Подготовка тканей, трикотажных полотен и изделий к крашению, печатанию и заключительной отделке
Подготовка тканей, трикотажных полотен и изделий к крашению, печатанию и заключительной отделке
В красильно-отделочном производстве трикотажные полотна и изделия подвергаются различным обработкам: крашению, белению, печатанию, специальным видам отделки, характер и последовательность которых определяются видом изделий, их назначением и требованиями, предъявляемыми к качеству. Последовательность технологических операций, называемая технологическими переходами, характер операций и оборудование, на котором они выполняются, зависят от вида изделия, вида волокнистого материала и требований, предъявляемых к готовым изделиям.
Процесс отделки можно разделить на четыре основные стадии: подготовка, крашение, печатание, заключительная отделка. В процессе подготовки трикотажные полотна, пряжа, изделия подвергаются ряду технологических операций (отвариванию, белению, отжиму, высушиванию, термостабилизации), в процессе которых они приобретают способность смачиваться вследствие удаления замасливателей и сопутствующих веществ, им придается белизна; при мерсеризации хлопчатобумажных полотен и пряжи волокно облагораживается; в процессе термостабилизации повышается стабильность и формоустойчивость полотен и изделий.
При крашении полотна и изделия приобретают определенный цвет. При печатании на полотна и изделия наносится рисунок, а при заключительной отделке полотна и изделия обрабатываются различными веществами, которые придают волокнистому материалу те или иные свойства, полотна и изделия высушивают, разглаживают, формуют и т. д.
В качестве примера технологической цепочки отделки можно привести последовательность операций при отделке кругловязаных гладкокрашеных начесных полотен: отваривание — беление и крашение — отжим — распределение и накатка в рулон — высушивание — каландрирование — выворачивание — ворсование— фильцевание (иногда стрижка)—контроль качества — выворачивание— каландрирование.
ПОДГОТОВКА ТКАНЕЙ И ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН И ИЗДЕЛИЙ К ОТДЕЛКЕ
Суровые полотна или штучные изделия и пряжа из вязального цеха поступают на склад суровья, где они проходят контроль и хранятся. Прием на склад осуществляется по накладной. Полотна поступают в рулонах, а штучные изделия — в мешках. Иногда при транспортировании для предотвращения загрязнения рулоны тоже затаривают в мешки. Суровые изделия и полотна хранят на стеллажах, разделив по видам, артикулам и размерам. Запас полуфабрикатов должен обеспечивать бесперебойную работу производства в течение 2—3 сут. Помещение склада должно иметь естественную вентиляцию, быть сухим при температуре воздуха 20 СС и влажности 60%.
10 % полотен, поступающих на отделку с других предприятий, подвергаются разбраковке. Для этого устанавливают браковочные машины.
Рекомендуемые материалы
Перед отправкой в красильно-отделочные цехи суровые полотна и изделия комплектуют в технологические партии, размер которых определяется вместимостью оборудования. Размеры партий колеблются от 20 кг для штучных изделий до 900 кг для полотен при отделке их на эжекторных машинах. В технологическую партию подбирают полотна или изделия одного артикула, одного размера (для штучных изделий). При комплектовании партии куски полотна сшивают в жгуты одинаковой длины для обеспечения равномерности обработки. Для каждой технологической партии выписывают паспорт с указанием ее номера, артикула полотна, числа кусков, общей массы, для штучных изделий — количества в штуках или десятках пар, даты и вида отделки.
Подготовка трикотажных полотен и изделий к крашению и печатанию включает в себя ряд технологических операций, предназначенных для удаления природных примесей, сопутствующих натуральным волокнам, а также веществ, наносимых в процессе производства, перематывания и вязания, случайных загрязнений. В результате подготовки изделия приобретают способность равномерно смачиваться, что способствует равномерному нанесению растворов красителей, печатных красок и других веществ при последующих технологических операциях, приобретают устойчивую белизну и т. д.
Способ обработки, вид технологических операций и их последовательность выбирают в зависимости от характера сопутствующих веществ и загрязнений, которые содержатся в суровом полотне или изделиях, от вида изделий и от требований, предъявляемых к качеству и виду отделки данного ассортимента.
Характер загрязнений и сопутствующих веществ в первую очередь зависит от вида волокна. Природные волокнистые материалы содержат природные сопутствующие вещества и вещества, наносимые в процессе переработки волокон — в прядении, при перематывании пряжи, при вязании. Полотна и изделия из искусственных и синтетических волокон содержат только вещества, наносимые в процессе их производства (формования, прядения, вязания). Кроме того, и те и другие содержат случайные загрязнения, попавшие на трикотажные полотна и изделия при вязании (смазочное масло) или транспортировании и хранении (грязь, пыль и т. д.). Большое влияние на выбор условий подготовки оказывает и природа самого волокна, его химические свойства (в частности, степень их устойчивости к различным химическим воздействиям).
При выпуске изделий в белом виде операции подготовки, включающие в себя отваривание и беление, являются основными. При выпуске в окрашенном или напечатанном виде эти операции предшествуют основным операциям крашения и печатания.
Наряду с основными операциями в химической технологии подготовки существует ряд специфических операций, предназначенных для обработки только отдельных видов волокнистых материалов: мерсеризация (для полотен из хлопка), термостабилизация (для полотен и изделий из синтетических волокон и триацетатного волокна), валка (для шерсти) и т. д. Поэтому характер операций, их технологическая последовательность и режимы обработки будут рассмотрены для каждого вида волокна отдельно.
В зависимости от назначения трикотажных полотен и требований к качеству отделки они могут подвергаться полному циклу подготовительных операций или неполному. Например, при выпуске изделий (чулок, носков, верхних трикотажных изделий, некоторых видов спортивных изделий и т. д.) окрашенными в темные тона операция беления исключается и крашение проводят после отваривания. В ряде случаев операции отваривания и беления, беления и крашения могут быть совмещены. Совмещение операций является одним из путей повышения эффективности красильно-отделочного производства, решения его экономических и экологических проблем, позволяющим снизить расход воды, химических материалов, красителей, уменьшить затраты труда, снизить энергозатраты расход пара и
электроэнергии, а также уменьшить сброс сильно загрязненных сточных вод, особенно если учесть, что в трикотажной промышленности преобладают периодические способы обработки трикотажных полотен и изделий, являющиеся водо- и энергоемкими.
ОТВАРИВАНИЕ
Целями отваривания являются придание волокнистым материалам способности равномерно смачиваться, повышение капиллярности и гигроскопичности в результате удаления основной части естественных спутников натуральных волокон и веществ, нанесенных на текстильные волокна в процессе их переработки.
Отваривание можно проводить в водной среде и в среде органических растворителей. Хотя применение органических растворителей представляет большой интерес (достоинства и недостатки применения органических растворителей в различных технологических процессах будут рассмотрены в § 12 гл. 3) для процессов подготовки, так как они хорошо растворяют жировые и воскообразные вещества, тем не менее, в настоящее время отваривание проводят главным образом в водной среде.
Основными веществами, препятствующими смачиванию текстильных волокон, являются природные воски, являющиеся составной частью естественных спутников целлюлозы (о других спутниках целлюлозы и о механизме их разрушения и удаления будет рассказано в § 5 гл. 3), шерстяной жир, а также жиры и масла, входящие в состав замасливателей. Замаслнватели облегчают переработку волокнистых материалов в процессе прядения и вязания благодаря снижению трения между волокнами и уменьшению их электризуемости, для чего в состав замасливателей вводят также вещества, обладающие антистатическим действием, препятствующие накоплению статического электричества на волокнах при трении между ними и о рабочие органы машины.
Отваривание проводят в щелочной или нейтральной среде (в зависимости от степени устойчивости волокна к действию щелочей и от характера сопутствующих веществ) при температуре 70—100 °С, в присутствии поверхностно-активных веществ, обладающих смачивающими и эмульгирующими свойствами.
Поверхностно-активные вещества являются важным компонентом варочной жидкости, обеспечивающим удаление масел, жиров, воскообразных веществ и твердых загрязнений. ПАВ — это группа веществ, обладающих поверхностной активностью. Т. е. способностью адсорбироваться на границе раздела фаз «жидкость—воздух», «жидкость—жидкость», «жидкость — твер-
дое тело» и снижать поверхностную энергию. Поверхностная активность ПАВ объясняется особенностями строения их молекул — дифильностью, при которой одна часть молекулы обладает ярко выраженными гидрофобными свойствами и представляет собой большой углеводородный радикал, а другая
часть молекулы — ярко выраженными гидрофильными свойствами (от гидро + греч. phileo— люблю). К гидрофильным группам относятся сульфогруппы, карбоксильные группы (у анионоактивных ПАВ), оксиэтильные цепи (у неионогенных ПАВ) и т. д. На рис. 4 схематично представлена молекула ПАВ.
В процессе отваривания молекулы ПАВ адсорбируются на границе раздела «волокнистый материал — варочная жидкость», «масло—раствор» или «раствор—твердая частица». При этом гидрофильная часть молекулы повернута к воде, а гидрофобная— к гидрофобной фазе — волокнистому материалу или капле масла (так как отваривание проводят при высокой температуре, масла, жиры и воски плавятся и стягиваются в каплю в результате поверхностного натяжения).
После того как на поверхности загрязнения, на капле масла или воскообразного вещества образуется слой из адсорбированных молекул ПАВ, связь между частичками грязи, каплей масла или воскообразного вещества и поверхностью текстильного материала ослабевает, они отрываются от поверхности волокнистого материала и переходят в варочную жидкость.
Механические воздействия (циркуляция раствора, перемещение волокнистого материала) способствуют отрыву эмульгированных масел или загрязнений от поверхности волокнистого материала, а наличие на поверхности загрязнений или капелек масла слоя адсорбированных молекул ПАВ позволяет создать устойчивую эмульсию или суспензию в варочной материал, а также агрегирование (соединение) этих
рис.5 Эмульгирование воскообразных веществ под действием ПАВ в процессе отварки.
частиц (рис.5).По окончании процесса отваривания эмульгированные масла и суспендированные загрязнения удаляются вместе с варочной жидкостью.
БЕЛЕНИЕ
После отваривания в результате удаления большинства загрязнений и сопутствующих веществ полотна и изделия приобретают способность хорошо и равномерно смачиваться, но по-прежнему имеют желтоватый или коричневатый оттенок, так как некоторые окрашенные вещества, и прежде всего природные окрашенные соединения, содержащиеся в натуральных волокнах, в процессе отваривания не удаляются и не разрушаются. Поэтому после отваривания или параллельно с ним проводится операция беления, целью которой является придание волокнистым материалам устойчивой белизны в результате разрушения и удаления с волокнистых материалов окрашенных веществ. (Белизна характеризуется степенью отражения; для нормально отбеленного полотна степень отражения должна быть не менее 82—83 %.)
Лекция "Организация индивидуальной работы психолога-консультанта" также может быть Вам полезна.
Для беления применяют главным образом окислители, такие, как гипохлорит натрия, хлорит натрия, пероксид водорода, надкислоты. Проводятся исследования по разработке технологии беления отбеливающими препаратами на основе дихлоризоцианурата натрия (работы ЛИТЛПа) и твердых пероксидных соединений (МТИ, ИХТИ). В некоторых случаях для беления применяют восстановители: дитионит натрия Na2S2O4 и гидросульфит натрия NаНSОз.
Беление пероксидом водорода Н2О2. На трикотажных предприятиях нашей страны для беления трикотажных полотен и изделий применяют главным образом пероксид водорода. Он обладает целым рядом преимуществ перед другими отбеливающими веществами:
обеспечивает получение высокой степени белизны;
создает лучшие условия труда, чем беление хлорсодержащими окислителями, при использовании которых в рабочее помещение могут выделяться вредные газы хлора и диоксида хлора, исключает операцию антихлорирования (предназначенную для удаления хлора, адсорбированного волокнистым материалом, и заключающуюся в обработке волокнистых материалов после беления растворами кислот или окислителей);
позволяет совместить процессы беления и крашения красителями некоторых классов в условиях периодического способа обработки;
может быть применен для большинства волокнистых материалов и использован для беления пестровязаных изделий.