Способ крашения текстильного материала
Изобретение относится к красильноотделочному производству, в частности к способам непрерывного крашения текстильного материала. Изобретение позволяет повысить выход красителя на ткани на 12-15%, степень ее фиксации на 5-10% и снизить степень миграции красителя при сушке в 2-7 раз. Способ включает пропитку красящим составом, предварительно подвергнутым активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации, сушку, фиксацию красящих веществ и промывку, причем активирующую обработку механическим воздействием в режиме кавитации осуществляют путем поступательно-вращательного движения красящего состава в виде пленки со скоростью вращения 3-10 тыс. об/мин и скоростью поступательного движения 0,005-2 м/с в кольцеобразном коническом зазоре шириной 0,5-2 мм в течение 5-120 с. 1 табл.. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (51)5 0 06 Р 5/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4792457/05 (22) 28.12.89 (46) 15.03.92. Бюл. Гч. 10 (71) Институт химии неводных растворов АН
СССР, Ивановский химико-технологический институт и Ивановский научно-исследовательский экспериментально-конструкторский машиностроительный институт (72) В.АЛадохин, А.П.Морыганов, М.В.Семенов, О.К.Смирнова, О.Д.Пигулевский, Б.Н.Мельников, В.Н.Блиничев и О.И.Константинов (53) 678.029.82(088.8) (56) Константинов О.И. и др. Использование магнитных полей при крашении тканей, Изв. ВУЗов . Технология текстильной промышленности, 1986. М 3, с. 63 — 67.
Давидэон М.И. и др. О некоторых особенностях использования магнитной обработки водных систем в процессах крашения, — "Коллоидный журнал", 1981, т. 43, вып. 5, с. 979 †9.
Заявка Японии N 59 †200. кл. D 06 P 5/00, опублик. 1985.
Марнулис M.À. Звукохимические реакции и сонолюминесценция, M., Х„1986. с. 13, Изобретение относится к красильно-отделочным производствам, и час ности к способу крашения текстильного материала из синтетических, искусственных, целлюлоэных волокон или их смеси.
Известные способы крашения включают пропитку ткани красильным составом, сушку, фиксирующую обработку и промывку, Степень полезного использования красителей составляет 70 — 90%. Ж 1719501 Al (54) СПОСОБ КРАШЕНИЯ ТЕКСТИЛЬНОГО
МАТЕ РИАЛА (57) Изобретение относится к красильноотделочному производству, в частности к способам непрерывного крашения текстильного материала. Изобретение позволяет повысить выход красителя на ткани на
12 — 15%, степень ее фиксации на 5-10% и снизить степень миграции красителя при сушке в 2 — 7 раз. Способ включает пропитку красящим составом, предварительно подвергнутым активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации, сушку, фиксацию красящих веществ и промывку, причем активирующую обработку механическим воздействием в режиме кавитации осуществляют путем поступательно-вращательного движения красящего состава в виде пленки со скоростью вращения 3-10 тыс. об/мин и скоростью поступательного движения 0,005-2 м/с в кольцеобразном коническом зазоре шириной 0,5 — 2 мм в течение 5 — 120 с. 1 табл.. 1 ил.
Одним из путей интенсификации процессов крашения с целью увеличения степени полезного использования красителей является активация молекул красящих веществ. Для такой обработки может быть использована активирующая обработка красильного состава перед пропиткой им текстильного материала с использованием магнитных полей, ультразвука.
1719501
Однако использование магнитных полей хотя и позволяет на 5 — 8% увеличить степень фиксации красителей, но дает неустойчивый эфект. Например., выдерживание раствора в течение 1 — Зч, перемешивание его или нагревание до 65-70 С резко снижает эффективность магнитной обработки. Вследствие этого такой способ активации малопригоден для использования в производственных условиях.
Наиболее близким к изобретению является способ крашения, согласно которому красильный состав предварительно подвергают активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации путем ультразвуковой обработки в диапазоне 2 . 10 — 10 Гц. Красильный состав перед в пропиткой подвергали активирующей обработке ультразвуком при 4,4 10 Гц. При
4 этом степень фиксации составляет 90%, содержание красителя на ткани 10,8 г/кг, миграция красителя 14%. Ультразвук вызывает диспергирование нерастворимых частиц красителя и их активацию. Активирующее действие ультразвуковой обработки связано с формированием и распространением ударных волн, порождаемых колебаниями, пульсацией пузырьков газа в жидкости, т.е. кавитационным полем.
Однако получаемые при этом кавитационные пузырьки малы (10 — 10 см), а поэтому незначительна энергия генерируемых ударных волн, эффективность действия ультразвуковой обработки невысока. о чем свидетельствуют экспериментальные данные.
Целью изобретения является повышение выхода и степени фиксации красителя на волокне и снижение степени миграции красителя на ткани.
Цель достигается тем, что согласно способу крашения текстильного материала красильный состав перед пропиткой подвергают активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации путем вращательно-поступательного движения красящего состава со скоростью вращения 3-10 тыс, об/мин и скоростью поступательного движения 0,005 — 2 м/с в течение 5-120 с в кольцеобразном коническом зазоре шириной 0,5 — 2 мм.
Предлагаемый способ активации красильного раствора позволяет получить режим кавитации, обеспечивающий больший размер пузырьков (1 — 10 cM) и тем самым высокую эффективность активации, На чертеже представлено устройство для активирующей обработки красильного раствора по предлагаемому способу.
Устройство содержит конический корпус статора 1 и конический ротор 2. Входной штуцер установлен на корпусе танген циально, выходной штуцер — на крышке 3
5 Обрабатываемый красильный раствор поступает через входной штуцер и кольцеобразный зазор между статором и ротором, закручивается, распределяясь в виде пленки и одновременно движется снизу вверх, щим, г/л;
При этом раствор подвергается действию знакопеременных давлений возрастающей амплитуды, в результате чего возникает мощное кавитационное поле.
Пример 1, Образец хлопколавсановой ткани, содержащей 33% хлопка и 67% лавсана, пропитывают составом, содержаКубовый оранжевый Д
Загуститель карбоксиметил целлюлоза 1.5
Красильный состав перед пропиткой подвергали активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации путем вра щател ьно-поступ ател ьно го движения красящего состава со скоростью вращения 3000 об/мин и скоростью поступательного движения 0,005 м/с в течение
120 с в кольцеобразном коническом зазоре шириной 0,5 мм. Время пропитки 5 ч, степень отжима после пропитки — 80%. Далее ткань высушивали при 100 С и фиксировали горячим воздухом при 200 С в течение 1 мин, Затем ткань плюсовали восстановительным раствором, содержащим, г/л: едкий натр 20, гидросульфат 50, поваренная соль 20, в течение 5 с со степенью отжима
80%, запаривали при 100 С в течение 3 мин, окисляли и промывали. Выход красителя на ткани составляет 31,9 r/êã, степень фиксации 92%, степень миграции 10%.
Пример 2. Образец лавсановой ткани пропитывали составом, содержащим г/л:
Кубовый оранжевый Д 40
Загустител ь карбоксиметилцеллюлоза 1,5
Красильный состав перед пропиткой подвергали активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации путем вращательно-поступательного движения красящего состава со скоростью вращения 10000 об/мин и скоростью поступательного движения 2 м/с в течение 10 с в кольцеобразном коническом зазоре шириной 2 мм. Время пропитки составляло 5 с, степень отжима после пропитки 50%. Далее ткань высушивали при 100 С, фиксировали горячим воздухом при 200 С в течение 1 мин, Далее ткань промывали. Выход красителя на ткани составил 20,4 г/кг, степень фиксации 98%, степень миграции 4%.
1719501
П р и м ер 3. Образец триацетатной ткани пропитывали составом, содержащим г/л:
Дисперсный фиолетовый К 20
Загуститель манутекс RS 1,5
Красильный состав перед пропиткой подвергали активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации, достигаемом путем в ра щэ тел ьно-по ступ ател ьного движения красящего состава со скоростью вращения
8000 об/мин и скоростью поступательного движения 0 1 м/с в течение 30 с в кольцеобразном коническом зазоре шириной 1 мм, время пропитки 5 с, степень отжима после пропитки 757,. Далее ткань высушивали при 100 С и фиксировали парами кипящей азеотропной смеси бензилового спирта и воды при 100ОС в течение 3 мин, Далее ткань промывали. Выход красителя на ткани составляет 19,6 г/кг, степень фиксации
98, степень миграции 57, Пример 4. Образец лавсановой ткани пропитывали составом, содержащим., г/л:
Дисперсный фиолетовый К 20
Загуститель манутекс RS 1,5.
Красильный состав перед пропиткой подвергали активирующей обработке механическим воздействием s режиме кавитации, достигаемом за счет вращательно-поступательного движения красящего состава со скоростью вращения
6000 об/мин и скоростью поступательного движения 1 м/с в течение 20 с в кольцеобразном коническом зазоре величиной 1,5 мм. Время пропитки 5 с, степень отжима
607. Далее ткань высушивали при 100 С, фиксировали горячим воздухом с температурой 200 С в течение 1 мин и промывали, Выход красителя на ткани составляет 11,8 г/кг, степень фиксации 987, степень миграции 37.
Пример 5. Образец хлопколавсановой ткани, содержащей ЗЗО/, хлопка и 67 лавсана, пропитывают составом, содержащим, г/л:
Дисперсный фиолетовый К 20
Активный фиолетовый 4К . 10
Загуститель мэнутекс RS 1.5
Бикарбонат натрия 10
Красильный состав перед пропиткой подвергали активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации путем вращательно-поступательного движения красящего состава со скоростью вращения 7000 об/мин и скоростью поступательного движения 0,01 м/с в течение 100 с в кольцеобразном коническом зазоре шириной 0,7 мм. Время пропитки 5 с, степень отжима 80,. Далее ткань высушивали при
100 С, фиксировали горячим воздухом при
2000С в течение 1 мин и промывали. Степень фиксации красителей 92;4, содержание дисперсного красителя 16,2 г/кг ткани, содержание активного 7,5 г/кг, степень миграции ба.
Пример 6. Образец полиамидной ткани пропитывали составим, содержащим, г/л:
Дисперсный фиолетовый К 20
Загуститель манутекс RS 1,5
Красильный состав перед пропиткой подвергали активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации. достигаемом за счет вращател ьно-поступательного движения красящего состава со скоростью вращения
10000 об/мин и скоростью поступательного движения 0,1 м/с в течение 5 с в кольцеобрэзном коническом зазоре шириной 0,9 мм.
Время пропитки 5 с, степень отжима 50%.
Далее ткань высушивали при 100 С и фиксировали парами азеотропной смеси бензило-вого спирта и воды с температурой 140 С и промывали. Выход красителя на ткани составляет 10,8 г/кг, степень фиксации 97 /, степень миграции 2, Пример 7. Образец полиамидной ткани пропитывали составом, содержащим, r/ë;
Дисперсный фиолетовый К 20
Загуститель мэнутекс RS 1,5
Красильный состав перед пропиткой подвергали активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации, достигаемом за счет вращательно-поступательного движения красящего состава со скоростью вращения
2000 об/мин и скоростью поступательного движения 0,005 м/с в течение 60 с в кольцеобразном коническом зазоре шириной 0,5 мм. Время пропитки 5 с, степень отжима
50 Д. Далее ткань высушивали при 100 С и фиксировали парами азеотропной смеси бензилового спирта и воды с температурой
140 С в течение 3 мин и промывали, Выход красителя на ткани составляет 7,8 r/êã, степень фиксации 76, степень миграции 14 .
Пример 8. Образец полиамидной ткани пропитывали составом, содержащим, г/л:
Дисперсный фиолетовый К 20
Загуститель манутекс RS 1.5
Красильный состав перед пропиткой подвергали активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации, достигаемом за счет вращательно-поступательного движения красящего состава со скоростью вращения
11000 об/мин и скоростью поступательного
1719501 движения 1 м/с в течение 5 с в кольцеобразном коническом зазоре шириной 15 мм.
Время пропитки 5 с, степень отжима 50 .
Далее ткань высушивали и фиксировали парэми азеотропной смеси бензилового спирта и воды с температурой 140 С в течение 3 мин и промывали, Выход красителя на ткани составлял 10,8 г/кг, степень фиксации 97, степень миграции 3 .
Пример 9. Образец полиамидной ткани пропитывали составом по примеру 7, Красильный состав перед пропиткой подвергали активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации, достигаемом за счет вращательно-поступательного движения красящего состава со скоростью вращения 3000 об/мин и скоростью поступательного движения 0,003 м/с в течение 60 с в кольцеобразном коническом зазоре шириной 0,5 мм. Время пропитки 5 с. степень отжима 50 . Далее ткань высушивали и фиксировали, как в примере 7.
Выход красителя на ткани составлял 8,0 г/кг, степень фиксации 79, степень миграции 3 .
Пример 10. Образец полиамидной ткани пропитывали составом по примеру 7.
Красильный состав перед пропиткой подвергали активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации, достигаемом за счет вращательно-поступательного движения красящего состава со скоростью вращения 10000 об/мин и скоростью поступательного движения 3 м/с в течение 60 с в кольцеобразном коническом зазоре шириной 0,5 мм. Время пропитки 5 с, степень отжима 50 . Далее ткань высушивали и фиксировали, как в примере 7.
Выход красителя на ткани составлял 10,7
r/êã, степень фиксации 96 . степень миграции 3 .
Пример 11. Образец полиамидной ткани пропитывали составом по примеру 7.
Красильный состав перед пропиткой подвергали активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации, достигаемом за счет вращательно-поступательного движения красящего состава со скоростью вращения 10000 об/мин и скоростью поступательного движения 0,1 M/c в . течение 3 с в кольцеобразном коническом зазоре шириной 0,9 мм. Время пропитки 5 с, степень отжима 50 . Далее ткань высушивали и фиксировали, как в примере 7.
Выход красителя на ткани составлял 7,8 г/кг, степень фиксации 76, степень миграции 14 .
Пример 12. Образец полиамидной ткани пропитывали составом по примеру 7.
Красильный состав перед пропиткой под5
55 вергали активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации. достигаемом за счет вращательно-поступательного движения красильного состава со скоростью вращения 3000 об/мин и скоростью поступательного движения 0,005 м/с в течение 150 с в кол ьцеобразном коническом зазоре шириной 1 мм, Время пропитки 5 с, степень отжима 50 . Далее ткань высушивали и фиксировали, как в примере 7. Выход красителя на ткани 10,8 r/êã, степень фиксации 97, степень миграции 4, Пример 13. Образец полиамидной ткани пропитывали красильным составом по примеру 7; Красильный состав перед пропиткой подвергали активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации путем вращательно-поступательного движения красящего состава со скоростью вращения 10000 об/мин и скоростью поступательного движения 0,1 м/с в течение 120 с в кольцеобразном коническом зазоре шириной 0,4 мм. Время пропитки 5 с, степень отжима 50 . Далее ткань высушивали и фиксировали, как в примере 7, Выход красителя на ткани составляет 10,9 г/кг, степень фиксации 98 . степень миграции 3, Пример 14. Образец полиамидной ткани пропитывали красильным составом по примеру 7, Красильный состав перед пропиткой подвергали активирующей обработке механическим воздействием в режиме кавитации путем вращательно-поступательного движения красящего состава со скоростью вращения 10000 об/мин и скоростью поступательного движения 1 м/с в течение
20 с в кольцеобразном коническом зазоре шириной 3 мм. Время пропитки 5 с, степень отжима после пропитки 50 . Далее ткань высушивали и фиксировали, как в примере
7. Выход красителя на ткани 8,2 r/êã, степень фиксации 78, степень миграции 14 .
Для выявления эффективности предложенного способа проведено сопоставление технических результатов крашения, достигаемых при его использовании, с результатом дополнительных экспериментов.
По дополнительным экспериментам образцы текстильных материалов обрабатывали так же, как по примерам 1 — 6, Но без предварительной активирующей обработки красильных составов (искусственный прототип) и с предварительной активирующей обработкой, но ультразвуком при частоте колебаний 4,4 104 Гц в течение 120 с.
Полученные экспериментальные данные сведены в таблицу.
Уменьшение ширины кольцеобразного конического зазора менее 0,5 мм не оказывает дополнительного интенсифицирующе10
1719501
При- Способ крашения мер, И
Параметры активирующей обработки красильного состава
Степень миграции, Степень фиксации, Выход красителя, r/Kã ткани г
1 Предложенный
3000 об/мин, 120 с
31,9 92
0,005 и/с, 0,5 мм
44 кГц, 120 с
28,0 88
Прототип
Искусственный прототип
24,0 75
20,4 98
Предложенный
10000 об/мин, 10 с
2 м/с, 2 мм
44 кГц, 120 с
17,0 85, Прототип
Искусственный прототип
14
16,6 78
19,6 98
Предложенный
3000 об/мин, 30 с
0;! и/с, 1 им
44 кГц, 120 с
14,6 92
Прототип
Искусственный прототип
12,0 80
11,8 98
4 Предложенный
6000 об/мин, 20 с
1 м/с, 1,5 мм
44 кГц, 120 с
Прототип
90 14
10,8
Искусственный прототип
83 10
92 б
9,9 l6,2
7 с
14,5/7,1
Предложенный
7000 об/мин, 100 с
0,01 м/с, 0,7 мм
44 кГц, 120 с
89 20
Прототип
Искусственный прототип
13,4/6,9 86 19
10,8 97 2
10000 об/мин, 5 с
Предложенный
0,1 м/с, 0,9 мм
44 кГц, 120 с
9 4 93 16
Прототип
Искусственный прототип, 7,6 76 15
7,8 76 14
Предложенный
2000 об/мин, 60 с
0,005 м/с, 0,5 мм
11000 об/мин, 5 с
1 м/с, 1,5 ми
10000 об/иин, 60 с
0,003 м/с, 0,5 мм
10000 об/мин, 60 с
10,8 97 3
8 то же
8,0 79 13
10 7 аб 3
9 н
3 м/с, 0,5 ии
ro влияния на технические результаты крашения (см. таблицу, пример 13). Увеличение ширины кольцеобразного зазора свыше 2 мм (см, таблицу, пример 14) заметно понижает эффективность положительного влияния активирующей обработки на процесс крашения.
Формула изобретения
Способ крашения текстильного материала путем пропитки его красящим составом, подвергнутым механической активации в режиме кавитации, с последующей сушкой, фиксацией красителя и промывкой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения выхода и степени фиксации красителя на
5 волокне и снижения степени миграции его на ткани, механическую активацию ведут путем вращательно-поступательного движения красящего состава в кольцеобразном коническом зазоре шириной 0,5 — 2 мм со ско- .
10 ростью вращения 3000-10000 об/мин и скоростью поступательного движения
0,005 — 2,0 м/с в течение 5-120 с.
1719501 таблицы
1 2
76 14
7,8
10000 об/мин, 3 с
11 Предложенный
0,001 м/с, 0,9 мм
3000 об/мин, 150 с
10,8 97
12 н
13 Предложенный
14 то же
1 м/с, 3 мм
Содержание дисперсного красителя на лавсановой составляющеи ткани.
Содержание активного красителя на хлопковой составляющей ткани .
Составитель Т.Калинина
Техред М.Моргентал Корректор О.Кундрик
Редактор H.Øâûäêàÿ
Заказ 745 по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
ВНИИПИ Государственного комитета по изо ретения
113035; Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 льский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
Производственно-издательск
0,005, 1,0 мм
10000 об/мин, 120 с
0,1 м/с, 0,4 мм
10000 об/мин, 20 с
10 9 98 3
8,2 78 14