Что входит в состав красильного раствора?
Каково назначение отдельных компонентов красильного раствора?
Чем отличается пергидроль от пероксида водорода?
Какие факторы влияют на процесс окислительного крашения?
В какой среде (кислой или щелочной) проводится крашение?
Как практически осуществляется окуночное крашение?
Как проводится трафаретное крашение?
Что такое крашение с резервированием волоса?
Для каких целей окуночный метод крашения сочетают с намазным?
Что такое аэрографное крашение?
Какие компоненты входят в состав анилинового раствора? Каково их назначение?
Какие процессы составляют анилиновое крашение?
Для чего после каждого нанесения намазной смеси делают пролежку, сушку и протряхивание?
Какие недостатки намазного метода крашения?
Почему применяется намазной метод крашения?
На предприятиях меховой промышленности волосяной покров шкур окрашивают либо окислительными красителями, либо черным анилином. Несмотря на то, что крашение черным анилином также относится к окислительному, вследствие целого ряда особенностей оно выделено самостоятельно.
Окислительное крашение.
На процесс окислительного крашения влияют состав красильного раствора, ж. к., температура, реакция среды, продолжительность крашения. В состав красильного раствора входят окислительные красители, окислитель, щелочь, смачивающие вещества и хлорид натрия.
Для получения равномерной окраски обычно применяют одновременно несколько красителей, из которых один, обеспечивающий наиболее насыщенную окраску волосяного покрова, берут за основу, а остальные добавляют как подцвечивающие вещества. При крашении мехового полуфабриката в черный цвет основным красителем является черный для меха Д, который применяют в следующих комбинациях красителей: 1) черный для меха Д + пирокатехин; 2) черный для меха Д + серый ДА + желтый Н. Второе сочетание красителей дает недостаточно устойчивую окраску.
Для крашения волосяного покрова в коричневый цвет могут быть рекомендованы следующие комбинации красителей: 1) черный для меха Д + резорцин; 2) черный для меха Д + коричневый для меха А; 3) черный для меха Д + резорцин + коричневый для меха А + желтый для меха Н.
Для получения черных окрасок чаще всего берут различные комбинации красителей серого цвета для меха Д, черного для меха Д и пирокатехина. В зависимости от вида окрашиваемого полуфабриката и цвета, который необходимо получить, концентрация красителей в раствора меняется. В качестве окислителя применяют пергидроль (30%-ный раствор) или пероксид водорода (обычно 1 г на 1 г красителей).
Как уже указывалось выше, при взаимодействии пероксида водорода с окислительными красителями образуются красящие продукты, которые фиксируются на волосяном покрове. Для создания слабощелочной среды в красильный раствор вводят аммиак; в этом случае процесс окисления протекает наиболее энергично. Добавление в красильный раствор смачивающих веществ способствует лучшему прониканию красителей в толщу волоса и снижению маркости окрашенного полуфабриката.
Жидкостный коэффициент должен способствовать свободному омыванию шкур, так как при этом получается более равномерное окрашивание. Большие значения ж к также способствуют уменьшению числа шкур со свойлоченным волосом, поэтому в условиях производства ж к берут обычно равным 12-15. При больших значениях ж к красители используются менее рационально, в связи с чем разрабатывается технология крашения с малыми значениями ж. к.
Температуру при крашении обычно принимают равной 35-38°С, что характерно для крашения окислительными красителями; при этом окраска получается интенсивная и глубокая. Увеличение температуры приводит к получению нежелательной окраски (покраснение) и ухудшению пластических свойств кожевой ткани.
Продолжительность крашения установлена равной 2-3 ч; в течение этого времени процесс протекает наиболее интенсивно. Дальнейшее пребывание шкур в красильном растворе не повышает интенсивности накрашивания.
Практическое выполнение крашения окислительными красителями
Крашение окислительными красителями производится окуночным и намазным методами. Намазное крашение осуществляется путем трафаретирования, фотофильмпечати и аэрографным методом. Красивые имитации получают при крашении волосяного покрова с резервированием.
Окуночный метод крашения.
Этот метод является наиболее распространенным. Для приготовления красильного раствора окислительные красители предварительно растворяют каждый в отдельности в 10-кратном количестве воды при температуре 80-90°С. Растворы красителей процеживают через специальные сита, чтобы освободить их от нерастворенных частиц, и затем заливают в аппаратуру для крашения. Пергидроль, разбавленный в 5-кратном количестве воды, заливают через 30 мин после загрузки полуфабриката; это способствует повышению равномерности окраски. Крашение шкурок кролика в черный цвет проводится при ж. к =12 и температуре 35-38°С в течение 3 ч.
Окрашивают меховой полуфабрикат в баркасах и чанах-баркасах. Применение чанов-баркасов позволяет проводить нейтрализацию, протравление и крашение в одном аппарате без выгрузки полуфабриката.
Намазной метод крашения.
Намазное крашение применяется в двух случаях: 1) если необходимо оставить кожевую ткань незакрашенной и 2) если этот метод в сочетании с окуночным нужен для имитации более ценной пушнины.
В качестве примера для первого случая может быть названо крашение шкур морского котика, выпускаемых с белой незакрашенной кожевой тканью. Крашение намазным методом окислительными красителями сохраняет натуральный цвет кожевой ткани, ее хорошие пластические свойства и обеспечивает наилучший выход площади.
В настоящее время намазной метод крашения сочетают с окуночным. Как известно, природная окраска волосяного покрова шкуры неодинакова по всей площади: хребтовая часть шкуры окрашена в более темный цвет. После крашения окуночным методом окраска шкуры становится равномерной по всей площади. Затем следует намазное крашение, называемое иногда наводкой, или верховым крашением. Например, если шкурки кролика имитируют шкурки соболя или норки, пользуются сочетанием двух методов - окуночного и намазного. Одновременно при этом создается переход окраски от основания волоса к его концам. Намазной метод часто используют при повторном крашении низкосортного мехового сырья с сохранившимися после линьки старыми волосами, которое при крашении окуночным методом приобрело пятнистую окраску.
При намазном методе красители наносят жесткой щеткой по всей площади шкуры или по ее отдельным топографическим участкам. При этом необходимо знать все особенности шкуры и обладать определенным художественным вкусом. Концентрация красителей при намазном крашении значительно превышает концентрацию красителей при окуночном.
После намазного крашения следуют пролежка и сушка. Все эти операции повторяются 2-3 раза. Разновидностями намазного крашения в меховой промышленности являются трафаретное и аэрографное крашение, а также фотофильмпечать (фотокопирование). Применяя их, получают интересные имитации шкур дикой кошки, леопарда и др.
Трафаретное крашение.
Трафареты представляют собой металлические листы с отверстиями, соответствующими рисунку, который хотят получить. Для крашения на волосяной покров тщательно расправленных шкур накладывают трафарет таким образом, чтобы его центральная линия точно совпадала с хребтовой линией шкуры. Затем щеткой или специальным краскораспылителем покрывают растворами красителей не закрытые трафаретом участки волосяного покрова шкуры.
Разработана машина для трафаретного крашения волосяного покрова. На конвейер укладывают шкуру волосяным покровом вверх и пропускают через два вала. На цилиндрической поверхности верхнего вала сделан нужный рисунок, который наносится на шкуру при прохождении ее через валы. Подача красильного раствора производится из корыта с помощью валиков.
Трафаретное крашение может быть проведено не только на шкурах, но и на целых пластинах. При трафаретном крашении применяются растворы красителей большой концентрации. Чтобы рисунок не расплывался, в раствор красителей вводят крахмальный клейстер.
На многих предприятиях разработаны имитации с применением одноцветных и двухцветных рисунков. После нанесения трафаретного рисунка на шкуры следуют пролежка, сушка и отделка их по волосяному покрову.
Примером применения двухцветных рисунков может служить имитация шкуры леопарда из меховой овчины. Сначала овчину окрашивают окуночным методом крашения в желтый цвет, сушат и отделывают, затем следует первое трафаретное крашение - на шкуру наносят коричневые пятна красильным раствором следующего состава краситель черный для меха Д, коричневый для меха А и резорцин. После пролежки и сушки овчина поступает на второе трафаретное крашение для нанесения уже по другому трафарету черных пятен.
Трафаретное крашение посредством фотофильмпечати.
Для крашения фотофильмпечатью шкурки закрепляют на печатном столе, поверхность которого должна быть ровной и гладкой. Наносят рисунок с помощью сетчатых шаблонов. Шаблон представляет собой раму, на которую натянута сетка из капроновых волокон. Перед печатанием на шаблоне закрывают те места, которые не нужно окрашивать. Сито шаблона покрывают тонким слоем лака, затем наносят светочувствительную смесь, состоящую из желатина, поливинилового спирта и других материалов. После этого накладывают диапозитив, все засвечивается в течение 1-5 мин и промывается. После промывки с поверхности незасвеченных участков с помощью растворителей удаляют лак, затем раклей наносят краситель, в результате чего образуется нужный рисунок.
Применение фотофильмпечати значительно расширило ассортимент, облегчило труд рабочих и улучшило качество продукции.
Аэрографное крашение.
Такое крашение осуществляется с использованием специальной машины, состоящей из компpеccopа, с помощью которого в краскораспылитель подается сжатый воздух, краскораспылительной камеры с вытяжной вентиляцией, аэрографной машины, снабженной передвижным столом и конвейером, совершающим возвратно-поступательное движение.
Схема аэрографного крашения:
1. Нейтрализация: ж. к. = 15,7, температура раствора 38°С, продолжительность 2 ч; раствор для нейтрализации содержит 10 мл/л аммиака
2. Протравление (после промывки): ж. к.= 15, температура 30°С, продолжительность 3 ч. Состав раствора для протравления: хромпик, уксусная кислота.
3. Крашение: ж. к.= 15, температура раствора 32-35°С, продолжительность 1-1,5 ч. Состав красильного раствора: красители черный для меха Д, коричневый для меха А, желтый для меха Н, аммиак, пергидроль.
Аэрографное крашение верхней части волосяного покрова следует после промывки, отжима, сушки и отделки по волосяному покрову и кожевой ткани. Состав красильного раствора: краситель черный для меха Д и коричневый для меха А, пирогаллол, аммиак, пергидроль.
Раствор наносят с помощью краскораспылителей по всей площади.
4. Подсушка и отделка по волосяному покрову и кожевой ткани. Аэрографное крашение применяют для целого ряда имитаций, в частности для имитации шкурок хоря из меховой овчины.
Крашение с резервированием волоса.
При крашении этим методом получают красивые имитации. На кончики волос щетками наносят раствор, состоящий из двухлористого олова, соляной кислоты, картофельной муки и смачивающего вещества; иногда добавляют толченый древесный уголь. После нанесения раствора шкурки высушивают и проводят протравление и окислительное крашение. В результате отделочных операций кончики волос освобождаются от защитного раствора, весь волосяной покров получается окрашенным, а кончики волос остаются незакрашенными.
Этот метод применяется при крашении мерлушки и меховой овчины. В качестве примера приведем последовательность операций крашения волосяного покрова меховой овчины под выхухоль с резервированием волоса: люстрирование первое, глажение, стрижка, люстрирование второе, глажение, стрижка, резервирование кончиков волоса с помощью щетки раствором, в состав которого входят двухлористое олово, картофельная мука, древесный уголь толченый, соляная кислота и препарат ОП-10.
Резервирующий раствор наносят на кончики волос в продольном направлении через трафарет. Затем следуют сушка, протравление, отжим, растряхивание, окуночное крашение и далее промывка, сушка и отделка по волосяному покрову и кожевой ткани. В заключение проводится облагораживание волосяного покрова с помощью люстрирования, глажения и формалиновых намазок.
Крашение черным анилином
Крашение черным анилином применяется в меховом производстве в сочетании с крашением окислительными красителями для получения глубокой черной окраски. Этот метод незаменим при крашении в черный цвет шкур кролика, кошки, ондатры, морского котика. Крашение черным анилином дает цветоустойчивые окраски. На протяжении ряда лет крашение черным анилином претерпело различные изменения, однако до сих пор основными соединениями, применяемыми при данном методе, остались солянокислый анилин, окислитель и катализатор.
Солянокислый анилин.
Это вещество является исходным продуктом, так как для крашения волосяного покрова мехового полуфабриката применяются лишь продукты его окисления. Сам анилин - очень летучее ядовитое вещество, работать с которым опасно. Чтобы получить интенсивную окраску, берут большие концентрации солянокислого анилина.
Окислитель.
Для окисления солянокислого анилина обычно применяют бертолетову соль КСlО3. Разложение бертолетовой соли сопровождается большим выделением тепла, что частично может вызвать сваривание белков кожевой ткани, поэтому следует соблюдать осторожность и брать оптимально необходимое количество ее для проведения окисления. Кроме того, очень энергичное протекание окисления может привести к уменьшению блеска волосяного покрова и вызвать его повышенную маркость, которую трудно устранить.
Катализатор.
В качестве ускорителя реакции для окисления солянокислого анилина используют медный купорос. Можно предположить, что он частично входит в состав соединений, получаемых при окислении солянокислого анилина. Кроме медного купороса, могут быть использованы и другие быстродействующие катализаторы, однако при использовании их образуется сразу много продуктов окисления анилина, которые не успевают проникнуть в глубь волоса, что увеличивает маркость волосяного покрова.
Кроме этих основных составных частей, в красильный раствор входят также хлорид аммония и смачивающее вещество. Наличие хлорида аммония создает кислую среду, при которой происходит процесс крашения.
В связи с тем, что красильный раствор отрицательно воздействует на кожевую ткань, анилиновое крашение проводят намазным методом. Процесс крашения складывается из следующих чередующихся операций: первое нанесение намазной смеси, пролежка, сушка, протряхивание; второе нанесение намазной смеси, пролежка, сушка, протряхивание, третье нанесение намазной смеси, пролежка, сушка, протряхивание.
Для крашения приготовляют два раствора: один из анилиновой соли и смачивающего вещества, другой - из медного купороса, бертолетовой соли и хлорида аммония. Растворы приготовляют при нагревании. Крашение проводят при температуре 20-25°С. Перед нанесением намазной смеси оба раствора смешивают и затем наносят на волосяной покров на 2/3 его высоты с помощью намазной машины. Шкуры укладывают на конвейер волосяным покровом вниз, который подает их под непрерывно вращающийся барабан. Шкуры прижимаются к барабану и обрабатываются вращающимися намазными щеточными валами. Для снятия шкур с барабана имеется специальный вращающийся валик, который их сбрасывает на конвейер. С конвейера шкуры снимают и укладывают в стопки.
Наносить намазную смесь надо аккуратно во избежание порчи кожевой ткани раствором. Состав красильных растворов приведен в таблице:
Компонент |
Состав раствора для крашения, г/л |
|
для первого нанесения намазной смеси |
для второго и третьего нанесения намазной смеси |
|
Анилиновая соль |
60 |
30 |
Медный купорос |
15 |
15 |
Бертолетова соль |
25 |
10 |
Хлорид аммония |
7,5 |
- |
Смачивающее вещество |
1 |
- |
После нанесения раствора шкурки складывают по хребту волосяным покровом внутрь и помещают на этажерки для пролежки в течение 6-8 ч при температуре 25-30°С. Во время пролежки происходит дальнейшее окисление солянокислого анилина. Процесс окисления протекает чрезвычайно медленно, и ускорение его достигается путем последующей сушки, которая осуществляется в механизированной цепной сушилке.
Рисунок. Схема механизированной цепной сушилки для сушки и запаривания шкурок кролика после анилинового крашения.
Параметры воздуха по зонам: зона I - температура 40°С, относительная влажность воздуха 40%; зона II - температура 45°С, относительная влажность воздуха 70-80%; зона III - температура 45°С, относительная влажность воздуха 40%. Общая продолжительность сушки 3,5 ч.
После первого нанесения намазной смеси волосяной покров приобретает зеленоватый цвет и окрашивается неравномерно. Поэтому цикл операций (нанесение намазной смеси, пролежка, сушка) производится обычно 3 раза, в результате чего волосяной покров приобретает темно-зеленый цвет.
На волосяном покрове остаются продукты окисления, которые не успели проникнуть в толщу волоса. Оставлять их нельзя, так как они влияют на окраску волосяного покрова и на здоровье работающих, поскольку при последующем нанесении намазной смеси продукты окисления отравляют воздух. Поэтому шкуры после каждого цикла протряхивают в сетчатом барабане.
Процесс намазного анилинового крашения очень длителен, трудоемок и требует больших производственных площадей. Каждая шкура в отдельности проходит 3, а иногда и 4 раза цикл операций: нанесение намазной смеси, пролежка, сушка, протряхивание. Все это удлиняет процесс крашения мехового полуфабриката намазным методом. Работы по ускорению указанного процесса представляют интерес для меховой промышленности.
На Ленинградской меховой фабрике был смонтирован агрегат АКА, в который входит целый комплекс устройств и механизмов, обеспечивающих выполнение следующих операций анилинового крашения: нанесение намазной смеси, запаривание, сушка и протряхивание шкурок кролика. Агрегат состоит из намазной машины, запарной и сушильной камер и устройства для протряхивания. Габарит агрегата 1,8X3,3X2,6 м. Обслуживает его один-два рабочих, производительность - 400 шкурок в час при трехразовом крашении.
В агрегате все процессы - от нанесения анилинового раствора до протряхивания - осуществляются без пролежек и перегрузки вручную. Все параметры процессов соответствуют единой технологии, однако увеличивается концентрация реагирующих веществ.
Работа на агрегате АКА осуществляется следующим образом. Рабочий укладывает шкурки кролика волосяным покровом вверх на шесты конвейера намазной машины, которая работает по принципу работы машины НАМЦ-2. Шкурки передвигаются вместе со столом конвейера и удерживаются на нем струнным конвейером. Пройдя блок намазных и протирочных щеток, шест вместе со шкурками попадает на промежуточный конвейер и далее с помощью механизма переброски шестов в запарную камеру, которая имеет два горизонтальных конвейера, движущихся в противоположных направлениях. Из запарной камеры шесты поступают в сушильную камеру, где последовательно перемещаются по четырем горизонтальным конвейерам. По выходе из сушильной камеры шесты подхватываются колками вертикальной ветви возвратного конвейера и поступают в устройство для протряхивания, а оттуда конвейером подаются к намазной машине. Здесь шкурки снимают с шеста, шест перекладывают в щель столового конвейера и на него укладывают шкурки для второго или третьего нанесения намазной смеси.
Отопительные регистры и водяные ванны для создания относительной влажности воздуха 70-80% в помещении находятся у стенок запарной камеры, вентиляционно-нагревательная установка - снаружи агрегата.
Нанесение анилинового раствора, запаривание, сушка и протряхивание осуществляются в течение 2 ч 20 мин.
Благодаря применению агрегата АКА сокращается производственный цикл (для трехразового крашения), повышается производительность труда, ликвидируются излишние перевозки, высвобождается рабочая сила, улучшаются условия труда и повышается культура производства.
Анилиновое крашение мехового полуфабриката окуночным методом затруднено тем, что раствор, попадая на кожевую ткань, значительно уменьшает ее прочность. В связи с этим был предложен метод окуночного черно-анилинового крашения, применение которого позволит получать полуфабрикат глубокого черного цвета с мягкой и довольно прочной кожевой тканью. В этом случае могут быть окрашены шкуры, подвергнутые формальдегидно-гипосульфитно-алюминиевому дублению. Крашение проводят после протравления. В состав красильного раствора входит анилиновая соль, медный купорос, бертолетова соль и железный купорос. Благодаря наличию железного купороса уменьшается маркость и улучшается окрашивание волосяного покрова.
Изучение анилинового крашения будет неполным, если рассматривать его изолированно от крашения окислительными красителями, так как анилиновое крашение обычно проводится перед крашением окислительными красителями. Например, при крашении шкурок кролика в черный цвет операции выполняются в следующей последовательности: намазное анилиновое крашение, нейтрализация, протравление и окуночное крашение окислительными красителями. В результате анилинового крашения волосяной покров приобретает темно-зеленый цвет и лишь в растворе для окуночного крашения становится черным. При крашении в черный цвет шкур морского котика последовательность операций такова: намазное крашение окислительными красителями, намазное анилиновое крашение. Волосяной покров мехового полуфабриката приобретает интенсивный черный цвет с хорошим блеском и отсутствием маркости. Применение намазного метода крашения шкур морского котика обеспечивает хорошие пластические свойства шкуры, белый цвет кожевой ткани и сравнительно большой выход площади.
Как мы уже знаем, окислительные красители и черный анилин токсичны и крашение ими является весьма трудоемким процессом. Метод крашения шкурок кролика в черный цвет кислотными красителями был разработан во Всесоюзном научно-исследовательском институте меховой промышленности. При проведении работ учитывалось следующее 1) крашение кислотными красителями не должно проводиться при высоких температурах; 2) волосяной покров шкурок кролика состоит из остевого и пухового волос, которые благодаря различной структуре неодинаково взаимодействуют с красителями. В качестве красителя был выбран кислотный черный БК.
Крашение рекомендуется проводить по схеме: додубливание солями хрома, восстановление в растворе дитионита натрия, затем крашение кислотным черным БК в присутствии алкилоамида и муравьиной кислоты, после чего промывка в растворе поверхностно-активного вещества. Шкурки кролика, окрашенные по разработанной технологии, обладают большей устойчивостью к истиранию по сравнению со шкурками, подвергнутыми черно-анилиновому крашению, имеют красивый цвет и мягкую пластичную кожевую ткань. При этом наблюдается повышение выхода площади и сортности. Крашение по указанному методу исключает трудоемкие циклы намазного анилинового крашения, а также применение окислительных красителей, которые загрязняют сточные воды и отрицательно действуют на здоровье работающих в красильном цехе