i фжсацп барвника, шода протягом вiд 4-ох до 24 годин [6,7]. Однак при цьому способi удаеться досягти дуже низько! фжсаци барвнику внаслiдок вiдсутностi операцп термофжсаци.
Автор [7] пропонуе для нашвбезперервного способу фарбування при низькш температурi вводити в фарбувальну ванну силтат натрiю з концентрацiею до 120 г/л при високих концентрациях електролiту (карбамiду) 50-100 г/л. Це дозволяе пiдвищити фiксацiю барвника та яшсть фарбування оброблено! тканини.
Одним з перспективних напрямшв штенсифтацп процеав обробки тканин е поеднання операцш фарбування з шшими операщями. Виключення окремих технолопчних операцш в результат! поеднання дозволяе економити енергетичш та трудов1 ресурси, виробнич1 площг
В даний час юнуе споаб, заснований на поеднанш операцш виб1лювання (пероксидом водню або хлорамшом) i фарбування текстильних матер1ал1в барвниками р1зних клаав (кубозолевими, активними, прямими свггломщними) при високш температурi [5]. Для реалiзацi! сумiщеного способу фарбування i бшення випускають спецiалiзоване обладнання - лтю ЛБК-140. Перевагами цього способу е значна економiя ресурсiв (зниження витрат пара в 1,8 рази, води в 1,5 рази, електроенергп в 1,2 рази), збшьшення продуктивносп працi i устаткування в 1,5 рази i, кртм того, отримання забарвлень тдвищено! яскравостi, чистоти i мщносп [19].
Формулювання мети дослвдження
Мета дослiдження: дослiдити процес сумщеного вiдбiлювання та фарбування целюлозосовмiщуючих тканин при низько! температурi.
Задачi дослщження: визначити можливiсть проведення процесу сушсного вiдбiлювання та фарбування при низькш температурi, визначити вплив концентрацiй компоненпв просочувально! ванни, температури та часу обробки на показники якостi оброблено! тканини.
Викладення основного матерiалу дослвдження Визначення впливу рецепту фарбувально! ванни на яшсть фарбування тканини
Для оцшки дослiджуемого сумiщеного способу бшння з одночасним фарбуванням потрiбно порiвнювати отриманi результати з класичною технолопею, в як1й процеси вiдбiлювання та фарбування вщокремлеш.
На першому еташ роботи були дослiдженi варiанти обробки, що далi будуть використовуватись як еталонш.
В класичних способах фарбування тканина тсля просочення обов'язково тдлягае рiзним видам термообробки для тдвищення фжсацп барвника. В низькотемпературному способi фарбування вiдсутня операцiя термообробки, тому умови процесу фарбування значно вiдрiзняються вiд класичних способiв фарбування. Традицшш рецепти фарбувально! ванни розрахованi з урахуванням подальшо! термообробки тканини. Тому при початку дослщження низькотемпературного способу фарбування важливим фактором, що потребуе ретельного дослщження, е встановлення впливу компоненпв фарбувально! ванни на штенсившсть фарбування.
Для дослiдження використовувалась попередньо вщбшена низькотемпературним способом бязь. Шсля вiдбiлювання тканина висушувалась та фарбувалась низькотемпературним способом (без запарювання чи термообробки). Дослщжувалось вилежування тканини, просочено! фарбувальним розчином впродовж 2 та 24 годин. Даш дослщження наведеш в табл. 1 та на рис. 1.
Таблиця 1
Вплив рецептури фарбувально! ванни на штенсившсть офарблення
BapiaHT та параметри обробки R*,% K/S
1 2 3
BapiaHT 1: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 5 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 2 години. 65 0,06
Bapiaнт 2: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 10 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 2 години. 63 0,08
Bapiaнт 3: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 15 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 2 години. 62 0,08
Bapiaнт 4: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 20 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 2 години. 56 0,14
Bapiaнт 5: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 15 г/л, NaCl 10 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 2 години. 54 0,16
Bapiam 6: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 10 г/л, NaCl 20 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 2 години. 49 0,23
Bapiam 7: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 10 г/л, кapбiмiд 10 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 2 години. 50 0,22
Bapiam 8: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 10 г/л, кapбiмiд 20 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 2 години. 54 0,16
Bapiam 9: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 10 г/л, кapбiмiд 20 г/л, NaCl 20 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 2 години. 53 0,18
Bapiam 10: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 10 г/л, кapбiмiд 20 г/л, NaCl 20 г/л, Na2O(SiO)n 10 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 24 години. 41 0,39
Продовження табл. 1
1 2 3
Варiант 11: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 10 г/л, карбiмiд 20 г/л, NaCl 20 г/л, Na2O(SiO)n 30 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 24 години. 35 0,5
Bарiант 12: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 10 г/л, карбiмiд 20 г/л, NaCl 20 г/л, Na2O(SiO)n 50 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 24 години. 34 0,61
Bарiант 13: Сурова тканина. Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 10 г/л, карбiмiд 20 г/л, NaCl 20 г/л, Na2O(SiO)n 50 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 24 години. 24 1,17
Bарiант 14: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 5 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 24 години. 50 0,22
Bарiант 15: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 10 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 24 години. 49 0,23
Bарiант 16: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 15 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 24 години. 49 0,23
Bарiант 17: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, Сода 20 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 24 години. 47 0,27
''при довжиш XBrai 457 нм
С/3
1,2
0,8 0,6 0,4 0,20
■ ■ ■ I | | | |
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Вар1ант обробки
Рис. 1. Вплив рецептури фарбувальноТ ванни на штенсившсть фарбування
Для встановлення впливу рiзних компонентiв фарбувального розчину на iнтенсивнiсть забарвлення шд час дослiдження концентрацiя компонентiв шдвищувалась iзольовано, наск1льки це було можливо.
Аналiз даних табл. 1 та рис. 1:
1. Дослщження впливу лужного агенту (варiанти обробки 1-4) свцдшть про те, що при фжсаци барвника при низьк1й температурi лужний агент значно впливае на штенсившсть забарвлення. При шдвищенш концентрацп лужного агенту спостерiгаеться зростання штенсивносп забарвлення зразк1в. Збiльшення часу вилежування зразк1в з 2-ох годин до 24 годин (варiанти обробки 14-17) дозволило отримати бшьш iнтенсивне забарвлення на 20%.
2. Дослщження впливу електролтв, в якостi яких використовувалися NaCl, карбамiд та 1х сушш (варiанти обробки 5-8) свiдчить про те, що шдвищення концентрацп NaCl пiдвищуе iнтенсивнiсть забарвлення зразк1в. Навиъ при концентрацп 10 г/л NaCl K/S зразка з електролiтом вище, нiж зразка, пофарбованого без електролиу, але з бiлъшою концентрацiею лужного агенту. Двократне збшьшення концентрацп NaCl значно впливае на штенсившсть забарвлення, K/S зростае на 43%. Додання в фарбувальну ванну карбамвду з концентращею, iдентичною з NaCl, дозволяе отримати бшьш штенсивне забарвлення. Але двократне збшьшення концентрацп карбамщу, у порiвняннi з NaCl, незначно впливае на
1
штенсившсть забарвлення, K/S зростае на 8%. Сполучення двох елекгролiтiв не оказало сшергетичного ефекту, а навиъ привело до зниження iнтенсивностi фарбування у порiвняннi з окремим використанням елекгролiтiв.
3. Встановлено значний вплив на штенсившсть забарвлення додання в присутносп елекгролiтiв силiкату натрiю (варiанти обробки 9-12). При максималънiй концентрацп силiкату натрiю 50 г/л штенсившсть забарвлення значно зростае, при цьому K/S зростае в 2 рази.
Таким чином, узагальнюючи результати проведеного дослiдження, можна зробити наступнi висновки: при фарбуваннi напiвбезперервним способом при низькш температурi без використання операцп фшсацц барвника при висок1й температурi на iнтенсивнiстъ забарвлення впливають по мiрi зростання - концентрацiя лужного агенту, концентрацiя електролiтiв, концентрацiя силтату натрiю. Вплив рецепту фарбувально! ванни на яшсть фарбування попередньо вщбшено! тканини Автор [7] пропонуе для нашвбезперервного способу фарбування при низькш температурi вводити в фарбувальну ванну силтат натрiю з концентрацiею до 120 г/л, при високих концентращях електролiту (карбамiду) 50-100 г/л. Попередне дослщження показало його ефективнiстъ. Але органолептичне дослiдження зразк1в, пофарбованих в присутносп Na2O(SiO)n, показало, що при концентрацп бшьше 50 г/л значно зростае жорстшсть тканини, тому в подальших дослiдженнях концентрацiя силiкату не буде перевищувати цей порiг концентраций
На наступному етапi дослiдження було порiвняно рiзнi рецептурнi склади для фарбування при низькш температурь Даш, отримаш при дослiдженнi, наведено в табл. 2 та на рис. 2.
Таблиця 2
Визначення впливу рецепту фарбувальноТ ванни на яккть фарбування
тканини попередньо ввдбменоТ низькотемпературним способом_
Варiант та параметри обробки R,% сур K/S сур R,% K/S
Варiант 1: Барвник Sumifix Supra Navy Blue ВF 2 г/л, сода 5 г/л, Na2O(SiO)n 50 г/л, карбамщ 40 г/л, ПАР 1 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР.[25]. Час вилежування 24 години. 43 0,34 47 0,27
Варiант 2: Барвник Sumifix Supra Navy Blue ВF - 2 г/л, сода 5 г/л, Na2O(SiO)n 50 г/л, ПАР 1 г/л, карбашд - 40 г/л, NaCl 20 г/л. Промивка гарячою водою без ПАР. Час вилежування 24 години. [25] 33 0,65 46 0,28
Варiант 3: Барвник Sumifix Supra Navy Blue ВF 2 г/л, Сода 20 г/л, ПАР 1 г/л. Час вилежування 24 голини. 38 0,47 29 0,84
Варiант 4: Барвник Sumifix Supra Navy Blue ВF 2 г/л, Сода 20 г/л, ПАВ 1 г/л, Карбамщ 20 г/л, NaCl 20 г/л. Час вилежування 24 години.[1-5] 34 0,61 36 0,54
□ сурова
□ вщбшена
0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 ^ 0,4 0,3 0,2 0,1 0
12 3 4
Вар1ант обробки
Рис. 2. Визначення впливу рецепту фарбувальноТ ванни на яккть фарбування тканини попередньо ввдбшеноТ низькотемпературним способом
Аналiз даних табл. 2 та рис. 2 сввдчить, що присутшсть сшикату натрш в фарбувальному складi значно покращуе iнтенсивнiстъ офарблення як вщбшено!, так i сурово! тканини. Додання NaCl, окрiм карбамiду, значно вплинуло на iнтенсивнiстъ фарбування сурово! тканини та практично не вплинуло на
вшбшену. Класична рецептура без використання силтату натрiю дозволяе отримати бшьш свiтле забарвлення, K/S вiдрiзняються практично в 2 рази.
Оскшьки силiкат натрiю е найбiльш дешевим та поширеним стабiлiзатором пероксиду водню, вiн iдеально пiдходить в якосп компонента фарбувально-вшбiлюючоi ванни при проведенш сумiщенного способу вiдбiлювання та фарбування. В фарбувально-вiдбiлюючiй ваннi вiн виконуе двояку роль: стабiлiзатора пероксиду водню у процеа вiдбiлювання та додаткового лужного агенту в процесi фарбування.
В подальших дослiдженнях силiкат натрiю став обов'язковим компонентом фарбувально-вiдбiлюючоl ванни.
Влив часу обробки на штенсившсть забарвлення при поеднаннi процесiв фарбування та вiдбiлювання
На наступному еташ роботи було дослiджено вплив часу вилежування просоченого зразка на штенсившсть забарвлення при поеднанш процесiв фарбування та вiдбiлювання. Час вилежування варшвали: 1 година, 2 години, 24 години. Даш, отримаш при дослщженш, наведено в табл. 3 та на рис. 3.
Таблиця 3
Вплив часу обробки на штенсившсть забарвлення_
BapiaHT та параметри обробки R K/S
BapiaHT 1: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, карбамщ 40 г/л, сода 10 г/л, NaCl 20 г/л, Na2O(SiO)n 50 г/л, ПАР 1 г/л, H2O2 40 г/л. Час вилежування 1 год. 42 0,37
Bapiaнт 2: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, сода каустична 10 г/л, Na2O(SiO)n 50 г/л, ПАВ 1 г/л, карбамш 40 г/л, NaCl 20 г/л, H2O2 40 г/л. Час вилежування 2 год. 43 0,34
Bapiaнт 3: Барвник Sumifix Supra Navy Blue BF 2 г/л, NaOH 6 г/л, ПАВ 1 г/л, карбамш 20 г/л, NaCl 20 г/л, H2O2 40 г/л, Na2O(SiO)n 15 г/л. Час вилежування 24 год. 45 0,3
сл
Si
0,4 0,35 0,3 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 0
1 2 24
Час фарбування, години Рис. 3. Вплив часу обробки на штенсившсть забарвлення
Аналiз даних табл. 3 та рис. 3 свщчить, що присутшсть пероксиду водню в фарбувальнш ванш впливае на штенсившсть забарвлення, оскшьки при цьому вшбуваеться вiдбiлювання субстрату, внаслшок чого колiр зразк1в стае бшьш чистим. Крiм того, зростанню коефщенту вiдбиття зразк1в при наявностi пероксиду водню в ванш може бути частково окислювання активного барвнику, що приводить до зниження його фжсацп. Бiльш докладно дослiдити вплив пероксиду водню на барвник можливо за допомогою визначення ступеня фжсацп та стшкосп зразк1в до тертя та прання.
Вплив концентрацп електролiтiв, стабшзатора, Н202 на iнтенсивнiсть забарвлення при сполученш
процесiв фарбування та вiдбiлювання В попереднiх роздiлах було дослщжено вплив рецептури фарбувально! ванни при проведенш процесу фарбування по класичнш схемi на пiдготовленiй тканинi. Бшьшсть варiантiв фарбувалось впродовж 24 годин, оскшьки за цей час в процеа вшбшювання витрачаеться 90% вшбшюючого агенту, а ступень бшосп досягае 90% вш максимально можливо! при обранш рецептурi. Дослiджено вплив концентрацп силiкату натрiю, електролiтiв, лужного агенту та часу вилежування на штенсившсть забарвлення пофарбовано! тканини. Данi, отримаш при дослщженш, наведено в табл. 4 та на рис. 4.
Таблиця 4
Вплив концентрацп електролтв та стабШзатора на iнтенсивнiсть забарвлення
Варiант та параметри обробки R сур K/S сур R K/S
Варiант 1: Барвник Sumifix Supra Navy Blue ВF 2 г/л, карбамiд 40 г/л, сода 2 г/л, NaCl 20 г/л, Na2O(SiO)n 20 г/л, ПАВ 1 г/л, H2O2 40 г/л. Час вилежування 24 години, гаряча промивка Т=85оС. 47 0,27 49 0,23
Варiант 2: Барвник Sumifix Supra Navy Blue ВF 2 г/л, сода 2 г/л, Na2O(SiO)n 40 г/л, ПАВ 1 г/л, карбамщ 40 г/л, NaCl 20 г/л, H2O2 40 г/л. Час вилежування 24 години, гаряча промивка Т=85оС. 43 0,34 46 0,28
Варiант 3: Барвник Sumifix Supra Navy Blue ВF 2 г/л, NaOH 6 г/л, ПАВ 1 г/л, карбамщ 20 г/л, NaCl 20 г/л, H2O2 40 г/л, Na2O(SiO)n 60 г/л. Час вилежування 24 години, гаряча промивка Т=85оС. 40 0,42 46 0,28
Варiант 4: Барвник Sumifix Supra Navy Blue ВF 2 г/л, сода 2 г/л, Na2O(SiO)n 40 г/л, ПАВ 1 г/л, карбашд 80 г/л, NaCl 20 г/л, H2O2 40 г/л. Час вилежування 24 год години, гаряча промивка Т=85°С. 45 0,3 50 0,22
Варiант 5: Барвник Sumifix Supra Navy Blue ВF 2 г/л, сода 2 г/л, Na2O(SiO)n 60 г/л, ПАВ 1 г/л, карбамщ 80 г/л, NaCl 20 г/л, H2O2 40 г/л. Час вилежування 24 години, гаряча промивка Т=85оС. 51 0,2 52 0,19
Варiант 6: Барвник Sumifix Supra Navy Blue ВF 2 г/л, 2 г/л, Na2O(SiO)n 60 г/л, ПАВ 1 г/л, карбамщ 80 г/л, NaCl 20 г/л, H2O2 40 г/л. Час вилежування 72 години, гаряча промивка Т=85°С. - - 53 0,18
Варiант 7: Барвник Sumifix Supra Navy Blue ВF 2 г/л, 2 г/л, Na2O(SiO)n 60 г/л, ПАВ 1 г/л, карбамщ 80 г/л, NaCl 20 г/л, H2O2 25 г/л. Час вилежування 72 год, гаряча промивка Т=85оС. - - 58 0,12
□ сурова
□ вщбшена
0,450,4 0,35 0,3 Щ 0,25 * 0,2 0,15 0,1 0,05 0
1 2 3 4 5 6 7 Вар1ант обробки
Рис. 4. Вплив концентрацп електролтв, стабШзатору, часу фарбування на штенсившсть забарвлення
Аналiз даних табл. 4 та рис. 4 сввдчить, що з шдвищенням концентрацп силтату натрiю (варiант обробки 1,2) зростае K/S, не дивлячись на те, що у попередшх дослщженнях при проведеннi процесiв вiдбiлювання та фарбування роздшьно, пiдвищення концентрацп силтату натрiю призводило до зростання штенсивносп фарбування. З цього можна зробити опосередкований висновок, що частина барвника окислюеться вiдбiлюючим агентом та втрачае сво! властивостi до фiксацi!. Шдвищення концентрацп силiкату натрiю (варiант 3) сприятиме кращiй стабшзаци пероксиду водню, що призведе до пiдвищення ступеня бiлостi тканини на 1—2% та зниження до мшмуму кiлъкостi радикальних ланцюгiв
при розкладанш пероксиду водню, що можуть окислювати барвник. Але при цьому значно шдвищився рН фарбувально-вiдбiлюючоl ванни, що iмовiрно стимулювало процеси гiдролiзу барвника. П1двищення концентрацп електролиу (варiант обробки 4, 5) сприяло зменшенню K/S, тобто не привело до шдвищення фшсаци барвника, хоча при розд№ному проведеннi процесiв фарбування та вiдбiлювання збiльшення концентрацп електролтв пiдвищувало iнтенсивнiсть забарвлення тканини. Збшьшення часу фарбування (варiант обробки 5-6) вш 24 годин до 72 годин не призвело до збшьшення штенсивносп забарвлення. Це можна пояснити досягненням максимально можливого ступеня бшосп тканини та гiдролiзом частини барвника в зв'язку з тривалим часом обробки при високому рН фарбувально! ванни.
Вплив термофжсацп на ефектившсть забарвлення
В класичнiй технологи фарбування тсля нанесення барвника завжди присутня фаза термофжсацп барвника на тканиш в середовищi гарячого повiтря чи пари. Термофжсащя дозволяе значно тдвищити фiксацiю барвника на тканинi та, вшповшно, iнтенсивнiсть забарвлення за дуже короткий промiжок часу. Звичайно процес запарювання тривае 1-3 хв. в спещальних апаратах -зрiльниках.
Оскшьки при забарвленнi зразк1в, оброблених при сполученш фарбування та вiдбiлювання, були отримаш незадовiльнi результати iнтенсивностi у порiвняннi з роздiльною технологiею (K/S вiдрiзняються в 2 рази та бшьше), визивало зацiкавленiсть вивчення впливу термофжсацп на як1сть забарвлення тканини по сумщеному способу. В якосп термообробки було обрано термообробку у повиряному середовищi з температурою 120оС до досягнення вологостi матерiалу 15-20%. Термообробка виконувалась пiсля 1 часу фарбування при шмнатнш температурi. Даш, отримаш при дослщженш, наведено в табл. 5 та на рис. 5.
Таблиця 5
Вплив термофжсащ! на ефективмкть забарвлення_
Варiант та параметри обробки R K/S
Bapianm 1: Барвник Sumifix Supra Navy Blue ВF 2 г/л, H2O2 40 г/л, NaOH 10 г/л, карбамш 40 г/л, NaCl 20 г/л, Na2O(SiO)n 20 г/л, ПАВ 3 г/л. Час вилежування 1 година. Сушка t=120°C W=5%, гаряча промивка Т=85оС. 36 0,54
Bapianm 2: Барвник Sumifix Supra Navy Blue ВF 2 г/л, H2O2 40 г/л, NaOH 6 г/л, карбамш 40 г/л, NaCl 20 г/л, Na2O(SiO)n 20 г/л, ПАВ 3 г/л. Час вилежування 1 година. Сушка t=120°C W=5%, гаряча промивка Т=85оС. 34 0,61
Bapianm 3: Барвник Sumifix Supra Navy Blue ВF 2 г/л, H2O2 20 г/л, Na2S2O8 15 г/л; NaOH 10 г/л, карбамш 40 г/л, NaCl 20 г/л, Na2O(SiO)n 20 г/л, ПАВ 3 г/л. Час вилежування 1 година. Сушка t=120°C W=5%, гаряча промивка Т=85оС. 33 0,65
0,7 0,6 0,5 с/з 0,4 * 0,3 0,2 0,1 0
Рис. 5. Вплив термофжсацп на ефективнiсть забарвлення
Аналiз даних табл. 5 та рис. 5 свщчить, що термообробка тканини, оброблено! за сумiщеним способом фарбування-вiдбiлювання пiсля часу фарбування при шмнатнш температурi дозволила отримати штенсившсть забарвлення порiвняну з класичним роздшьним способом пiдготовки та фарбування при низькш температурi без використання термообробки. Крiм того, порiвняння результатiв варiанту обробки 1 та 2 свщчить про те, що при наявносп в фарбувально-вiдбiлюючiй ваннi силiкату натрш, який мае власний високий рН, у присутносп додаткового нужного агенту приводить до зниження
1 2 3
Вар1ант обробки
штенсивносп забарвлення, ймовiрно внаслшок гiдролiзу барвника, навиъ за 1 час фарбування. Для прискорення процесу вiдбiлювання доцiльно у вiдбiлюючу ванну вводити KpiM пероксиду водню деяк1 його сол^ наприклад пероксидiсульфати. В данш роботi використовувався пероксодисульфат натрiю. Введення солi пероксиду в дек1лька разiв прискорюе процес вiдбiлювання, дозволяе зменшити час вилежування до дек1лькох годин. Використання комбiнованого вiдбiлюючого агенту: пероксиду водню з доданням солi пероксиду - пероксодисульфату натрiю незначно покращило нафарбованiсть. Але при повнiй замш пероксиду водню на перокадисульфат натрш зразок повнiстю вiдбiлювався вже через 2 години тсля початку процесу вiдбiлювання. Таким чином, пероксiдисульфiт натрш мае сильну окислюючу дiю на барвник, призводячи до його повного руйнування.
Висновки
В результатi проведених експериментальних дослiджень встановлено:
1. При фарбуванш низькотемпературним напiвбезперервним способом значний вплив на штенсившсть забарвлення при фжсованш концентрацп барвника мають: концентращя лужного агенту, концентрацiя електролiтiв, в меншш мiрi час фарбування. Також встановлено, що додання в фарбувальний розчин силтату натрiю з концентращею 30-50 г/л дозволяе значно тдвищити нафарбованiсть тканини.
2. При сполученш операцш фарбування та вiдбiлювання присутшсть пероксиду водню в фарбувальнш ванш впливае на штенсившсть забарвлення, оскшьки при цьому вшбуваеться вiдбiлювання субстрату. Шдвищення концентрацп силтату натрiю в фарбувально -вшбшюючш ваннi не призводить до пiдвищення якостi фарбування матерiалу, на вщмшшсть вiд проведення процесу фарбування вшокремлено. Пiдвищення концентрацiï електролтв в фарбувально-вiдбiлюючiй ваннi не призвело до пiдвищення фiксацiï барвника. Зб№шення часу фарбування при сумiщеннi операцш фарбування та вiдбiлювання вiд 24 годин до 72 годин не призвело до значного збшьшення штенсивносп забарвлення.
3. Термообробка тканини, обробленоï за сумiщеним способом фарбування-вiдбiлювання тсля фарбування при шмнатнш температурi дозволила отримати iнтенсивнiсть забарвлення, порiвняну з класичним роздiльним способом пiдготовки та подальшого фарбування при низьк1й температур^ без ви-користання термообробки.
Список використаноТ л^ератури
1. Кулигин М.Л. Изучение эффективности силиката натрия в качестве стабилизатора пероксида водорода при низкотемпературном способе беления хлопчатобумажных тканей / М.Л. Кулигин, Д.Г. Сарибекова, Ю.Г. Сарибекова, О.Я. Семешко // Технология текстильной промышленности. -2014. - №1(349). - С. 82-85.
2. Пат. 60469 UA, МПК (2011.01) D06L 3/00. Склад для односгадшного низькотемпературного пероксидного вибiлювання тканин, що мютять целюлозу / Свдокимова В.А., Кулпш М.Л.; заявник та власник патенту Херсонський нацюнальний техшчний унiверситет. - № u2010 12841; заявл. 28.10.2010; опубл. 25.06.2011, Бюл. №12. - 4 с.
3. Пат. 43166 UA, МПК (2009) D06L3/00. Композитя для холодного способу бшння бавовняних тканин / Кулпша М.С., Кулпш М.Л., Свдокимова В.А; заявник та власник патенту Херсонський нацюнальний техшчний ушверситет. - № u2009 00732; заявл. 02.02.2009; опубл. 10.08.2009, Бюл. №15. - 4 с.
4. Кулпш М.Л. Розвиток наукових основ технологи низькотемпературноï тдготовки целюлозовмюних текстильних матерiалiв: дис. ... д-ра. тех. наук: 05.18.19. - Херсонський нацюнальний техшчний ушверситет, 2016.
5. Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов. Учебник для вузов в 3-х т. / Г.Е. Кричевский. - М.: Легпромбытиздат, 2001. - Т.2.-2001. - 540 с.
6. Нестерова Л.О. Физико-химические основы крашения хлопчатобумажных текстильных материалов, подготовленных низкотемпературными способами: дис....д-ра. тех. наук: 05.18.19. -Херсонський нацюнальний техшчний ушверситет, 2013.
7. Dr. Mahapatra. Cold pad batch dyeing in textile industries // Colorage, May 2010. p.48-52.
