Влияние плазменной обработки на крашение трикотажного полотна по непрерывному способу

УДК 677.016

А. А. Азанова

ВЛИЯНИЕ ПЛАЗМЕННОЙ ОБРАБОТКИ НА КРАШЕНИЕ ТРИКОТАЖНОГО ПОЛОТНА

ПО НЕПРЕРЫВНОМУ СПОСОБУ

Ключевые слова: трикотажное полотно, крашение, плазменная обработка.

В статье рассмотрено крашение трикотажного полотна по непрерывному способу. Показано, что плазменная активация полотна перед крашением позволяет получать насыщенные равномерные окраски.

Tags: knitted fabrics, dyeing, plasma treatment.

The article describes the dyeing of knitted fabric of a continuous process. It is shown, that plasma activation of the knitted fabric before dyeing produces deep rich uniform color.

Введение

Крашение текстильных материалов по непрерывному способу отличается высокой производительностью и меньшим количеством промышленных выбросов. При этом способе трикотажное полотно окрашивают на плюсовках или проходных красильных аппаратах, где его подвергают однократной или многократной пропитке раствором красителя и равномерно отжимают до влажности 90— 100%, пропуская через отжимные валы [1]. Несмотря на достоинства непрерывных и полунепрерывных способов крашения в настоящее время для трикотажа преобладает оборудование периодического действия. Это объясняется, во-первых, особенностями структуры трикотажных полотен, их растяжимостью и эластичностью, чувствительностью к деформациям. Во-вторых, внедрение технологии непрерывного крашения требует решения задачи равномерного распределения красителя в полотне. Решением данной проблемы может стать плазменная технология.

Известно [2], что плазменная обработка в зависимости от вида плазмообразующего газа позволяет придавать текстильным материалам способность мгновенно смачиваться рабочими растворами, что открывает перспективы ее применения именно для непрерывных процессов.

Целью работы являлось исследование процесса крашения хлопчатобумажного трикотажного полотна по непрерывному способу с использованием предварительной плазменной обработки.

Объекты и методы исследования

Объектом исследования выбрано хлопчатобумажное трикотажное полотно. Плазменную обработку осуществляли на опытно-промышленной установке высокочастотного емкостного (ВЧЕ) разряда пониженного давления. Крашение проводили по однованному плюсовочно-запарному способу. Выбор именно такого способа непрерывного крашения обусловлен его универсальностью и пригодностью для красителей всех марок и получения окрасок любой интенсивности [3]. Крашение проводили активным красителем «Ремазоль RR маренго», позволяющим получать темные тона.

Интенсивность полученных окрасок оценивали по функции Гуревича-Кубелки-Мунка:

К^=(1-рю)2/2 рю, где К - коэффициент поглощения; S - коэффициент рассеяния; р„ - спектральный коэффициент отражения слоя толщиной, стремящейся к бесконечности.

Равномерность окраски определяли по коэффициенту вариации. Стойкость полученных окрасок к эксплуатационным воздействия определяли по стандартным методикам [4].

Для сравнения проводили крашение предварительно отваренного образца периодическим способом по типовой технологии.

Результаты и обсуждение

Крашение проводили с предварительной подготовкой трикотажного полотна отвариванием, ВЧЕ плазменной активацией и совмещенной подготовкой (отваривание + ВЧЕ плазменная обработка). Исследовали влияние концентрации красителя на интенсивность окрасок. Для сравнения проводили контрольные выкраски по периодическому способу по типовой технологии при концентрации красителя 3% от массы полотна. Результаты экспериментов представлены на рис. 1.

Рис. 1 - Зависимость функции Гуревича-Кубелки-Мунка от концентрации красителя в красильной ванне при крашении с разными вариантами подготовки

При сопоставлении полученных данных видно, что наибольшее значение интенсивности окраски достигается для образца, подготовленного к крашению по совмещенной методике. У образца, подготовленного ВЧЕ плазменной обработкой, значение данного показателя выше, чем подготовленного традиционным отвариванием.При концентрациях 10 и 7 г/л по интенсивности окрасок разница незначительная, поэтому для получения максимально интенсивных окрасок рекомендованная концентрация красителя составит 7 г/л. Вместе с тем, при такой концентрации удается достигнуть интенсивности, как по периодическому крашению при 3% выкрас-ке. При совмещенной подготовке, для получения аналогичной интенсивности окраски достаточно концентрации красителя 6 г/л.

При непрерывном крашении, когда время контакта волокна с красильным раствором ограничено, важно количество зафиксированного в волокне красителя. В связи с этим определяли зависимость данного показателя от концентрации красителя в красильной ванне (рис. 2).

зволяет увеличить интенсивность получаемых окрасок и, в случае крашения в темные тона, исключить традиционный жидкофазный процесс отваривания. В табл. 1 представлены характеристики окрасок трикотажного полотна, окрашенного по непрерывному и периодическому способам.

Таблица 1 - Показатели окраски трикотажного полотна, окрашенного по непрерывному способу

Предварительная подготовка Равномерность окраски Устойчивость окраски, баллы

к стирке к поту к сухому трению

По ГОСТ [4], не менее - 4/4 4/4 4/4

Отваривание 0,48 4/5 4/5 4/5

Отваривание + ВЧЕ плазменная обработка 0,43 5/5 4/5 5/5

ВЧЕ плазменная обработка 0,46 4/5 4/5 4/5

По устойчивости к условиям эксплуатации и равномерности окраски всех образцов соответствуют требованиям стандартов.

Выводы

Таким образом, предварительная ВЧЕ плазменная активация позволяет проводить крашение трикотажного полотна по непрерывному способу, в случае крашения в темные тона - без предварительного отваривания, с получением насыщенных равномерных устойчивых окрасок.

Рис. 2 - Содержание зафисированного красителя в волокне в зависимости от концентрации краси- 1

теля в красильной ванне при крашении с разными вариантами подготовки

По рисунку видно, что увеличение концентрации 2

красителя в красильной ванне приводит к увеличению количества ковалентно связанного красителя с волокном. Полученные кривые подтверждают ре- 3

зультаты определения интенсивности полученных окрасок.

Представленные на рис.1-2 экспериментальные 4

результаты дают основание утверждать, что подготовка трикотажного полотна к непрерывному крашению с помощью ВЧЕ плазменной обработки по-

Литература

Чешкова, А. В. Химические технологии и оборудование трикотажного отделочного производства: учебное пособие / А. В. Чешкова. - Иваново: ГОУ ВПО «ИГ-ХТУ», 2008. - 113 с.

Гришанова И. А., Азанова А. А. Исследование свойств модифицированных полимерных текстильных материалов // Вестник Казанского технологического университета. - 2012.- №213.-С.63-66.

Отделка хлопчатобумажных тканей: справочник / под ред. Б.Н. Мельникова. - Иваново: Изд-во Талка, 2003. -484 с.

ГОСТ 2351-88 Изделия и полотна трикотажные. Нормы устойчивости окраски и методы ее определения.

© А. А. Азанова - к.т.н., докторант каф. ПНТВМ КНИТУ, та7апоу1аг@гашЫег.ги. © А. А. А/апоуа - РШ, Бер. РЖУМ, КЖШ, azanovlar@rambler.ru.