Фарбування азобарвниками 1986 Ароніна Ю
Фарбування азобарвниками
Останнім часом для фарбування хутряних шкурок почали застосовувати азобарвники, які широко використовуються у текстильній промисловості. Для азобарвників характерна наявність однієї або кількох азогруп - N = N-. Азобарвники, що містять групи SО3H та СООН, розчиняються у воді. Для фарбування хутра використовують кислотні, активні, протруйні, металовмісні та дисперсні азобарвники.
Як ми вже знаємо, окисні барвники та чорний анілін токсичні та фарбування ними є дуже трудомістким процесом. Метод фарбування шкірок кролика в чорний колір кислотними барвниками розроблений у ВНДІМП. Під час проведення робіт враховувалося таке: фарбування кислотними барвниками не повинно проводитися за високих температур; 2) волосяний покрив шкірок кролика складається з остевого та пухового волосся, які внаслідок різної структури неоднаково взаємодіють із барвниками. Як барвник був обраний кислотний чорний БК.
Фарбування рекомендується проводити за схемою: додублювання солями хрому, відновлення в розчині дитіоніту натрію, потім фарбування кислотним чорним БК у присутності алкілоаміду та мурашиної кислоти, після чого промивання у розчині поверхнево-активної речовини. Шкірки кролика, пофарбовані за розробленою технологією, мають більшу стійкість до стирання в порівнянні зі шкірками, підданими чорно-аніліновому фарбуванню, мають гарний колір і м'яку пластичну шкіряну тканину. При цьому спостерігається підвищення виходу площі та сортності. Фарбування за вказаним методом виключає трудомісткі цикли намазного анілінового фарбування, а також застосування окисних барвників, які забруднюють стічні води та негативно діють на здоров'я працюючих у фарбувальному цеху.
Фарбування кислотнимиазобарвниками. Кислотні барвники, які широко застосовуються в текстильній промисловості, можуть бути використані і для фарбування хутра. Вони фарбують у кислих та нейтральних середовищах. Водні розчини кислотних барвників дають різну гаму кольорів, забарвлення відрізняються чистотою та яскравістю, проте світлостійкість забарвлення при використанні кислотних барвників менша в порівнянні зі світлостійкістю забарвлення при використанні протравних і металовмісних барвників.
Кислотні барвники фарбують волосся і шкіряну тканину без попереднього протруєння, оскільки внаслідок високого ступеня дисперсності вони легко дифундують у товщу дерми та волосся. Їх використовують переважно для фарбування волосяного покриву стрижених і нестрижених шкірок кролика у яскраві фантазійні кольори в залежності від моди.
Для скорочення виробничого циклу та зниження трудомісткості процесу велика увага приділяється обробці шкірок кролика за безперервним методом. В даний час розроблена та впроваджена технологія фарбування шкірок кролика з нестриженим та стриженим волосяним покривом у чорний колір кислотними барвниками. Цей метод замінить згодом фарбування шкірок кролика аніліновими барвниками.
Кислотні барвники можуть бути використані також для поглиблення тону фарбування та підвищення рівномірності фарбування шкіряної тканини хутряної шкірки та шубної овчини.
В даний час проводяться роботи з відбілювання чорного каракуля для подальшого фарбування його в різні кольори. Це значною мірою розширить асортимент каракуля, що випускається.
У текстильній промисловості процес фарбування протікає за високих температур (80 і 100°С). Фарбування хутра може бути проведено при температурі не вище 60°С. Подальше підвищення температури може призвести до зварювання шкірної тканини.та погіршення її пружнопластичних властивостей. Встановлено, що різниця між температурою зварювання шкіряної тканини та температурою фарбувального розчину повинна бути в межах 18-20°С.
Щоб збільшити активність зв'язування кислотних барвників з білками волосся при температурах, що застосовуються для фарбування хутра, було розроблено три способи обробки:
1. Попереднє хлорування за допомогою органічних сполук, що містять хлор, які активізують кератин волосся і викликають деяке розпушення кутикули волосся.
2. Застосування в розчині для фарбування органічних розчинників, які сприяють зменшенню розміру частинок барвника, покращують змочування волосся і тим самим допускають проведення фарбування при порівняно низьких температурах.
3. Застосування поліакролеїну, що має високу реакційну здатність альдегідних груп, за допомогою яких зв'язуються функціональні групи кислотних барвників та кератину. Така взаємодія відбувається дуже активно при температурі 55°З забезпечує отримання світлостійкого забарвлення.
Впровадження зазначених способів обробки дозволяє проводити фарбування при порівняно низьких температурах, забезпечуючи високу якість напівфабрикатів та створюючи умови для організації напівавтоматичних ліній.
Фарбування активними барвниками. Активними називають такі азобарвники, які містять атоми або групи атомів, здатні реагувати з функціональними групами білка з утворенням міцних зв'язків. В даний час розширюється асортимент активних барвників, що утворюють міцне забарвлення, стійке до мокрих обробок, тертя та органічних розчинників. Найбільш перспективними для фарбування хутряного напівфабрикату є вінілсульфонові барвники,які в загальному вигляді можуть бути представлені таким чином:
де S - групи, що надають барвнику розчинність; Хр - хромоген, що зумовлює фарбування; -СН-СН2-активна група.
Активні барвники фарбують волосяний покрив у яскраві тони, шкіряну тканину хутряного велюру чи шубної овчини у світло-коричневий колір. В даний час активні барвники застосовують для фарбування шкірок кролика у фантазійні кольори. Застосування зазначених барвників сприяє обробці хутряної овчини за безперервним методом. Проведені дослідження показали, що активні барвники є перспективними для фарбування штучного хутра на тканинній основі.
Фарбування протруйними барвниками. За допомогою протруйних барвників (хромових) хутряний напівфабрикат може бути пофарбований у коричневий, бежевий та чорний кольори. Протравні барвники більшою мірою, ніж кислотні, підвищують світлостійкість забарвлення. Крім того, технологія фарбування протруйними барвниками дозволяє випускати хутряну овчину з облагородженим волосяним покривом за безперервним методом. Протравні барвники не окислюються в розчинах, тому відпрацьований розчин після фарбування можна підкріплювати і знову використовувати.
При виборі протравних барвників потрібно виходити з того, що фарбування хутра можна проводити при температурі не вище 55 ° С, інакше шкіряна тканина зварюватиметься. Серед великої кількості барвників перевагу віддали так званим однохромовим барвникам. На відміну від звичайних кислотних барвників, однохромові закріплюються на волосяному покриві солями хрому, в результаті чого виходить міцне забарвлення. Одержання кольоростійкого забарвлення пояснюється утворенням складного з'єднання при взаємодії барвника, хрому та білків волосся.
Для фарбування хутра застосовуютьсянаступні барвники: однохромовий оливковий Ж – кристалічний порошок темно-сірого кольору (цей барвник злежується, тому його треба зберігати в сухому місці); однохромовий коричневий - порошок темно-коричневого кольору; хромовий коричневий для хутра 2К; хромовий зелений для хутра; хромовий темно-синій для хутра; кислотний синій антрахйноновий.
Зазвичай для протруєння застосовують з'єднання шестивалентного хрому (хромпік), який відновлюється на волосині у тривалентний і утворює міцні зв'язки з білками волосся та барвника. Цей процес називається хромуванням.
При фарбуванні протравними барвниками хутряний напівфабрикат спочатку піддають нейтралізації, метою якої є підготовка шкур до подальшого фарбування. Для нейтралізації застосовують карбонат натрію та миючу речовину. Під час нейтралізації покращується змочування волосся і тим самим забезпечується отримання більш рівномірного забарвлення. Крім того, за допомогою карбонату натрію вирівнюється кількість кислоти по всій висоті волосся та товщині шкірної тканини. Фарбування однохромовими барвниками можна розглядати як процес, що складається з безпосередньо фарбування та хромування.
Обидва ці процеси можуть бути проведені одночасно або послідовно. Для фарбування барвники розчиняють у воді при температурі 90°С при енергійному перемішуванні протягом приблизно 40 хв. Розчинення рекомендується проводити в емальованому реакторі, з мішалкою і змійовиком для підігріву. Потім обладнання, в якому буде проходити фарбування, заливають воду, вливають розчин барвника (температура 55°С) і при постійному перемішуванні завантажують хутряний напівфабрикат в розправленому вигляді. Проводять фарбування в слабокислому середовищі. Волосяний покрив напівфабрикату набуває буряково-червоного кольору.
Після фарбування шкіри хромують розчином хромпіку в оцтовокислому середовищі. Під час хромування волосяний покрив змінює свій колір: від буряково-червоного переходить до коричневого або бежевого залежно від кількості взятих барвників. Хромування проводять у тому обладнанні, що і фарбування.
Нижче дана зразкова схема фарбування хутряної овчини протруйними барвниками:
1. Нейтралізація: температура 40°С, тривалість 2 год. Склад нейтралізуючого розчину: карбонат натрію, миюча речовина.
2. Промивання в чистій воді.
3. Розправка шкур.
4. Фарбування: ж. к. = 10, температура 55°С, тривалість 2 год. Склад фарбувального розчину: однохромний коричневий 3, кислотний однохромовий оливковий Ж.
5. Хромування: ж. к. = 10, температура 55°С, тривалість 3 год. Склад розчину для хромування: хромпік, оцтова кислота.
9. Оздоблювальні операції з шкіряної тканини та волосяного покриву.
10. Операції облагородження.
Запитання для повторення
1. Які протруйні барвники застосовують для фарбування хутра?
2. У чому полягає перевага протруйних барвників перед окислювальними?
3. Як проводиться фарбування протруйними барвниками?
4. Які фактори впливають на фарбування протруйними барвниками?
Фарбування дисперсними азобарвниками. За останні роки створено різні групи дисперсних азобарвників, які становлять інтерес для фарбування волосяного покриву хутряного напівфабрикату. Дисперсні барвники дають гарне забарвлення, стійке до дії світла, кислот, високих температур, мокрого та сухого тертя. У цих барвниках відсутня група, що сприяє розчиненню (сульфогрупа), тому вони нерозчиняються у воді і для фарбування їх використовують у вигляді водних дисперсій, причому розмір частинок барвника у воді не перевищує 3 мкм. Дисперсні барвники випускають у вигляді пасти, порошків, що не пилять, і гранул. Для фарбування хутра застосовуються металокомплексні дисперсні барвники, що містять у своєму складі кобальт, хром або мідь. При звичайній температурі водна дисперсія дисперсних барвників містить частинки великого розміру, які важко проникають у товщу волосся. Для зменшення частинок фарбування необхідно проводити за порівняно високих температур.
Для інтенсифікації процесу фарбування дисперсними барвниками в фарбувальний розчин додають поверхнево-активну речовину та спеціальний інтенсифікатор фарбування – пропілен-карбонат. Наявність у фарбувальному розчині одночасно і поверхнево-активної речовини та пропіленкарбонату сприяє зменшенню розміру частинок барвника, прискоренню проникнення їх у товщу волосся. Одночасно поверхнево-активна речовина зменшує поверхневий натяг. Все це забезпечує отримання більш інтенсивного та рівномірного забарвлення. Фарбування дисперсними барвниками у коричневий колір проводиться за такою схемою:
1. Нейтралізація розчином карбонату натрію та поверхнево-активною речовиною.
2. Промивання до нейтрального середовища.
3. Фарбування за температури 55°С. Тривалість фарбування 2 год. До складу фарбувального розчину входять дисперсний барвник коричневий МП, пропіленкарбонат та поверхнево-активна речовина синтанол ДТ-308.
Далі процес здійснюється за єдиною технологією. Фарбування дисперсними барвниками дозволяє організувати випуск облагородженої хутряної овчини за безперервним методом.
Запитання для повторення
1. Які особливості дисперсних барвників?
2. Чомудисперсні барвники не розчиняються у воді?
3. Які фактори впливають на фарбування дисперсними барвниками?
4. Чому в фарбувальний розчин при фарбуванні дисперсними фарбниками необхідно вводити поверхнево-активні речовини та інтенсифікатори фарбування?
5. Як проводиться фарбування дисперсними барвниками?