книги из ГПНТБ / Петерс, Р. Х. Текстильная химия. Очистка текстильных материалов от загрязнений

и клапаны широко открыты; во время валки размеры кольца и кла­ пана уменьшаются. Промывку осуществляют в машине так же, как и очистку. Обычно ткань очищают до валки. Так как ткани

Рис. 98. Схема сукновальной машины

Рис. 99. Схема цилиндрической сукновальной машины:

/ — жгуторасправнтель; 2 — отжимные валы; 3 — клапан

некоторых видов, например тонкое сукно, уваливаются при нали­ чии на них жиропота, для валки вместо мыла используют раствор карбоната натрия концентрации 6—8° Tw.

161

Валку можно вести либо в кислой,'либо в щелочной среде. При валке в кислой среде применяют серную кислоту концентрации 0,2—0,5%; до начала валки ткань должна быть тщательно очи­ щена и промыта. Кислотную валку применяют для тяжелых тка­ ней, в которые трудно проникает валочная жидкость.

При щелочной валке можно использовать растворы карбоната натрия или мыла; процесс ведут без подогрева раствора, так как у керамического отверстия и в клапанной коробке от трения воз­ никает тепло, ввиду того, что температура, развиваемая во время мыльной валки, не должна превышать 40° С, может даже потребо­

По окончании процесса валки изделие тщательно промывают. Валка вызывает усадку ткани, которая должна тщательно кон­

тролироваться. Жесткость условий обработки в большой степени зависит от типа материала и желаемого эффекта. Скорость свали­ вания зависит от величины pH (максимальная скорость отмечается при рН = 10) и снижается при уменьшении pH до 4 [15]. Скорость валки увеличивается при повышении температуры до 35—37° С, а затем снижается; если валку проводят в кислой среде, влияние температуры не обнаруживается.

162

4.T. E. Thompson. The Scouring of Raw Wool in Theory and Practice, Text. Manuf. Monograph, No. 2, 1940.

12.S. Townend. J. Text. Inst., 27 (1936) P219.

13.J. B. Speakman. J. Soc. Dyers Colourists, 52 (1936) 338.

14. N. C. Gee. Shoddy and Mungo Manufacturer, Emmett and Co., 1950.

15.C. L. Bird. The Theory and Practice of Wool Dyeing, Bradford, Soc. Dyers Colourists, 1963.

при различных температурах. В процессах крашения шерсть под­ вергают обработке кипящими водными растворами в течение дли­ тельного времени в кислой или слабощелочной среде. Во всех этих условиях обработки чувствительное к ним шерстяное волокно испытывает некоторое повреждение.

Степень повреждения волокна определить нелегко из-за труд­ ностей, связанных с несовершенством лабораторных методов испы­ тания. Тем не менее некоторые свойства шерсти, изменяющиеся в процессах ее подготовки и крашения, могут служить характери­ стикой повреждения волокна. Методы оценки могут быть как фи­ зическими (разрушение под действием нагрузки, растяжение от­ дельных волокон, пряжи или ткани под действием нагрузки и т.д.), так и химическими (растворимость в щелочи, содержание серы и т. д.) [31]. Разнообразие применяемых методов испытания указы­ вает на отсутствие универсального метода оценки повреждения волокна.

2. ОЦЕНКА ПОВРЕЖДЕНИЯ ШЕРСТЯНОГО ВОЛОКНА

Из всех текстильных волокон шерсть с ее сложной химической и физической структурой является наиболее чувствительной к из­ менениям, возникающим при обработке волокна химическими реа­ гентами. Несмотря на необходимость иметь надежные методы оп­ ределения степени изменения волокна, многие из применяемых методов являются эмпирическими по своей природе и не обяза­ тельно оценивают одну характеристику волокна.

163

Изменение наружной поверхности волокна

Непосредственное визуальное исследование изменений струк­ туры поверхности волокна можно осуществить с помощью микро­ скопа. При этом используют обычную технологию, но наблюдение

локна становится менее выраженной и на волокне могут обнару­ живаться вмятины [3]. При микроскопических исследованиях шер­ стяных волокон надежную оценку можно сделать при изучении множества волокон из-за их большого разнообразия.

Повреждение структуры поверхности можно обнаружить по сте­ пени накрашиваемости специальными красителями, например кис­ лотным красным (колор-индекс), которые проникают в волокно лишь при разрушении его наружной поверхности. Повреждение на­ ружных слоев (эпитикулы) может быть определено специальной реакцией [4]. При этой реакции вздутия или пузырьки образуются на поверхности, если волокна погрузить в хлорированную или бромированную воду [5]. Считают, что пузырьки образуются в резуль­ тате надувания (за счет осмотического давления) тонкой мем­ браны, покрывающей волокно. Повреждение поверхности волокна можно обнаружить при уменьшении размера пузырьков или при их

164

дисульфидных связей. Так, например, при обработке щелочью сте­ пень набухания увеличивается в зависимости от температуры и величины pH (рис. 101 и 102). Как было показано выше, степень набухания можно определять по водопоглощению путем погруже­ ния шерсти на 1 ч при 20° С в раствор первичной и вторичной кис­ лой натриевой соли ортофосфорной кислоты при рН = 5,95 с по­ следующим центрифугированием жидкости [3]. Затем шерсть взве­ шивают в мокром состоянии, после чего тщательно просушивают, затем снова взвешивают.

Предположив, что количе­ ство воды, поглощенное во­ локном, изменяется в зави­ симости от степени на­ бухания, отношение веса адсорбированной воды к ве­ су сухого волокна рассмат­ ривали в качестве характе­ ристики набухания.

Разрыв основных цепей

Применяются методы ис­ пытания, основанные на рас­ творимости в мочевино-би- сульфитном реактиве, а также метод Крайса-Фир- теля. Эти методы основаны на разрушении дисульфид­ ных поперечных связей в волокне, в результате чего высвобождаются .отдельные фрагменты полипептидных цепей. После такой обра­ ботки количество протеина,

способного растворяться, зависит от степени гидролиза основных полипептидных цепей; более короткие участки цепей имеют более высокую растворимость.

Зависимость между растворимостью щерсти в щелочи (едкий натрий) и концентрацией едкого натра очень сложная (рис. 103 и 104). Растворимость при 100° С резко увеличивается при концен­ трации NaOH>0,02 н. Поэтому данные испытания следует прово­ дить при строго регламентированных условиях.

Метод испытания сводится к определению количества шерсти, растворенной после 1 ч пребывания в 0,1 н. растворе едкого натра при 65° С, и более подробно разбирается в других публикациях [7, 13, 56]. Принимают,.что растворимость нормальной шерсти со­ ставляет 12—13%, если эта величина более 18%, то можно пред­ положить, что образец поврежден. В основном данный метод испы-

165

тания шерсти, определяющий разрыв основных цепей, главным образом под действием кислот (см. рис'. 105), не годится для ис­ следования устойчивости шерсти к действию щелочей (рис. 106).

Растворимость шерсти в мочевино-бисульфитном реактиве оп­ ределяют по обработке ее в растворе мочевины (50%-ной) и би­ сульфита натрия (3%-ного) при 60 С [10]. Растворимость шерсти в данном реагенте обусловлена разрушением мочевиной водород­ ных связей. На дисульфидные связи действует бисульфит.

В табл. 48 (см. стр. 137) растворимость шерсти в мочевино-би-

166

Рис. 108. Влияние pH среды на общее содер­ жание серы при кипячении волокна в вод­ ных растворах:

•о 100

Ca 90

«I»

со *

60

Рис. 110. Влияние растворов суль­ фата натрия и серной кислоты при кипячении на растворимость во­ локна в щелочи, концентрация

содержания дисульфидной серы имеет важное практическое зна­ чение, так как при этом снижается разрывная прочность волокна (рис. 111). Исследование показало, что наибольшее снижение со­

170