Крашение хлопка-сырца

Крашение хлопкового волокна является начальной стадией производства меланжевых тканей, т. е. предшествует прядению и ткачеству. Крашение пряжи при изготовлении пестротканых тканей также предшествует ткачеству, а часто и некоторым операциям прядильного производства (трощению, кручению).

Меланжевые ткани вырабатывают из смеси хлопка, окрашенного в разные цвета. Часто в смеси добавляют суровый хлопок.

Пестротканые ткани вырабатывают из пряжи различной окраски. Меланжевые и пестротканые ткани предназначают главным образом для верхней одежды.

Хлопок окрашивают в основном сернистыми и кубовыми красителями.

Для крашения применяют красильные аппараты периодического и непрерывного действия.

Периодический способ крашения

Из аппаратов периодического действия наибольшее распространение нашли центрифугальные аппараты. Аппарат состоит из котла с конической насадкой в днище, на которую надевается съемная корзина с окрашиваемым хлопком.

Корзина состоит из днища, на котором укреплены наружный и внутренний перфорированные железные цилиндры. Днище корзины в центре имеет расточенное на конус отверстие. Хлопок загружают в кольцевое пространство, образуемое наружным и внутренним перфорированными цилиндрами. После загрузки хлопка корзину закрывают крышкой и ставят в котел так, чтобы коническая насадка котла попала в отверстие в днище корзины. Затем корзину закрепляют на конической насадке при помощи стержня с винтовой нарезкой, чем достигается необходимая степень уплотнения между насадкой котла и корзиной.

Одновременно имеющимся вверху стержня утолщением перекрывается верхнее отверстие внутреннего цилиндра, благодаря чему предупреждается выбрасывание из него раствора во время работы насоса. Аппарат снабжен насосом для циркуляции красильного раствора и воды при промывке и четырехходовым краном, наличие которого дает возможность изменять направление циркуляции жидкости. В одном случае красильный раствор или вода при промывке подается насосом через коническую насадку в центр аппарата, т. е. во внутренний цилиндр корзины. Отсюда жидкость, продавливаясь через толщу хлопка, поступает в котел; из котла она засасывается центробежным насосом, и, пройдя четырехходовый кран, опять попадает во внутренний цилиндр корзины. В другом случае циркуляция осуществляется в обратном порядке, т. е. не от центра к периферии, а от периферии к центру.

Равномерность окраски партии хлопка зависит главным образом от интенсивности циркуляции. Очень важно, чтобы насос развивал необходимое давление, так как иначе продавить жидкость через хлопок будет трудно или невозможно.

Центробежный насос рассчитан на 900-1000 об/мин при производительности около 1300 л/мин. Жидкость нагревается острым или глухим паром (при помощи змеевика). Отработанные растворы спускаются через спускное отверстие, имеющееся в днище котла. Нормальная загрузка корзины составляет обычно 80-100 кг хлопка. Крашение производят при модуле 9-11.

Хлопок после крашения отжимают на центрифуге, в которую переносится корзина из красильного аппарата.

Обычно работа на аппарате заключается в следующем. Корзину набивают заранее отвешенным количеством сухого хлопка; при этом следят, чтобы заполнение корзины было равномерное. После загрузки корзину закрывают крышкой и при помощи электроблока вводят в котел аппарата.

При крашении сернистыми красителями хлопок сначала замачивают в воде в течение 10 минут при температуре 60-65° С (при крашении первый раз - заправочная ванна) или в отработанном красильном растворе (при повторном крашении ходовая ванна), куда вводят 1 кг нейтрализованного контакта. При крашении в черный и синий цвета после этого вводят установленное количество концентрированного красильного раствора и после 10 минут крашения - поваренную соль в количестве 30 кг на заправочную ванну и 10 кг на ходовую ванну. Крашение ведут в течение 40 минут при температуре 85-90° С. Затем красильный раствор откачивают в запасной бак и в аппарат вводят 400 л холодной воды, которую после короткой циркуляции откачивают и смешивают с отработанным красильным раствором. Далее в течение 20 минут хлопок промывают проточной холодной водой. После промывки воду спускают, аппарат вновь заполняют водой, нагревают ее до 35-40° С, вводят 2 кг растворенной поваренной соли и в течение 15 минут обрабатывают хлопок этим раствором (оживка).

Рецепты концентрированных растворов сернистых красителей для крашения хлопка (г/л)

Красители и химические материалы	Цвет окраски
	черный	синий	коричневый
Сернистый черный 100%-ный	144	-	60
Сернистый синий К или З	-	150	-
Сернистый коричневый б/м 100%-ный	-	-	150
Сернистый натрий 62%-ный	60	90	125

Для крашения 80 кг хлопка необходимо следующее количество концентрированного раствора красителя (л):

	Заправочная ванна	Ходовая ванна
При крашении в черный цвет	90	60
При крашении в синий цвет	160	120
При крашении в коричневый цвет	150	100

Режим крашения (минут):

Замачивание при температуре 60-65° С - 10

Крашение при температуре 85-95° С - 40

Откачивание отработанного красильного раствора - 5

Первая промывка: 400 л воды с циркуляцией и откачкой - 7

Промывка проточной холодной водой - 20

Обработка раствором поваренной соли (2 кг на корзину при температуре 25-60° С) - оживка - 15

При крашении в коричневый цвет в красильную ванну не вводят поваренную соль. Контакт вводят непосредственно в красильный раствор. Перед крашением хлопок не замачивают.

При крашении хлопка кубовыми красителями его загружают в корзину, которую ставят в аппарат, после чего для получения равномерной окраски замачивают в течение 10 минут при температуре 40-50° С в растворе, содержащем 1-1,5 г\л едкого натра и 0,2-0,5 г/л смачивателя (некаля, контакта или ТМС). Затем корзину вынимают и в раствор вводят установленное количество едкого натра, гексаметафосфата, гидросульфита, маточного раствора красителя и клея, после чего размешивают. Маточного раствора красителя вводят третью часть или половину. Корзину с замоченным хлопком ставят в аппарат и красят в течение 15 минут при циркуляции раствора от периферии к центру. Затем вводят оставшееся количество маточного раствора красителя и снова прокачивают раствор в течение 15 минут при направлении раствора от центра к периферии при постепенном повышении температуры до 60-80° С, затем красят еще 15 минут с циркуляцией раствора от периферии к центру. Отработанный красильный раствор откачивают, хлопок промывают в продолжение 20 минут проточной водой, с промежуточной обработкой раствором перекиси водорода концентрации 0,1 г/л, затем обрабатывают раствором уксусной кислоты концентрации 0,35 г/л (100%-ной) и раствором поваренной соли концентрации 3 г/л в течение 15 минут. После этого следуют отжим, рыхление и сушка.

Таблица. Рецепты крашения хлопка-волокна кубовыми красителями: количество красителей и химических материалов, необходимое для крашения 100 кг хлопка-волокна (одна корзина).

Красители и химические материалы	Голубой цвет		Фиолетовый цвет		Зеленый цвет
	Заправочная ванна	Холодная ванна	Заправочная ванна	Холодная ванна	Заправочная ванна	Холодная ванна
Кубовый голубой К в порошке, кг	2	1,8	-	-	-	-
Кубовый ярко-фиолетовый в пасте, кг	-	-	4	3,7	-	-
Кубовый ярко-зеленый С в пасте, кг	-	-	-	-	4	3,7
Гидросульфит в порошке, кг	3	2,5	4	3,7	4	3,7
Едкий натр 37%-ный, л	10	5	10	5	10	5
Лейканол, л	5	5	5	5	5	5
Клей в растворе 1:1, л	5	3	2	1	2	1
Контакт нейтрализованный 1:1, л	10	10	10	10	10	10

Режим крашения (минут):

Замачивание хлопка в воде при температуре 60-70° и выгрузка корзины, ввод химикатов и 1/3 красителя, загрузка корзины в аппарат - 15

Крашение при температуре 55-60° С - 45

Откачивание отработанного раствора - 5

Промывка проточной холодной водой - 20

Обработка раствором поваренной соли (2 кг) с добавлением небольшого количества уксусной кислоты при температуре 35° С - 15

После крашения, промывки и оживки корзину вынимают из аппарата и ставят в центрифугу, где хлопок отжимается. Корзину с отжатым хлопком вынимают и подают для разгрузки. Выгруженный хлопок подают планочным транспортером на волчок для рыхления и затем направляют в сушилку.

Ящичные сушилки.

Для сушки незначительных количеств хлопка, окрашенного в центрифугальных хлопкокрасильных аппаратах, чаще всего применяют ящичные сушилки.

Сушильная камера ящичной сушилки имеет внизу выходное отверстие, а вверху - входное отверстие для ящиков. В сушильной камере помещаются 10 ящиков с сетчатым дном, в которые укладывают волокно. Загрузка ящиков в сушилку производится подъемным приспособлением. По мере высыхания волокна ящики опускаются, а нижний ящик выкатывается внизу сушилки. Для циркуляции в сушилке горячего воздуха служит вентилятор, который подает горячий воздух снизу вверх. Воздух нагревается калорифером. Часть отработанного воздуха выбрасывается наружу, а часть смешивается со свежим воздухом, вновь подогревается и используется для сушки.

Скорость перемещения ящиков в сушилке рассчитана на полное высыхание хлопка. Сушилка снабжена контрольно-измерительными приборами: термометрами, психрометром и манометром.

Влажность поступающего на сушку хлопка, отжатого в центрифуге, не должна превышать 70%, а влажность выходящего из сушилки хлопка должна быть в пределах 8-12%. Температура воздуха во время сушки внутри камеры должна быть не выше 100° С.