> Техника, страница 74 > Прочность окрасок
Прочность окрасок
Прочность окрасок. Красители, вернее—их окраски на волокнистых материалах, окрашенных и печатных, обладают известной степенью устойчивости, или прочности, по отношению к разным реагентам или воздействиям как при практич. пользовании (например при носке), так и при процессах их обработки и химич. облагораживания (смотрите). Главнейшие реагенты, оказывающие действие на окраски при практич. пользовании окрашенных изделий,—свет, погода, вода (дождь), мытье (стирка), пот, трение, утюжка (глажение), уличная пыль, грязь, кислоты, морская вода и др., а при процессах обработки и химич. облагораживания— мытье, валка, вода (промывка), бучение, беление, мерсеризация, карбонизация, декатировка, поттинговацие (мокрая декатировка, произведенная после крашения), кислоты, щелочи, вулканизация и др. Необходимо заметить, что абсолютно прочных окрасок ко всем указанным реагентам нет, и даже практически прочных во всех отношениях окрасок немного. Этого впрочем в большинстве случаев и не требуется; например чулочные изделия и трикотажное белье, сравнительно мало подвергающиеся действию света, могут быть окрашены красителями не особенно прочными к свету, но зато они должен быть прочными к трению, поту, мытью; наоборот, мебельные ткани, зана весы и ковры должен быть окрашены красителями прочными к свету, но они м. б. не так прочны к мытью, и т. д. Окраску изделия практически следует считать прочной, если она по прочности того же порядка (во всяком случае не ниже), что и волокнистый материал, из которого изготовлено изделие. П. о. зависит от состава и свойств красителей, от интенсивности окрасок и от волокнистых материалов, например окраски на шерсти нек-рыми субстантивными основными красителями более светопрочны, чем на хлопке; окраски нек-рыми основными красителями (метиленовым синим) на хлопке более светопрочны, чем на ацетатном шелке, другими (ярким зеленым,малахитовым зеленым)—наоборот. Вопросы П. о. различными красителями на волокнистых материалах имеют очень большое значение как для потребителей, так и для производства: недостаточно прочные окраски при процессах обработки окрашенных печатных волокнистых материалов приводят к серьезным бракам—изменению цвета или оттенка окрасок, «сбеганию» и закрашиванию рядом находящихся волокон, а при практич. пользовании непрочные окраски быстро изменяются, «линяют», и преждевременно ухудшают качество изделий. В 1909 г. на 7 Международном конгрессе химиков в Лондоне был выдвинут вопрос о выработке стандартных методов испытаний П. о. волокнистых материалов, а в 1911 году в Германском химич. об-ве при секции химиков колористов была организована «Комиссия по испытанию П. о.» (Echtheitskommission), разработавшая и опубликовавшая «Методы и нормы испытания прочности красителей на хлопке, шерсти, естественном и искусственном шелках (вискозном, ацетатном)». Сущность методов герм, комиссии в основном заключается в сравнении П. о., полученной испытуемым красителем по определенному стандартному методу (смотрите Пробное крашение), с «эталонами прочности», то есть с образцами, окрашенными определенными красителями, выбранными комиссией в качестве эталонов, или «типов». Сравнение производится путем параллельного испытания тех и других образцов по разработанным комиссией способам. Типовые красители выбраны т. о., что образуют шкалу постепенно возрастающей П. о. Для всех видов прочности, за исключением света и погоды, установлено 5 ступеней прочности, обозначаемых цифрами (1,2, 3, 4, 5), причем 1 оценивается низшая, а 5 баллами высшая степень прочности. Для оценки прочности к свету и погоде установлено 8 ступеней, где 1 оценивается низшая, а 8 баллами высшая светопроч-ность. Для характеристики П. о. типов указаны нормы степени изменения цвета," оттенка красок, сбегания их и закрашивания рядом находящихся белых волокон при испытаниях. С этими изменениями сравнивают изменения, происшедшие в окраске испытуемого красителя, и оценивают баллами, соответствующими степени прочности типового красителя, наиболее близкого по прочности к испытуемому красителю. Методы испытания П. о. германской комиссии получили широкое распространение за границей, но все же они не являются до настоящего времени общепринятыми и тем более стандартными. В СССР эти методы также нашли применение: они приняты наир, за основу в проекте 1929 г. стандартных методов испытаний прочности органич. красителей отдела рационализации и стандартизации НТУ ВСНХ. Методика испытания различных видов П. о. по методам герм, комиссии с изменениями и дополнениями отдела стандартизации и рационализации НТУ ВСНХ сводится к следующему.
1) Прочность к свет у—один из важнейших видов П. о.—определяют следующим образом. Испытуемым красителем и типовыми красителями по стандартным рецептам окрашивают хлопок, шерсть, шелк или искусственный шелк в виде ткани или пряжи. Окрашенные образцы ткани или пряжи укрепляют на картоне (ткань наклеивают или пришивают в виде полоски размером до 5x15 ем, а пряжу наматывают в два-три слоя размером до 5x15 ем). Одну половину образцов закрывают картоном, а другую оставляют открытой для действия света. Образцы помещают в деревянную остекленную раму, которую выставляют на юг в солнечное место под углом в 45° к горизонту. По истечении известного промежутка времени, длительность которого определяется (по проекту стандарта НТУ ВСНХ) почти полным выцветанием слабейшего типового образца и заметным изменением испытуемого образца, сравнивают степень изменения окраски испытуемого красителя с типами и оценивают баллами. Продолжительность испытания зависит от климатич. и атмосферных условий: например в Ленинграде в летние месяцы она доходит до 1—2 мес. для окрасок на хлопке и до 2—3 мес. для окрасок на шерсти. С целью ускорить испытания и сделать их независимыми от климатич. условий предложены искусственные источники инсоляции (смотрите)—федометр, кварцевортутная лампа и др.; из них лишь федометр дает результаты, близкие к результатам испытаний, произведенных естественным освещением (отклонение 1—2 балла). Инсоляция с помощью кварцево-ртутной лампы дает для нек-рых красителей значительные отклонения.
2) Прочность к погоде. Испытания П.о. к свету, произведенные в раме под стеклом, несколько искажают результаты по сравнению с естественными условиями носки, т. к. стекло не пропускает некоторых солнечных лучей (ультрафиолетовых); поэтому одновременно с этим испытанием производятся совершенно аналогичные испытания на воздухе без стекла. Такое испытание называется испытанием к погоде, т. к. здесь кроме света действуют дождь (вода), пыль, щелочи и к-ты, находящиеся в атмосфере. Во избежание действия дыма сернистого газа испытания к погоде следует производить в атмосфере, свободной от этих реагентов (лучше всего вдали от городов).
3) Прочностькмытью (стирке) имеет также большое значение, т. к. большинство окрашенных волокнистых материалов подвергают обработкам в мыльных растворах как во время производственных процессов при промывках, так и в домашнем обиходе при стирке. Окрашенные испытуемым красителем и типами хлопок или шерсть в виде
13
т. Э. т. XVTTI.
пряжи сплетают в косички с белой мытой шерстяной и беленой хлопковой пряжей.
При испытании окраски ткани ее помещают между отрезками беленой хлопковой и мытой белой шерстяной ткани, свертывают в трубочку и перевязывают в двух местах нитками. Испытание заключается в том, что приготовленные указанным образом косички или ткань, содержащие выкрас-ки (испытуемым красителем и типами), порознь обрабатывают в растворе мыла, содержащем 5 г мыла и 3 з кальцинированной соды в 1 л (для окрасок на хлопке) или 10 з мыла и 0,5 з соды в 1 л (для окрасок на шерсти) при 40 и 100° (для хлопка) или при 50 и 80° (для шерсти) в течение 7,—1 ч. (для хлопка) или —Vs ч· (Для шерсти). Перед окончанием испытания образцы косичек или ткани вынимают, отжимают, опять погружают в раствор мыла и опять вынимают. Эту операцию повторяют 5—10 раз, после чего образцы промывают и высушивают. Степень изменения окраски испытуемого красителя, сбегания ее на белые шерсть и хлопок сравнивают с типами и оценивают баллами.
4) Прочность к воде имеет своей целью косвенным образом установить прочность окраски к дождю. Окрашенные испытуемым красителем и типами хлопок|[или шерсть, шелк, искусственный шелк в виде пряжи сплетают в косички с белой хлопковой, шерстяной и шелковой пряжей. При испытании окрашенной ткани поступают таким же образом, как указано при испытании прочности к мытью. Косички (или ткань) с выкрасками испытуемым красителем и типовыми красителями отдельно помещают при 20° в дистиллированную воду на 18 ч. (для окрасок на хлопке) или на 24 ч. (для окрасок на шерсти). После испытания косички, не промывая, высушивают; происшедшие изменения в испытуемой окраске сравнивают с типами и оценивают баллами.
5) Прочность к поту окрасок на шерсти и хлопке косвенным образом испытывают путем обработки растворами, содержащими поваренную соль, уксуснокислый аммоний и уксусную к-ту, по действию приближающимися к человеческому поту. Образцы для испытания (косички или полоски ткани) изготовляют так же, как и для описанных выше испытаний. Косички или ткань с выкрасками испытуемым красителем и типами порознь помещают при 45° на 7s ч. в раствор, содержащий 5 з поваренной соли и 6 см3 аммиака в 1 л; по истечении этого времени к раствору прибавляют ледяную уксусную к-ту из расчета 7,5 см8 в 1 л и образцы выдерживают еще 7* ч. Во время этих испытаний образцы вынимают, отжимают и опять погружают в раствор. Эту операцию повторяют 10 раз в первые полчаса и 10 раз во вторые полчаса. После этого образцы вынимают, отжимают, сушат. Степень изменения испытуемой окраски, сбегания ее, сравнивают с типами и оценивают баллами.
6) Прочность к трению испытывают след. обр. По окрашенным испытуемым красителем и типовыми красителями хлопку или шерсти (в виде пряжи или ткани) трут по длине 10 сантиметров 10 раз в обоих направлениях
j указательным пальцем, предварительно обер-г нув его неаппретированным миткалем. Степень закрашивания беленого хлопка испытуемым красителем сравнивают с типовыми и оценивают баллами.
7) Прочность к утюжке испытывают путем глажения утюгом (весом 4 килограмма и с t° 200°) хлопковой или шерстяной ткани, окрашенных испытуемым красителем и типами. При этом хлопковую ткань утюжат, предварительно покрыв ее влажным (со 100% влаги) беленым миткалем, до тех пор, пока этот миткаль не высохнет. Шерстяную ткань утюжат, непосредственно касаясь ее утюгом в течение 10 ск., следя за тем, чтобы она не опаливалась. Степень изменения испытуемой окраски, сбегания ее на беленый миткаль, сравнивают с типами и оценивают баллами.
8) Прочность к щелочам окрасок на. хлопке и шерсти имеет целью косвенным образом установить П. о. к уличной пыли, имеющей щелочную реакцию вследствие содержания в ней извести и аммиака. Шерстяную или хлопковую ткань, окрашенную испытуемым красителем и типами, смачивают раствором, содержащим 10 г едкой извести и 10 г аммиака в 1 л, высушивают и чистят щеткой. Степень изменения испытуемой окраски сравнивают с типами и оценивают баллами.
9) Прочность к действию кислот (неорганических и органических) окрасок на хлопке испытывают путем смачивания хлопка, окрашенного испытуемым красителем и типами 10 %-ным раствором серной к-ты, в одном месте, в другом—30 %-ной уксусной к-той и в третьем—дистиллированной водой. Степень изменения испытуемой окраски сравнивают с типовыми образцами и оценивают баллами.
10) П р о ч н о с т ь к «о ж и в к е» окрасок на хлопке имеет значение при обработке окрашенных полушелковых тканей (изготовленных из хлопка и шелка)^ растворами к-т при т. н. оживке. Окрашенный испытуемым красителем и типами хлопок порознь обрабатывают в растворе молочной кислоты (5 г в 1 л) при обыкновенной ί° в течение 5 мин.; после этого следуют отжим и сушка. Степень изменения окраски сравнивают с типами и оценивают баллами.
11) П р о ч и о с т ь к кипячению с кислотам и окрасок на хлопке имеет значение при крашении в кислой ванне полушерстяных или полушелковых тканей, изготовленных из окрашенного· хлопка и белой шерсти или шелка. Хлопковую пряжу окрашивают испытуемым красителем и типами и сплетают в косички с беленой хлопковой и мытой белой шерстяной пряжей. Косички с выкрасками испытуемого красителя и типов порознь кипятят в; течение 1ч. в растворе бисульфата натрия («огарков»). Степень изменения испытуемой окраски, сбегания ее-на белые волокна, сравнивают с типами и оценивают· баллами.
12) п р о ч н о с т ь к «окуриванию с е-р о й» имеет значение при белении окрашенных полушерстяных, шерстяных, шелковых или полушелковых тканей сернистым газом. Испытание заключается в том, что из окрашенной испытуемым красителем и типами хлопковой, шерстяной или шелковой пряжи изготовляют косички с белой мытой шерстяной и шелковой пряжей. Косички порознь предварительно замачивают при обыкновенной ί° раствором мыла (5 г в 1 л), отжимают и все вместе помещают в камеру, наполненную сернистым газом, на 12 часов; после этого косички промывают, отжимают и сушат. Степень изменения испытуемой окраски, сбегания ее-на белые волокна, сравнивают с типами и оценивают баллами.
13) Прочность к хлору (к гипохлоритам кальция или натрия) окрасок на хлопке имеет значение при отбелке гипохлоритами пестротканых хлопковых или льняных тканей, изготовленных из-окрашенной хлопковой пряжи. Испытуемым красителем и типами окрашивают хлопковую пряжу, после чего сплетают в косички с беленой хлопковой пряжей. Одну группу косичек, содержащих выкраски испытуемым красителем и типами, предварительно-замачивают в горячей воде, отжимают, а потом порознь обрабатывают при обыкновенной ί° в течение- ч. в растворе гипохлорита натрия, содержащем 1 г активного хлора и 0,3 г соды в i л. Другую группу косичек обрабатывают в растворе белильной извести, содержащем 3 г активного хлора в 1 л. После этой обработки косички промывают водой, кислуют, затем опять промывают, отжимают, высушивают и оценивают испытуемую окраску баллами по сравнению с-типами.
14) Прочность к отбелке окрасок на шерсти имеет значение при белении перекисью водорода, перекисью натрия гл. обр. пестротканых шерстяных тканей, изготовленных из окрашенной шерсти. Испытуемым красителем и типами окрашивают шерстяную пряжу, после чего ее сплетают в косички с хлопковой, шерстяной и шелковой пряжей белого цвета. Косички, содержащие выкраски испытуемым красителем и типами, порознь» обрабатывают в течение 12 ч. в остывающем растворе перекиси водорода (20 ч. 10—12%-ной перекиси водорода в 100 ч. воды), начиная с 45—50°. После этого образцы промывают, сушат и испытуемую окраску оценивают баллами по сравнению с типами.
15) Прочность к действию перекиси натрия окрасок на хлопке имеет значение при белении пестротканых хлопковых тканей (изготовленных из окрашенного хлопка) растворами перекиси натрия (при т. н. «кислородном» способе отбелки), а также растворами гипохлоритов и перекиси натрия при смешанном способе («хлорном» и «кислородном»). В связи с этим испытание производят по двум методам. По одному методу испытуемым красителем и типами окрашивают хлопковую пряжу и сплетают ее в косички с беленой хлопковой пряжей. Косички с выкрасками испытуемым красителем и типами порознь предварительно обрабатывают в растворе диастафора (1 г в 1 л) при 60° в течение 10—12 ч., а затем—в растворе перекиси натрия (3 г в 1 л), повышая 1° в течение з/4 ч. до 90°, а потом выдерживая при этой ί° еще з/4 ч. В заключение промывают, кислуют и опять промывают. Испытание по другому методу заключается в том, что сначала косички обрабатывают диастафором, раствором белильной извести (1 з активного хлора в 1 л), а потом обрабатывают раствором перекиси натрия, как в первом методе. Степень изменения испытуемой окраски, сбегания, сравнивают с типами и оценивают баллами.
16) Прочность к кипячению с содой окрасок на хлопке имеет значение при отварке с содой пестротканых хлопковых тканей, изготовленных из окрашенного хлопка. Испытуемым красителем и типами окрашивают хлопковую пряжу и сплетают ее в косички с суровой хлопковой пряжей. Косички кипятят в течение 1 ч. в растворе соды (Юз кальцинированной соды в 1 л); после этого их промывают, сушат и испытуемую окраску оценивают баллами по сравнению с типами.
17) Прочность к «бучению» окрасок па хлопке имеет значение при белении пестротканых хлопковых тканей—при отварке их («бучении») в растворе едкого натра. Изготовленные вышеуказанным образом косички испытывают по двум методам: по одному методу их кипятят в течение 6 ч. в растворе едкого натра (10% едкого натра в 40° Вё от веса косички), после чего промывают. Второй метод отличается от первого лишь тем, что при отварке с едким натром прибавляют 1 % лудигола (нитробеизолсуль-фокислоты), предупреждающего сбегание окрасок у нек-рых кубовых красителей. После обработки еле“ дует оценка испытуемой окраски баллами по сравнению с типами.
18) Прочность к мерсеризации имеет значение при мерсеризации окрашенных хлопковых тканей или пряжи. Испытуемым красителем и типами окрашивают хлопковую пряжу и сплетают ее в косички с беленой хлопковой пряжей. Косички помещают в раствор едкого натра в 30° Вё на 2 минуты при обыкновенной температуре; для лучшего смачивания образцов прибавляют смачивающие вещества вроде престабитового масла. После мерсеризации следуют промывка, кисловка, опять промывка, сушка и оценка баллами.
19) Прочность к валке имеет очень большое значение для окрасок на шерсти, подвергающихся процессу валки (смотрите Сууюпиое производство) при отделке суконных, шерстяных и полушерстяных тканей. Испытуемым красителем и типами окрашивают шерстяную пряжу и сплетают ее в косички с белой мытой шерстяной и беленой хлопковой пряжей. Косички подвергают испытанию но двум методам: по одному методу валка производится в нейтральной среде, причем косички обрабатывают в растворе мыла (20 з в 1 л) при 30° в течение 2 ч.; перед началом и концом обработки косички хорошо валяют в руках. По другому методу валка производится в щелочной среде, причем косички обрабатывают в растворе мыла и соды (50 з мыла и 5 з соды кальцинированной в I л) при 40°в течение 2ι/г ч.; через каждые 15 мин. косички валяют 5—6 раз на специальных валяльных досках. После валки образцы косичек промывают, сушат и степень изменения испытуемой окраски, сбегания, оценивают баллами по сравнению с типами.
20) Прочность к карбонизации.имеет значение для окрасок на шерсти, подвергающихся карбонизации (смотрите). Испытуемым красителем и типами окрашивают шерстяную пряжу и сплетают в косички с белой мытой шерстяной пряжей. Изготовленные косички обрабатывают в растворе серной кислоты в 5° Вё в течение */2 ч. при обыкновенной Г; после этого образцы отжимают (до 160% влаги) и высушивают при 80° в течение 1 ч. В заключение следуют промывка, нейтрализация раствором соды, опять промывка, сушка и оценка испытуемой окраски баллами по сравнению с типами.
21) Прочность к декатировке имеет значение для окрасок на шерсти, подвергающихся деугатировке (смотрите). Испытуемым красителем и типами окрашивают шерстяную ткань и испытывают по двум методам: по одному методу окрашенный образец ткани помещают между двумя слоями декатировочного сукна, накатанного на декатировочный цилиндр, и запаривают в течение 10 мин. под даволением в i/2 atm (по другому методу применяют давление в И/2 atm). После· декатировки испытуемый образец ткани сравнивают с типами и оценивают баллами.
22) П р о ч н о с т ь к поттингованию имеет значение для окрасок на шерсти. Испытуемым красителем и типами окрашивают шерстяную ткань и подвергают испытанию по двум методам: по одному— шерстяную ткань складывают с белой мытой шерстяной тканью и туго накатывают на стеклянную палочку т. о., чтобы окрашенный образец был под белой тканью, затем хорошо завязывают и обрабатывают 2 ч. в дистиллированной воде при 90°; второй метод отличается от первого лишь тем, что обработку производят в водном растворе, содержащем 1 з мыла в 1 л. После поттингования образцы промывают, сушат и испытуемую окраску оценивают баллами.
23) П р о ч н о с т ь к действию морской в о д ы имеет значение для окрасок на шерсти, подвергающихся этому действию при перевозке окрашенной шерсти морским путем. Испытуемым красителем и типами окрашивают шерстяную пряжу и сплетают с белой мытой шерстяной пряжей в косички, эти косички помещают на 24 ч. при обыкновенной t° в водный раствор, содержащий 30 з поваренной соли и 6 з хлористого кальция в 1 л; в заключение следуют промывка, сушка и оценка баллами.
24) Прочность к вулканизации имеет значение для окрасок на хлопке и шерсти, подвергающихся горячей и холодной вулканизации. Испытание этого вида прочности (по проекту стандарта НТУ ВСНХ) производится так: испытуемым красителем и типами окрашивают хлопковую или шерстяную ткань, после чего для испытания прочности к горячей вулканизации выкраски подвергают нагреву в течение 40 мин. при 21/2 <*tm в автоклаве, а для испытания прочности к холодной вулканизации образцы окрашенных тканей покрывают с помощью стеклянного валика смесью бензина, скипидара, хлористой серы и вазелина, высушивают в сушильном шкафу при 40° в течение 2 мин. В заключение сравнивают степень изменения испытуемой окраски с типами и оценивают баллами.
Лит.: Петров П., В и к т о р о в П. и М а л го-тин Н., Химич. технология волокнистых веществ, Ив.-Вознесенск, 1928; Методы, нормы и типы для испытания прочности0 окрасок на хлопке и шерсти, «Известия текстильной промышленности и торговли», М., 1928, 12, 1929, 10; Проект стандарта методов испытаний прочностей органич. красителей, М., 1929; Проект стандарта методов испытания красителей на ткани на прочность к вулканизации, М., 1930; Неег-m ап η Р., iarberei- u. textilchemische Untersucliun-gen, 5 Aufl., В., 1929; Verfahren, Normen и. Typen f. Priifung d. Echtheitseigenschaften von Farbungen auf Baumwolle, Wolle, Seide, Viscosekunstseide u. Ace-tatseide, 1928; Handb. d. Farberei d. Spinnfasern, bearb. y. R. Loewenthal, В. 1—2, 3 Auflage, Berlin, 1921 —1923. д. Грибоедов.