Бучение

Бучение растительных волокнистых материалов состоит в варке их при обыкновенном или повышенном давлении в растворах щелочей (едкого натра, едкой извести, соды, мыла) в железных котлах или деревянных чанах (смотрите Бучильные котлы) для удаления жиров, восков, минеральных масел и тому подобное. примесей, с целью подготовки этих волокнистых материалов к белению и к другим процессам облагораживания.

Химии, процессы при Б. хлоп-к а. Хлопок содержит в качестве естеств. примесей жиры, воск и азотсодержащие вещества. По анализам Баумана, в хлопках (америк., ост-индск., египетск.) содержится восков и жиров 0,35—0,42%, азотсодержащ. веществ 0,53—0,68%, золы 0,12—0,25%, целлюлозы 90,8—91,35%, влаги 7,5—8,0%. Кроме того, в хлопковой пряже и ткани встречаются минеральные масла, а в ткани еще остатки шлихты. Хлопковая ткань, служащая подкладкой при печатании, содержит (после расшлихтовки, промывки) остатки печатных красок (протравы, масла, загустки, красители и др.). Все эти вещества (кроме красителей, которые удаляются главным образом при белении) должны быть удалены при Б., так как их присутствие не дает возможности волокнам смачиваться при различных процессах облагораживания, в частности при белении, и кроме того сообщает волокнам некрасивый вид.

При варке, особенно под давлением, с едким натром и известью происходит омыление жиров, отчасти восков (с образованием мыл), эмульгирование их и минеральных масел, растворение гидратов окисей А1, Сг, Sn, кремневой кислоты, значительной части красящих веществ, а при варке с содой и мылами происходит главн. образом эмульгирование жиров, минеральных масел, отчасти восков. В настоящее время считают (Μ. М. Чиликин), что роль щелочного бучения с едким натром заключается отчасти 1) в омылении жиров (глицеридов олеиновой, стеариновой и пальмитиновой к-т), восков (эфиров церотииовой, карнаубиловой и ме-лиссиновой к-т), 2) в образовании щелочных солей к-т, получившихся при распаде азотсодержащих веществ, 3) в образовании щелочных солей, получившихся при распаде пенто-занов, гексозанов, крахмалистых веществ, а главным образом 4) в эмульгировании и переведении в коллоидный раствор а) углеводородов: С₃₀Н₆₂ и близких к нему, б) ов: госсипилового, церилового, карнаубилово-го, в) восков. При этом хорошими эмульса-торами являются Na-соли пальмитиновой, олеиновой, стеариновой к-т, образующихся при варке при повышенном давлении вследствие омыления жиров хлопка, и соли органических кислот (дипепсиды аминокислот), получающиеся при распаде азотсодержащих веществ хлопка. Поэтому, по мнению Μ. М. Чиликина, прибавление посторонних эмульсаторов (контакта, перпентолаи др.) в этих случаях излишне; при варке при низких давлениях прибавление их является желательным. Относительно действия на жиры при Б. едкого натра, едкой извести, соды имеются работы Шейрера; на основании этих работ установлено, что едкий натр омы-ляет жиры вдвое быстрее, чем сода, причем прибавление канифольного мыла к едкому натру ускоряет омыление, а к соде — нет. Скорость омыления увеличивается от повышения t°. Прибавление соды к едкому натру несколько ускоряет омыление, вероятно, вследствие того, что сода действует на жиры слабо эмульгирующим образом. Едкая известь омыляет жиры несколько быстрее, чем едкий натр.

На практике Б. хлопка производят с едким натром, содой, смесью их или с едкой известью. Последняя, омыляя жиры, образует кальциевые мыла, которые нерастворимы в воде. Чтобы перевести их в растворимое состояние, хлопок после известковой варки кислуют серной или соляной к^гой; кальциевые мыла при этом переводятся в соответствующие им жирные к^гы; после этого хлопок варят с едким натром или содой, часто в присутствии канифольного мыла, для образования из жирных кислот растворимых в воде натриевых мыл. Бучение с едким натром имеет то преимущество перед Б. с известью, что оно производится быстрее и не сообщает товару жесткости, но зато бель, получаемая при последующем белении хлопка, является после известкового Б. более стойкой; для бельевого товара до сих пор широко применяют известковое Б., так как хлопковые ткани, выпускаемые для белья, должны иметь хорошую и устойчивую (при лежке) бель. По Галлеру, такую бель имеет ткань, отваренная с известью и содой с последующей овкой (имеет 87,7% белого цвета по сравнению с белым цветом BaS0₄, принимаемым за 100%); близка к ней, в смысле белизны, ткань после бучения с отработанным едким натром (имеет 90,4% белого цвета). Фрейбергер считает, что устойчивость бели зависит не от содержания жиров и восков в хлопке, а от океи-целлюлозы: если удается избежать ее образования, то бель будет устойчивой. Оксицел-люлоза легко образуется при варке с едким натром или отработанным щелоком, если из бучильн. котлов не удалить воздух. Во избежание образования оксицеллюло-зы необходимо перед бучением весь воздух удалить из бучильных котлов. Это достигается продувкой бучильных котлов паром.

Б. хлопка производят с различными концентрациями едкого натра, извести, соды, при различных продолжительности и давлениях в зависимости от целого ряда обстоятельств, о которых сказано ниже. Проф.

В. Г. Шапошниковым были сделаны попытки (пока только лабораторным путем) выяснить оптимальное количество едкого натра, давление, t° и продолжительность, необходимые при Б. хлопка. Оказалось, что наиболее рациональным является бучение с 3 % едкого натра (по весу хлопка) при давлении в 2 atm в течение 6 часов.

Хорошо отваренный хлопок, по данным Швальбе, должен содержать: азота 0,05— 0,1%, свободных жирных к-т 0,1—0,15%, мыл — следы, золы 0,05—0,25%. У плохо отваренного хлопка содержание азота может достигать 0,25—0,35%, свободных жир ных кислот 0,35—0,7%, мыл 0,25—0,5%, золы 1%. Потеря в весе после Б. 4—8,5% при варке без доступа воздуха, а в присутствии воздуха — до 12%.

Химич. процессы при Б. льна. Лен, по анализам Л. Герцога, содержит 85,4% целлюлозы, 7,2% пектиновых, дубильных и красящих веществ, 4,4% протеинов, 1,6—2,1 % восков и, следовательно, в нем значительно больше примесей, чем в хлопке. Эти примеси отличаются не только в количественном, но и в качественном отношении: здесь имеются, кроме жиров и восков, еще пектиновые вещества. По данным Эрлиха и Шуберта, пектиновые вещества льна при гидролизе дают гидропектин, состоящий из полисахарида·—гексапентозана (галактан - фруктозан-ксилан - диарабан) и кальциево-магниевой соли пектиновой кислоты (диацетил - арабино - ксило - галакто - димето-кситетрагалактуроновая к-та). Кроме того в льняной пряже и ткани м. б. минеральные масла, а в ткани—еще остатки шлихты. Химические процесы при Б. льна в общем такие же, как и при Б. хлопка, и заключаются в эмульгировании жиров, восков и минеральных масел, омылении жиров и растворении пектиновых веществ. Однако удаление этих веществ, особенно пектиновых, значительно труднее и сопряжено с разрушением льняного волокна, особенно при неправильной работе. Для удаления их бучение производят в несколько приемов, применяя постепенно уменьшающиеся концентрации щелочей и чередуя Б. со овками и кисловками. Б. производят с едким натром, содой, смесью их, известью при небольших давлениях (до 1 atm) часто Б. ведут при обыкнов. давлении. При Б. льняной ткани происходят те же процессы, что и при Б. льняной пряжи, но так как льняная ткань содержит остатки шлихты, то перед бучением ее предварительно расшлихтовывают, а затем уже отваривают.

Б. хлопка. 1) Непряденый хлопок подвергается Б.: а) при изготовлении гигроскопической ваты, б) при изготовлении нитратной целлюлозы (для изготовления пироксилина и нитратного искусственного шелка требуется отваренный, а иногда и беленый хлопок) и в) при белении хлопка перед прядением. Однако прядение беленого отваренного хлопка вследствие удаления жиров и восков представляет известные трудности, и поэтому, если в прядильн. отделении работают с беленым хлопком, то его отбеливают по так называем, «холодному способу», то есть хлопок без предварительного Б. сразу белят раствором хлорноватистокислого натрия или кальция. Перед Б. хлопок, если он был в спрессованных кипах, предварительно разрыхляют на взрых-лительных волчках, а затем уже загружают в бучильные котлы, куда задают раствор едкого натра, соды, либо смесь их, а также эмульсаторы, в роде контакта Т, перпен-тола,ализаринового масла. Над хлопком д.б. слой раствора щелочи высотой 20—30 сантиметров во избежание доступа воздуха, а для того, чтобы хлопок не всплывал, его придавливают перфорированной решеткой. Обыкновенно берут 1—2% NaOH, или 3—5%

кальцинированной соды (по весу хлопка), или смесь их и варят в течение 2—6 ч. при обыкновенном или повышенном давлении в вертикальных инжекторных, секционных котлах или же в отбельно-варочных аппаратах (например Циттауского машиностр. завода). Перед Б. котлы продувают паром для удаления воздуха. По окончании бучения котлы охлаждают, хлопок промывают водой и подвергают дальнейшей обработке.

2) Б. пряжи. Хлопковая пряжа может подвергаться Б.: а) в мотках (вязальная, вышивальная, швейная), б) в крестовых шх, початках и в) на навоях для основ. а) Мотки пряжи соединяют друг с другом в виде цепи-жгута и в таком виде равномерно укладывают в бучильные котлы. Б. производят с раствором едкого натра, содержащим 10—12 з в 1 л (2°Вё), в течение 4 часов при давлении ²/а ^а^^т (манометрич.). Отношение веса раствора щелока ко всей хлопковой пряже обыкновенно составляет

4 : 1 или 3:1. Едкого натра берут 3—4% (по весу хлопка), причем его раствора берут столько, чтобы раствор покрывал пряжу выше ее уровня на 20—30 сантиметров для предупреждения всплывания ее покрывают перфорирован, решеткой. Перед варкой котел продувают паром для удаления воздуха. После окончания варки щелок спускают, а пряжу промывают водой (в течение 30—45 м.). В некоторых случаях вместо этого одноварочного способа применяют двухварочный, так как он дает возможность получать более равномерно проваренную пряжу. При двухварочном способе бучение производят два раза, но с менее концентрированными растворами щелока; например, для 1-й варки берут раствор едкого натра ³/₄° Вё (2,5% по весу хлопка) и варят

5 час. под давлением ^г/_г atm. Затем следуют промывка, овка, кисловка, а после этого пряжу опять отваривают и вновь повторяют последующие операции. Для бучения пряжи в мотках применяют вертикальные инжекторные, секционные котлы. б) Б. в виде крестовых шпуль и початков производят преимущественно по т. н. упаковочной системе, например в варочно-отбельном аппарате (Циттауского машиностр. завода, тип SS), в к-ром все операции беления (Б., промывка, овка, кисловка) производят без перекладывания материала. С этой целью крестовые шпули в количестве, например, 500 килограмм загружают в котел и во избежание деформации закладывают внутри деревянные бруски. Свободное пространство, образующееся между крестовыми шми, заполняют хлопковой пряжей, так как в противном случае при циркуляции щелок будет устремляться в эти свободные пространства и отварка будет неровной. Бучение производят с раствором едкого натра (10—12 г в 1 л) при обыкновенном давлении в течение 6 ч. После Б. шпули промывают в этом же котле, а затем уют, промывают, кислуют и снова промывают. Бучение крестовых шпуль производят также в вертикальных инжекторных, секционных котлах под давлением (1—2 atm).

в) Пряжа для основы, находящаяся на навоях, обыкновенно подвергается лишь так называемому «холодному белению», то есть обработке раствором хлорноватистонатриевой или -кальциевой соли при обыкновенной темп-ре. Все же иногда производят Б. пряжи на навоях, и тогда барабан с основой загружают в открытый деревянный чан или закрытый железный аппарат для отбелки навоев (например тип RY Циттауского завода или аппарат Тиса), где производят отварку с раствором соды, едкого натра или их смеси (10—12 г в 1 л). После Б. пряжу промывают и подвергают дальнейш. операциям беления.

3) Б. хлопка в виде ткани. Большая часть хлопка отбеливается в виде тканей, поэтому Б. их имеет большое значение. Ткани подвергают бучению или в жгутах или врасправку. Последний способ имеет то преимущество перед первым, что при нем достигается равномерное воздействие щелока на примеси хлопка, а следовательно и более тщательное их удаление. Однако в конструктивном отношении способ бучения врасправку представляет много трудностей, которые до настоящего времени не устранены, поэтому наибольшим распространением пользуется Б. тканей в виде жгутов. а) Хлопковые ткани перед бучением в виде жгутов подвергают следующим операциям: 1) браковке (бракуются куски с большим количеством ткацких браков в роде близн, подплетин, недосеков, масляных пятен), 2) клеймению асфальтовым лаком,

3) опаливанию (с помощью раскаленных плит, цилиндров, пламени газовых горелок),

4) расшлихтовке, то есть удалению шлихты, состоящей гл. образ, из крахмала (кислотой, едким натром, диастафором, биолазой и тому подобное.). Хлопковые ткани, служащие в качестве подкладки (чехлов) при печатании тканей, после опаливания поступают предварительно в печатное отделение, а после загрязнения возвращаются в отбельное отделение, где подвергаются кисловке, промывке, обработке раствором едкого натра .для удаления протрав и других загрязнений, попавших при печатании. За этими операциями следует Б. ткани с едким натром или с известью. Нек-рые сорта товара мерсеризуют суровьем, обыкновенно после Б., до овки или до расшлихтовки. Различают Б. с известью и с едким натром. В первом случае расшлихтованная и промытая хлопковая ткань жгутом пропитывается в барке типа к л а п о раствором известкового молока и направляется для Б. в бучильные котлы, где равномерно укладывается рабочими (укладка м. б. механизирована, например с помощью «хоботового устройства»). При Б. обыкновенно берут ок. 5% извести (по весу ткани). Продолжительность варки 3—12 ч. в зависимости от давления, к-рое варьирует в пределах от 7, до 5 atm. После известкового Б. товар промывают холодной водой и подвергают кисловке (раствором соляной или серной кислоты, крепостью ³/₄—2° Вё). Кисловка производится на таких же машинах, как и пропитывание известковым молоком, то есть на клало, но только стенки их выложены свинцовыми листами. После кисловки ткань подвергают варке с содой, например берут 5—6% кальц. соды, П/₂—2% канифольного мыла и варят 4—12 ч. при давлении 1—3 atm. Затем следует промывка. Бучение с едким натром производят также после предварительной расшлихтовки, промывки. Ткань жгутом пропускают через раствор едкого натра около 2° Вё (10—12 г в 1 л, причем едкий натр можно задать непосредственно в бучильный котел) и загружают в бучильные котлы. Применяемые при Б. концентрации едкого натра варии-руют в пределах от 1 до 5° Вё при продолжительности варки от 1 до 12 час., при давлении от 1 до 5 atm (чаще 2—3 atm) в зависимости от сорта хлопковой ткани, хода беления (одноварочный, двухварочный способ), конструкции бучильных котлов и других обстоятельств. Для бучения в настоящее время большим распространением пользуются вертикальные котлы (Маттер-Плат-та, прохоровский, Тиса-Герцига, Вейса, см. Бучильные котлы).

б) Стремление воздействовать более равномерно растворами щелочей на ткань заставило обратиться к способам Б. тканей врасправку. В большинстве случаев Б. жгутом не дает плохих результатов; однако нек-рые толстые ворсованные ткани, изготовленные из более ровных номеров крученой пряжи (сатинеты, букскины, бумажные сукна и др.) при Б. и других обработках жгутом могут дать заломы, засечки, замины и тому подобное. Во избежание этого ткань подвергают действию щелочных растворов врасправку. Для этой цели применяют бучильные котлы Джексона и Энта, Хренникова, Мюнтада и Ровира и друг. Вследствие сложности их конструкции широкого распространения они (а следовательно, и способ бучения врасправку) не получили.

Б. трикотажа, гардин, тюля. В виду того, что эти волокнистые материалы не шлихтуются, здесь перед Б. требуется не расшлихтовка, а только замочка, к-рую производят в самих бучильных котлах (чулочные изделия), в т. н. ступах (тюль) и клало. Замоченный товар закладывают в котел (чулки—дюжинами, тюль—свертками, трикотажа, гардины—жгутом) и подвергают Б. с едким натром, содой или их смесью; например берут Р/г% соды и 3% едкого натра и олеинового мыла и варят 8 часов при давлении в 1 atm (раб.). Для Б. применяют вертикальные инжекторные или секционные котлы (быв. Гебауер) и горизонтальные (Мат-тер-Платта). В нек-рых случаях, когда не желают товар перекладывать при белении, Б. производят в так называемым варочно-отбельных котлах (например Циттауского машиностроительного завода), в которых производят Б., овку и кисловку.

Б. льняной пряжи. Операция, называемая обыкновенно на льняных фабриках варкой [бучением на этих ф-ках называют обработку содой при сравнительно невысокой t° (30—80°) с целью нейтрализации кислоты после кисловки], составляет часть операции отбелки, и поэтому ее чередуют с промывками, овками, кисловками и др. Варку при обыкновенном или повышенном давлении (до 1 atm) с растворами соды, частично каустифицированной соды, едкого натра, извести производят несколько раз в зависимости от того, какой степени бе лизны желают получить пряжу. Различают «вареную», 7«, V₂, Vs, */«. ⁴/₄-белую пряжу. Для получения «вареной» пряжи ее отваривают 1—2 и более раз в растворе едкого натра, соды или каустифицированной соды (например для 1-й варки берут 7%, а для 2-й— 5% соды по весу пряжи). Для получения ‘Д-белой пряжи ее подвергают, наприм., следующим варкам: 1-й варке—с 7—10% соды в течение 3 часов при ¹/₃ atm, 2-й варке—с 5% соды, 5 часов при V₃ atm, 3-й варке— с 2Vs% соды, 27г часа при обыкновенном давлении, 4-й варке—с 2% соды, 2¹/* ч. при обыкновенном давлении и т. н. бучению с 2% соды, 3Vs ч. при 50°. Между этими варками следуют овки, кисловки и промывки. В случае варки с известью 1-ю варку производят, например, с 5% СаО в течение 5 ч. при V« a,tm; затем следуют кисловка, промывка и 2-я варка с 4% соды, 5 ч. при 7* atm; после овки и кисловки—3-я варка с 1 % соды, B/s ч. при обыкновен. давлении, и опять овка, кисловка и два бучения при 40—50° с lVs% соды, 2—27_ач. Во избежание перекладывания пряжи во время беления предлагают все эти операции производить в одном варочно-отбельном аппарате. В нем производят отварку, промывку, овку, кисловку, и при этом удается получить ⁶/з-белую пряжу. Б. пряжи производят в вертикальных инжекторных, секционных котлах, а также в варочноотбельных аппаратах (Циттау, Грушвиц), Б. льняной ткани составляет часть операции беления и совершается несколько раз, в зависимости от того, какой степени белизны желают получить ткань и из какой пряжи («вареной», ¹/_i, ^г/_г, ³/_а-белой) она изготовлена. Варку производят с известью (известковая варка), содой, частично каустифицированной содой, едким натром. Применяемые способы Б. (отбелки) разнообразны. При Б. с известью льняную ткань, изготовленную из «вареной» пряжи, опаливают, расшлихтовывают и отваривают с 8% извести в течение 5—6 час. при ¹/₂ atm, промывают, кислуют соляной к-той для переведения кальциевых мыл в жирные к-ты; затем следуют 2—3 варки, по 6 ч. каждая, при Vs ^aim с 3—5% соды и Va—1% едкого натра; далее уют, промывают, кислуют, стирают с мылом, варят 2—3 часа с 1—+2 % соды и 7*% мыла при обыкновенном давлении, промывают, белят в бель-нике, опять уют, промывают, кислуют, стирают, затем отваривают в менее концентрированном растворе соды и опять белят в бель нике. Эти операции еще раз повторяют, если товар окажется недостаточно отбеленным. Кроме описанной известковой варки применяют также варку исключительно с едким натром и содой, и в этом случае льняную ткань предварительно опаливают, расшлихтовывают и подвергают следующим варкам (для полной отбелки льняной ткани, изготовленной из «вареной» пряжи): 1-й варке — с 5% едкого натра в течение 5 ч. при давлении ²/₃ °^^т 2-й варке— с 4% соды и Н/2% едкого натра, 5 часов при ^г/з atm 3-й варке — с 5% соды и Va% еД^7-кого натра, 5 ч. при ²/₃ atm; 4-й варке — с 2% соды, 4 ч. при ²/₃ atm; 5-й варке—с 2%

соды при 7, atm (между 1 и 2, 3 и 4, 4 и 5 варками следуют овки и кисловки). Варку льняной ткани производят в вертикальных инжекторных, секционных котлах или в горизонтальных Магтер-Платта.

Лит.: Оглоблин В. Н., Беление хл.-бум. товаров, Москва, 1909; Шапошников В. Г. и Езерский С. А., К вопросу о рационализации методов отбельного произв., «Известия текст, пром. и торг.», М., 1926, 8, стр. 16; Чиликин Μ. М., Химия отварки хл.-буманшой ткани, «Известия текст, пром. и торг.», М., 1927, 15118, стр. 83; Викторов Π. Π. ϊ Соколов А. И., К вопросу о рациональном процессе бучения хл.-бума®ных тканей, «Известия текст, пром. и торг.»,М., 1925, 19/20, стр. 33; Kind W., Das Bleiclien der Pflanzenfasern, 2 Auflage, Wittenberg, 1922; Heermann P., Tectinologie d. Textil-veredelung, B., 1921; KnecbtE., Rows on Ch., Loewentbal R., Handb. d. F&rberei d. Spinnfa-sern, von engl., В. 1, B., 1921; Theis F. C., Die Breitbleiche baumwoll. Gewebe, B., 1902; Hall A. J., Cotton-Cellulose, its Chemistry and Technology, L., 1924; Erlich F. u. Schubert F., Ober d. Che-mie d. Inkrusten d. Flachses, «Biochemische Ztschr.», B., 1926, B. 169, p. 13. Д. Грибоедов.

Бучение (кожи), старый термин, под которым разумелся ряд различных по своему значению операций в коэюевенном производстве (смотрите). В настоящее время это название применяется лишь на заводах.