Крашение текстильных материалов

Лекция № 5

КРАШЕНИЕ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

Под крашением текстильных материалов понимают процесс перехода красящих веществ из внешней среды (раствор, паровая фаза и т. п.) в волокно с последующим прочным закреп­лением их внутри, полимера, что придает окраске устойчивость к различным воздействиям при эксплуатации. Красящими веществами-красителями — являют­ся органические соединения, обла­дающие способностью интенсивно поглощать энергию электромагнит­ных излучений в видимой части сол­нечного спектра.

Напомним, что солнечный белый свет является совокупностью элект­ромагнитных монохроматических (одноцветных) излучений в области волн длиной от 400 до 800 нм (1 на­нометр = 10^-9 м=10^{-7 см) и энергии 150—300 кДж/моль. В области до 400 нм располагается ультрафиоле­товая (УФ), после 800 нм — инфра­красная. (ПК) часть спектра (рис. 28).}

 

В видимой части спектра челове­ческий глаз различает отдельные области, характеризующиеся опре­деленным цветом: красным (самая длинноволновая часть видимого спектра), оранжевым, желтым, зеленым, голубым, синим, фиоле­товым (самая коротковолновая часть видимого спектра). При одновременном воздействии на человеческий глаз всех участков видимого спектра создается ощущение белого неокрашенного света. Если при взаимодействии с белым светом вещество может избирательно поглощать (или пропускать) отдельные участки монохроматических излучений, оно воспринимается цветным, окрашенным в цвет, который определяется результатом, по­лучаемым при смешивании монохроматических излучений, отраженных от поверхности тела (или прошедших через тело).

Способность красящих веществ поглощать определенные участки видимой части спектра является строго индивидуальной характеристикой данного вещества и зависит от строения моле­кул. Измеряя на специальном приборе (спектрофотометре) со­отношение поглощенных и пропущенных (или отраженных) лу­чей с разной длиной волны, получают график (спектр поглощения или отражения вещества), который можно использовать для идентификации красителей, изучения их строения или взаимо­действия с другими красителями или неокрашенными вещест­вами.

Совокупность структурных элементов, определяющих особен­ность строения молекул красящих веществ, обусловливающих появление у них цвета, принято называть хромофорной системой. В молекуле красителей содержатся функциональ­ные группы, определяющие технологические свойства (например растворимость) и способность взаимодействовать с волокном.

Оценка качества окраски

 

Качество окраски текстильного материала, которое контролируется в красильно-отделочном производстве, характе­ризуется равномерностью и устойчивостью.

Равномерность окраски при крашении текстильных материа­лов является непременным условием для передачи продукции потребителю, так как неравномерно окрашенные изделия пред­приятием не выпускаются. Поэтому при разработке технологии крашения большое внимание уделяют выбору таких условий, при которых окраска получается равномерной. Управлять равномерностью окраски можно, изменяя условия крашения, кото­рые влияют на интенсивность окраски. При этом часто возника­ют противоречия, так как условия, обеспечивающие интенсив­ную и равномерную окраску, находятся в обратной зависимости: ускорение процесса вызывает повышение интенсивности окраски и способствует менее ровному окрашиванию. Следовательно, вы­бор условий крашения является обычно компромиссным решени­ем. Если же не удается найти условий, оптимальных для обоих показателей качества окраски, то предпочтение отдают тем, при которых окраска получается более равномерной.

Устойчивость окраски как потребительское свойство тек­стильных изделий во многом определяет сроки их использования. Различают устойчивость к физико-химическим воздействиям (вода, растворы различных веществ, органические растворители, трение в сухом и мокром состоянии, некоторые технологические процессы и т. д.) и действию света (светостойкость).

Устойчивость окраски к физико-химическим воздействиям в основном определяется характером связи краситель — волокно и растворимостью красителей в воде. Светостойкость в первую очередь зависит от устойчивости хромофорной системы красите­ля к инсоляции.

При определении устойчивости окраски к физико-химиче­ским воздействиям проводят обработку окрашенного материала совместно с неокрашенными образцами по ГОСТ 9733—61 и оце­нивают степень посветления первоначальной окраски и степень закрашивания белых неокрашенных образцов. Чем больше контраст по интенсивности окраски между образцами до и после об­работки, тем менее устойчива окраска, к данному испытанию. Для количественного определения устойчивости в баллах по пя­тибалльной системе используют две стандартные Шкалы: тем­ную — для оценки степени посветления первоначальной окраски и светлую — для степени закрашивания белого материала.

Каждая шкала состоит из пяти двойных образцов. Один об­разец пары одинаков для всех пяти и имитирует исходную ок­раску. Второй образец пары подобран так, чтобы контраст по интенсивности постепенно возрастал — от пяти до одного балла.

Сравнивая исследуемые образцы со стандартными шкалами, подбирают такую пару на шкале, которая имеет контраст, рав­ный возникшему после испытания, и оценивают эту окраску баллом, соответствующим паре стандартной шкалы. Оценка вы­ставляется в виде дробного числа, учитывающего все эффекты, возникшие при обработке. Например, 4/3/2 — степень посветле­ния первоначальной окраски соответствует 4 баллам, степень закрашивания белых материалов, прошедших испытание вместе с окрашенным — 3 и 2 баллам соответственно.

Светостойкость окраски оценивают по восьмибалльной шкале. Это набор из восьми шерстяных образцов синего цвега, окра­шенных красителями различной светостойкости. Красители по­добраны таким образом, что при облучении они выцветают, об­разуя равномерную шкалу контрастов по сравнению с исходной окраской: от максимального отличия (эталон № 1—1 балл) до отсутствия изменения (эталон № 8—8 баллов). Обычно при про­ведении испытания на светостойкость окраски облучению под­вергают совместно как исследуемые образцы, так и синие стан­дартные эталоны. Затем после облучения сравнивают испытуе­мые и эталонные образцы с исходными. Оценка светостойкости окраски в баллах для исследуемых образцов равна номеру того эталона шкалы, на котором образовался такой же контраст по интенсивности окраски до и после облучения. Инсоляция может проводиться как в природных условиях солнечным светом, так и на специальных установках (прибор конструкции ЦНИИШелка, Ксенотест и т. д.). На установках для искусственной инсоля­ции спектр излучения лампы должен по возможности соответст­вовать спектру солнечной радиации.

Лекция № 5

КРАШЕНИЕ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

 

Под крашением текстильных материалов понимают процесс перехода красящих веществ из внешней среды (раствор, паровая фаза и т. п.) в волокно с последующим прочным закреп­лением их внутри, полимера, что придает окраске устойчивость к различным воздействиям при эксплуатации. Красящими веществами-красителями — являют­ся органические соединения, обла­дающие способностью интенсивно поглощать энергию электромагнит­ных излучений в видимой части сол­нечного спектра.

Напомним, что солнечный белый свет является совокупностью элект­ромагнитных монохроматических (одноцветных) излучений в области волн длиной от 400 до 800 нм (1 на­нометр = 10^-9 м=10^{-7 см) и энергии 150—300 кДж/моль. В области до 400 нм располагается ультрафиоле­товая (УФ), после 800 нм — инфра­красная. (ПК) часть спектра (рис. 28).}

 

В видимой части спектра челове­ческий глаз различает отдельные области, характеризующиеся опре­деленным цветом: красным (самая длинноволновая часть видимого спектра), оранжевым, желтым, зеленым, голубым, синим, фиоле­товым (самая коротковолновая часть видимого спектра). При одновременном воздействии на человеческий глаз всех участков видимого спектра создается ощущение белого неокрашенного света. Если при взаимодействии с белым светом вещество может избирательно поглощать (или пропускать) отдельные участки монохроматических излучений, оно воспринимается цветным, окрашенным в цвет, который определяется результатом, по­лучаемым при смешивании монохроматических излучений, отраженных от поверхности тела (или прошедших через тело).

Способность красящих веществ поглощать определенные участки видимой части спектра является строго индивидуальной характеристикой данного вещества и зависит от строения моле­кул. Измеряя на специальном приборе (спектрофотометре) со­отношение поглощенных и пропущенных (или отраженных) лу­чей с разной длиной волны, получают график (спектр поглощения или отражения вещества), который можно использовать для идентификации красителей, изучения их строения или взаимо­действия с другими красителями или неокрашенными вещест­вами.

Совокупность структурных элементов, определяющих особен­ность строения молекул красящих веществ, обусловливающих появление у них цвета, принято называть хромофорной системой. В молекуле красителей содержатся функциональ­ные группы, определяющие технологические свойства (например растворимость) и способность взаимодействовать с волокном.