Окрашивание смеси полиэстер/хлопок в соотношении 50/50 и сравнительная характеристика колористических показателей окрасок

Несмотря на то, что существует огромный список литературы, повествующей об окрашивании полиэстера дисперсными красителями и об окрашивании хлопка несколькими классами красителей, существует всего лишь несколько источников, повествующих об окрашивании смеси полиэстер/хлопок. Это неудивительно, так как увеличивается количество факторов, влияющих на процесс окрашивания, и проблема, связанная с окрашиванием смеси становится более сложной. В настоящей работе были изучены основные факторы, оказывающие влияние на процесс окрашивания, а также новые подходы относительно сокращения общего времени процесса окрашивания посредством дисперсных/реактивных красителей.

Ключевые слова:полиэстер, хлопок, смесь, окрашивание.

In spite of the fact that there is the huge list of references, narrating about polyester staining by disperse dyes and about staining of a clap by several classes of dyes, there are only some sources narrating about staining of a mix polyester/cotton. It it is no wonder as the quantity of the factors influencing process of staining increases, and the problem connected with staining of a mix becomes more difficult. In the present work the major factors influencing process of staining, and also new approaches concerning reduction of general time of process of staining by means of disperse/jet dyes have been studied.

Keywords:Polyester, cotton, mix, staining.

Введение

Смесь представляет собой комбинацию филаментозных (волокнистых) полимеров, имеющих различную физическую и химическую структуру. В настоящей работе, под комбинацией, подразумевают смесь полиэстер/хлопок. С 2013 года, в мире потребляют 63,8млн тонн химических волокон, общее потребление волокон составляет 90,9 млн тонн. (Fiber Organon, June 2014). Среди всех видов химических волокон, по объему производства, лидируют полиэфирные волокна, их выпуск в 2013 г. составил 79 % от выпуска всех основных видов синтетических волокон или 46.7 % от выпуска всего количества природных и химических волокон. Данный коэффициент включает в себя полиэфирные волокна, потребляемые человеком и полиэфирные волокна, использующиеся в промышленных целях. Полиэфирные волокна хорошо впитывают влагу и просты в употреблении, поэтому их используют в различных смесях, особенно в смесях с целлюлозными волокнами, при этом ценность волокна в такой смеси увеличивается [2,4,5]. Мировое производство полиэстера в недалеком прошлом, представлено в таблице 1.

Таблица 1

Мировое производство полиэстера в 2012- 2014 годах (Fiber Organon, June 2014, ICAC)

*значения представлены в миллионах тонн.

В смеси полиэстер/хлопок, которая является самой содержательной и важной смесью среди всех остальных, полиэстер обеспечивает прочность, стойкость к истиранию и стабильность размеров, в то время, как хлопок уменьшает коэффициент сваливания, способствует абсорбции воды и обеспечивает легкость в применении. Больше всего используются смеси полиэстер/хлопок в соотношении 65/35 и 50/50 [1,6,7].

Продукция из смеси полиэстер/хлопок, в основном используется следующим образом: нити — используются в качестве нитей для шитья, текстильные полотна используются для изготовления рубашек, платьев, верхней одежды, рабочей одежды и постельного белья, трикотажное полотно используется для изготовления футболок и платьев [9].

Предварительная обработка смеси полиэстер/хлопок

Одним из важных преимуществ смеси полиэстера с хлопком, является устойчивость полиэстера к первичной обработке, проводимой для подгонки хлопка-сырца к процессу окрашивания. Для того чтобы провести качественное окрашивание, особенно при проходном (непрерывном) способе окрашивания, очень важно провести первичную обработку смеси полиэстер/хлопок. Образование неровностей или пятен, как правило, является результатом некачественно проведенной первичной обработки, например дефекты при окраске смеси полиэстер/хлопок в 70 % образуются из-за плохой пенетрации (проникновения) краски в ткань.

Необходимо правильно определить тип шлихты (проклеивающего агента), использующейся при первичной обработке смеси полиэстер/хлопок, а также хорошо промыть ее. Для полной промывки шлихты (для шлихты, хорошо растворимой в воде) будет полезным осуществить ферментативную расшлихтовку перед отвариванием ткани, даже если считается достаточным осуществить промывку в растворе с нейтральным pH.

Хлопок, обычно, является малым составляющим компонентом смеси полиэстер/хлопок, следовательно, процесс отваривания, подходит для первичной обработки ткани так же, как и процесс отбеливания, перекисью водорода и мерсеризации. Процесс отваривания большинства тканей из смеси полиэстер/хлопок осуществляется посредством использования карбоната натрия и анионного детергента (моющего средства). Для экономичного и соответствующего отбеливания перекисью водорода используется метод «холодного отбеливания».

Мерсеризация — это процесс, следующий за отбеливанием. В результате мерсеризации, наряду с увеличением блеска, коэффициента поглощения, и стабильности размеров, увеличивается и коэффициент интенсивности окрашивания ткани. Однако, если вместо хлопка используется вискоза или модальные волокна, ткань нельзя подвергать процессу мерсеризации. Вместо мерсеризации, ткань подвергается холодной каустизации (обработка каустиком), а затем промывается.

Для подготовки к окрашиванию было выбрана полиэстер/хлопковая смешанная ткань в соотношении 50/50. Окрашивание ткани осуществлялась Дисперсно-Реактивным, Индантренным и Дисперсно Индантренным методами. Подготовка к окрашиванию для каждого метода разная.

У обработанных по указанным режимам образцов тканей определялись следующие показатели качества подготовки к окрашиванию: степень белизны, %; капиллярность, мм; разрывная прочность, Н. Полученные данные обобщены в таблицe 2.

Таблица 2

Качество подготовки тканей к окрашиванию

Анализ полученных результатов показывает, что предлагаемые режимы подготовки рассматриваемых тканей позволяет получить достаточно высокие показатели белизны (81–84 %), низкие капиллярности (25–55). По результатам прочностных характеристик волокон можно сделать вывод: варианты 1 и 3, подготовлены к окрашиванию с использованием процесса Мерсеризации, показали высокую прочность по отношению, где этот процесс не использовался (вариант 2)

При прохождении через ширильную машину, увеличивается стойкость ткани против сминания, размерная стабильность ткани и устойчивость к образованию катышков (пиллинга). Данный процесс осуществляется после или до процесса окрашивания ткани при температуре 180–200 °С. Если окраска ткани в форме жгута осуществляется посредством эжекторных машин, перед окраской проводится термическая фиксация ткани, которая наряду с увеличением стойкости ткани к сминанию, позволяет уменьшить риск неравномерного окрашивания, являющегося результатом различий с температурными условиями, которым раньше подвергался полиэстер, так как данные различия создают очевидную проблему, связанную с процессом пенетрации красителя. Если термическая фиксация ткани проводится до процесса окраски, необходимо убедиться в том, что на ткани нет жирных пятен или других загрязнений. В противном случае, при осуществлении термической фиксации, пятна въедаются в волокно и, их трудно будет удалить в дальнейших этапах окрашивания. Термическая фиксация, проведенная после окрашивания ткани, позволяет устранить складки, образованные в результате окрашивания и, в конечном итоге, упрочнить продукт.

Сравнительная характеристика колористических показателей

Сравнительная характеристика колористических показателей окрасок рассматриваемой ткани были получены в колористической лаборатории «Dokma Toplumy» Рухабатского этрапа Ахалского велаята (Туркменистан). Спектрально — колористические характеристики окрашенных образцов (по вариантам 1–3) определяли на спектроколориметре фирмы «Gretag Macbeth» (Швейцария) в соответствии с инструкцией по его применению (таблица 3).

Таблица 3

Колористические характеристики окрашенных тканей в системе Lab

Колористические характеристики окрашенных образцов ткани получали в равноконтрастной системе Lab при источниках освещения А (аппроксимирующий свет лампой накаливания с цветовой температурой 22854 К) и D 65 (рассеянный солнечный свет с ультрафиолетовой составляющей и цветовой температурой 6500 К).

Из анализа данных табл. 3 видно, что светлота образцов ткани, (L) окрашенной по варианту 3 (Дисперсно Индантренным методам) ниже, чем остальных случаях, что говорит о более высокой интенсивности окраски. Показатели насыщенности (С) и цветового тона (h) для всех образцов приблизительно одинаковы, что свидетельствует о возможности практического применения всех вариантов окрашивания.

Степень разнооттеночности (ДЕ) окраски при окрашивании для всех образцов приблизительно одинаковы, благодаря чему выполняется главное требование, получение ровных окрасок компонентных волокон [3,8,10].

Результат

Таким образом, на основании проведенных исследований установлено, что оптимальным способом окрашивания полиэстер/хлопок смешанной ткани является Дисперсно-Реактивный метод окрашивания.

При ее реализации достигается высокий уровень колористических и прочностных показателей окрасок.

Литература:

1.      Акмаммедова Ш. Влияние соотношения смеси волокон хлопок/полиэстер содержащейся в прядильной нити, изготовленной на кольцепрядильной машине, на значения качества нити.- «Молодой ученый», № 7, Казань, 2015.

2.      Аспланд Дж. Р. Окрашивание смеси: Полиэстер/Целлюлоза.- Американский репортер о красителях, глава 13, 1993, 25 (8), 21–26.

3.      Брэндберри М. К., Колишоу П. С. и Мурхауз С. Выбор реактивных красителей и окраска целлюлозы посредством метода впитывания.- Текстильные химики и колористы, 27 (8), 1995, 19–23.

4.      Дохмен М. Практическая реализация щелочного окрашивания полиэстерного волокна.- Мелианд Интернейшнл, 4, 1998, 274–276.

5.      Куннигхэм А. Д. Определение критического оборудования и параметров окрашивания для непрерывной окраски полиэстера.- Текстильные химики и колористы, 28 (2), 1996, 23–31.

6.      Питерз Р. Х. Текстильная химия.- научная издательская компания «Эльсевьер», Амстердам, Голландия, 1997.

7.      Таракчиоглу И. Отделка текстиля и оборудование.- том 3, издательство Араджилар, Измир, 1986.

8.      Хорн К. М. Обзор кубового окрашивания хлопковых нитей.- Текстильные химики и колористы, 27 (12), 1995, 27–32.

9.      Шор Дж. Окрашивание волокна.- Публикация общества красителей и колористов, Манчестер, Великобритания, 1998.

10.  Янг Й. и Ли С. Одностадийное окрашивание полиэстера/хлопка посредством дисперсных/реактивных красителей.- Текстильные химики и колористы, Американский репортер о красителях, 32 (3), 2002, 38–45.