Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Кушнирская М.Ц. Крашение древесины в производстве мебели

.pdf
Скачиваний:
35
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
12.78 Mб
Скачать

К общим недостаткам выпускаемых красителей для древесины (водорастворимых) следует отнести то, что отдельные из них о б л а д а ю т повышенной токсичностью, возможна миграция красите­ лей в лаковые покрытия и при их выпуске не учитывается термоустойчивость, необходимая д л я фанерования и прессования окра­ шенных древесных материалов .

Необходимо

создать новые

красители

для крашения в

ваннах

и автоклавах (при сквозном крашении

к р я ж е й ) , которые

бы ха­

рактеризовались

одинаковыми

физико-химическими свойствами»

вчастности выбираемостыо из растворов.

Различные виды красителей для дерева приведены в табл . 6.

Приготовление

растворов

красителей

Растворы красителей

на

мебельных

предприятиях приготов ­

ляются заводскими лабораториями или

под их непосредственным

руководством. Н а к а ж д ы й

применяемый

краситель и химикат дол ­

жен быть ГОСТ или технические условия, в соответствии с кото ­

рыми д о л ж н ы проверяться вновь поступаемые на

предприятия-

партии красителей. В лаборатории д о л ж н ы находиться

у т в е р ж д е н ­

ные эталоны окраски для повседневного сравнения с ними о к р а ­

шиваемых

изделий.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приготовление красителей заключается в получении

прозрач ­

ных растворов, не с о д е р ж а щ и х нерастворимых осадков .

Р а с т в о р и ­

телями

являются

вода

и водные

растворы

едкого

натра

или

кальцинированной

соды

(для

лигнокрасителя) .

Д л я

улучшения

растворимости

рекомендуется

добавлять

в воду

водный

раствор-

а м м и а к а (нашатырный

спирт) .

 

 

 

 

 

 

 

Д л я

приготовления

красильных

растворов

применяют

воду

мягкой

пли

средней жесткости (не

выше

10—16°

ж е с т к о с т и ) .

Ж е с т к у ю воду смягчают

кипячением

или

добавлением

 

кальцини ­

рованной соды

(0,1—0,5%).

 

 

 

 

 

 

 

 

Сппрторастворимые красители растворяют в спирте, ацетоне,,

этилцеллозольве

или

растворителе

646 и др., их

в ы д е р ж и в а ю т

в растворителе в течение 24 часов

до

полного

растворения.

П о л ­

ноту растворения

красителя можно

проверить

при

нанесении

р а с ­

твора на чистое стекло, на котором

не

будут видны темные

н е р а ­

створимые частицы.

 

 

 

 

 

 

Синтетические

и

гуминовые

красители

растворяются

при

нагревании до температуры 50—60°. Это увеличивает степень,

растворимости, уменьшает величину частиц красителя

и улучшает

их проникновение в древесину.

 

Синтетические, гуминовые и сппрторастворимые

красители

после растворения необходимо фильтровать через двойной слой'

марли . В синтетических красителях

допускается

содержание-

нерастворимого о с а д к а 1 — 2 % ,

в

гуминовых

красителях —

2 - 3 % .

 

 

 

Соли металлов растворяются в воде при температуре 18—20°.. Раствор отстаивается в течение 1 ч , а затем сливается.

30

Т а б л и ц а 6

Красители для дерева

 

 

 

 

Свето-

 

 

 

 

 

Рас­

npoi-

Концен­

Имитируе­

Наименование

ГОСТ плп ТУ

Состав

твори­

пость

тра цнп

красителей

мость,

иод

раство­

мый цвет

 

 

 

баллы

лаком

ра, г .1

 

 

 

 

 

баллы

 

 

Красно­ вато-корич­ невый для лерева № 1

Светлокоричневый для дерева № 5

Светлокоричневый для дерева № 7

Темно-ко­ ричневый для дерева № 8

МРТУ 6-14-204-69

То же

МРТУ 6-14-204-69

То же

Водорастворимые

красители

Кислотный алый ГОСТ 10850—64

Кислотный оранже­ вый ТУ 6—М—281—67

Кислотный бордо МРТУ 6—14—108—69

Соль поваренная су­ хая ГОСТ 13830—68

Кислотны й желты й метаниловый ТУ № 4478—55

Кислотный оранже­ вый ТУ 6—14—281—67

Нигрозин водорас­ творимый ГОСТ 4014—62*

2* (Г—VII—64)

Соль поваренная су­ хая ГОСТ 13830—68

Кислотный желтый светопрочный ГОСТ 10850—64

Кислотный оранже­ вый ТУ 6—14—281—62

Нигрозин водораст­ воримый ГОСТ 4014—62* (1—VII—64)

Соль поваренная су­ хая ГОСТ 13830—68

Кислотный желтый метаниловый ТУ 4478—55

Кислотный бордо МРТУ 6—14—108—69

Кислотный темнокоричневый М. III. ТУ VXII—28—57

Кислотный сине-чер­ ный ТУ V—IV—647—55

1-3 Красное дерево

2 - 3 Ореховое дерево

2 - 3 Ореховое дерево

То же

Продолжение

 

 

 

 

Свето-

Концен­

 

Наименование

 

 

Раство­

проч-

трация

Имитируе­

ГОСТ или ТУ

Состав

ность

красителе!!

римость

раство­

мы ii цвет

 

 

 

 

под

ра

 

 

 

 

 

лаком

 

 

Темнокоричневым для дерева № 9

Желтова­ то-коричне­ вый для дерева № 10

Ореховокоричневый для дерева № II

Ореховокоричневый для дерева № 12

Ореховокоричневый для дерева № 13

Ореховокоричневый для дерева № 14

МРТУ 6-14-204-69

То же

МРТУ 6-14-204-69

То же

Соль поваренная су­ хая ГОСТ 13830—68

Кислотный желтый метаннловып

ТУ IV—4473—65

Кислотный оранже­ вый ТУ 6—14—231—67

Кислотный алый ГОСТ 10850—64

Кислотный голубой ГОСТ 13554—68

Нигрозин водорастворимын

ГОСТ 4014—62* (1— VII—64)

Кислотный желтый светопрочный ГОСТ 10850—64

Кислотный оранже­ вый ТУ 6—14—281—67

Нигрозин водораст­ воримый ГОСТ 4014—62* (1-VII-64)

Кислотный коричне­ вый К Для кожи ТУ 8181—52

Кислотный зеленый 4Ж ГОСТ 14309—69

Кислотный коричне­ вый К для кожи ТУ 8181—52

Кислотный зеленый ГОСТ 14309—69

Кислотный коричне­ вый К Для кожи ТУ 8181—52

Кислотный зеленый 4Ж ГОСТ 14309—69

Кислотный коричне­ вый К ДЛЯ кожи ТУ 8181—52

Кислотный зеленый 4>К ГОСТ 14309—69

1-2 Ореховое дерево

Лимонное

дерево

1-3 Ореховое дерево

Ореховое

дерево

1-2

То же

1-2

То же

32

П родолжение

 

 

 

 

Свгто-

Концен­

 

Наименование

 

 

Раство­

проч-

трация

Имитируе­

ГОСТ или ТУ

Состав

иость

красителей

римость

раство­

мый цвет

 

 

 

 

под

ра

 

 

 

 

 

лаком

 

 

 

 

 

 

 

Светлокорнчиевын для дерева № 17

Оранжевокоричневый для дерева № 122

Красный для дерева № 124

Кислотный гемно-крас- ньш для де­ рева

Кислотный

коричневый для дерева

МРТУ Кислотный желтый 6-14-204-69 метаниловый

ТУ 4478—55

То же

»

МРТУ 6-14-204-69

Кислотный бордо МРТУ 6—14—108—69

Соль поваренная ГОСТ 13830—68

Соль поваренная су­ хая ГОСТ 13830—68

Кислотный желтый светопрочный ГОСТ 10850—64

Кислотный оранже­ вый ТУ 6—14—281—71

Нигрозин водорас­ творимый ГОСТ 4014—62* (I—VII—64)

Соль поваренная су­ хая ГОСТ 13830—68

Кислотный оранже­ вый ТУ 6—14—281—67

Кислотный бордо МРТУ 6—14—108—69

Нигрозин водорас­ творимый ГОСТ 4014—62* (1—VII—64)

Кислотный оранже­ вый ТУ 6—14—281—67

Кислотный красный 2Ж МРТУ 6—14—68—68

Кислотный прочнокрасный 4С ГОСТ 12277—66

Кислотный сине-чер­ ный

ТУ ГАП—V—647—55

Соль поваренная су­ хая ГОСТ 13830—68

Кислотный оранже­ вый ТУ 6—14—281—67

4

4

2 - 3 Ореховое

 

 

дерево

3

4 0,5-1

»

3

4

1-2

Красноа

 

 

 

дерево

4

4> 1—1,5 Красное

\

дерево

4 4 1—1,5 Орехо­ вое де­ рево

3 2076

33

 

 

 

 

П родолжение

 

 

 

Свето-

Концен­

Наименование

ГС С Г плп ТУ

Раство­

проч-

трация |

но.ть

красителей

римость

раство­

 

 

 

под

ра

 

 

 

лаком

 

 

 

 

К ИСЛОТНЫЙ У.РТУ

темно-корич 6-14-204-69 невыи для дерева

Кислотный! желтый для дерева

Светло-

То же

коричневый

 

для дерева

 

№ 16

 

Темно-ко­

 

ричневый

 

для дерева

 

№ 15

 

Темно-

 

коричневый

 

ОреховоМРТУ коричневый 6-14-204-69 для дерева

№ 20

Кислотный

прочно-

 

красный 4С

 

 

ГОСТ 12277—66

 

Кислотный спие-чер-

 

иып

 

 

 

ТУ ГАП—V—647—55

 

Кислотный

оранже­

0,8-1

вы й

 

 

 

ТУ 6—14—281—67

 

Кислотный

сине-чер­

 

ный

 

 

 

ТУ ГАП—V—647—55

 

Кислотный

желтый

0,5-1

метанпловып

 

 

ТУ № 4478—55

 

Кислотный

синий К

 

ГОСТ 10850—64

 

Прямой

коричневый

1-3

светопрочный

 

 

ГОСТ 7575—55**

 

(1—VI—56)

 

 

Прямой

серый свето­

 

прочный С

 

 

 

ГОСТ 9528—00**

 

Прямой

коричневый

1-2

2СХ

 

 

 

ТУ ГАП—V—190—51

 

Кислотный

желтый

 

светопрочный

 

 

ГОСТ 10850—64

 

Кислотный

оранже­

1-2

вый ТУ 6—М—281—67

 

Кислотный алый ГОСТ 10850—64

Кислотный желтый светопрочный ГОСТ 10850—64

Водорастворимый

нигрозин ГОСТ 4014—62* (1 _ V I 1—64)

Кислотный

желтый

1—3

К ТУ НКЛП

163—40

 

Кислотный

зеленый

 

М

 

 

34

 

 

 

 

 

П

родолжение

 

 

 

 

Свето-

Концен­

Наименование

 

 

Раство­

проч-

трация

Имитируе­

красителей

ГОСТ ИЛИ ТУ

Состав

римость1

ность

раство

мый цвет

 

 

 

 

пол

ра

 

 

 

 

 

лаком

 

 

 

 

 

 

 

Краснова­ ТУ то-коричне­ 6-14-414-70

вый для де­ рева № 2

Красно­ вато-корич­ невый для. дерева

.\"9 3

Красно­ вато-корич­ невый для дерева № 4

Спирто­

ТУ

раствори­

6-14-413-70

мый корич­

 

невый для

 

дерева

 

№ 32

 

Спирто­

ТУ

раствори­

6-14-413-70

мый красно-

 

коричневый

 

для дерева

 

№ 33

 

Спирто-

То же

растворп-

 

мый орехо-

 

во-коричне-

 

вый для

 

дерева

 

№ 34

 

Кислотный коричне­ вый М МРТУ 6— М—161—69 для кожи

Прямой коричневый светопрочный

Прямой алый

Прямой коричневый светопрочный ГОСТ 7575—55** (1—VI—56)

Кислотный хром оранжевый ГОСТ 7570—55 (1—V[—56)

Прямой коричневый светопрочный ГОСТ 7575—55** (1—VI—56)

Кислотный желтый светопрочный ГОСТ 10850—64

Спнрторастворимые

Спирторастворимый

фиолетовый

ПГТУ V—XII—152—58

Спирторастворимый

оранжевый УПС ТУ ДбХЗ № 4557

Спирторастворимый

фиолетовый

Спирторастворимый

оранжевый

Спирторастворимый бордо С

ТУ ДбХЗ П 129—56 Спирторастворимый

желтый 3 ГАП—V—637—57

Спирторастворимый

оранжевый

Спирторастворимый

бордо

Спирторастворимый

нигрозин ТУ МХП 142—40

1-2 Красное дерево

1-2 То же

1-2

1402,/л

0,8

Орехо­

 

 

вое де­

 

 

рево

ЫОг/л

0,5

Красное

 

 

дерево

20г/л| 1,0

Орехо­

 

вое де­

 

рево

35

Продолжение

 

 

 

 

Свсто- Концен­

 

Наименование

 

 

Раство­

проч-

трация

Имитируе­

красителя

ГОСТ плп ТУ

Состав

римость

пость

раство­

мый Цвет

 

 

 

 

пол

ра

 

 

 

 

 

лаком

 

 

 

 

 

 

 

Хромпик

 

Соли металлов

 

 

 

 

калиевый

 

 

3

5

 

 

Хромпик

ГОСТ

 

3 - 5

От жел­

натриевый

2651 —70

 

 

 

 

того до

 

ГОСТ

 

 

 

 

светло-

 

 

 

 

 

коричне­

 

2652 — 71

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вого

 

 

 

 

 

 

Желез­

ГОСТ

 

3

5

3 - 5

От серо­

ный купорос

6981—54

 

 

 

 

го до

 

 

 

 

 

 

черного

Хранить и

приготовлять

растворы

следует в

нержавеющей

посуде — эмалированной,

луженой плп

керамической.

 

Испытания красителей производятся в соответствии с требова­

ниями

ГОСТ

16922—71

по

методикам

определения:

 

1.

С о д е р ж а н и я нерастворимых примесей в кислотных и прямых

красителях .

 

 

 

 

 

 

2.

Концентрации красителя фотометрическим

путем

при по­

мощи

прибора

ФЭК - 56 или спектрофотометра СФ-4 и СФ-10.

3.

Растворимости прямых и кислотных красителей в воде.

Светопрочность определяется по ГОСТ 9733—61.

 

 

Способы

приготовления

растворов

красителей

приведены

втабл . 7.

ГЛАВА I I I . ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ СОВРЕМЕННОЙ ТЕОРИИ КРАШЕНИЯ ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ

Успехи современной химии, физики, физической химии, а т а к ж е большой практический опыт и исследовательские работы, главным

образом в тексилы-юй промышленности, дали

возможность со­

з д а т ь

основы

современной

теории крашения,

представляющей

собой

раздел

физической

химии.

 

Многие теоретические положения смогут быть успешно исполь­ зованы для крашения древесины с учетом специфики мебельного производства и х а р а к т е р а применяемых красителей и древесных материалов .

К числу главных проблем, которые д о л ж н а решать современ­ ная теория к р а ш е н и я волокнистых материалов, относится опреде­

ление

х а р а к т е р а

связей,

возникающих

м е ж д у красителями

и волокном, и средств воздействия

на интенсивность технологиче­

ских

процессов

крашения с целью

достижения высокой

равномер ­

ности

окраски.

Р а з р е ш е н и е

последней проблемы является суще­

ственно в а ж н ы м

дл я улучшения

крашения

крупных

древесных

сортиментов ( к р я ж е й ) .

36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

7

 

 

Способы приготовления

растворов

красителей

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

 

Способ

приготовления

 

 

 

по

Наименование

красителя

красителя

 

 

 

 

 

пор.

 

 

 

в растворе,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Светло-коричневый

1,0

10 г

сухого

красителя

растворяют

 

для дерева

№ 10

 

в 990 см3

воды, подогревают до тем­

 

 

 

 

 

пературы

50—60° С при постоянном

 

 

 

 

 

размешивании. После

этого

 

раствор

 

Прямой

коричневый

2,0

фильтруют

 

 

 

 

 

 

 

 

о

20 г

сухого

красителя

растворяют

 

светопрочный

200%

 

в 980 см3 воды, подогревают до тем­

 

 

 

 

 

пературы

 

50—60° С,

размешивают

 

 

 

 

 

до полного растворения. Затем рас­

 

 

 

 

 

твор фильтруют

 

 

 

 

 

 

3

Лигнокрасптель кис­

5,0

ВО г сухого лигнокрасителя рас­

 

лотный оранжевый

0,1

творяют в 1 % растворе едкого нат­

 

 

 

 

 

ра.

Для

этого 10 г едкого натра

 

 

 

 

 

кладут в фарфоровый стакан и до­

 

 

 

 

 

бавляют 990 см3 воды. После полно­

 

 

 

 

 

го растворения в 930 см3

раствора

 

 

 

 

 

едкого натра добавляют 50 г лигно­

 

 

 

 

 

красителя,

подогревают

до

темпе­

 

 

 

 

 

ратуры 40—60° С,

а

затем

 

отфиль­

 

 

 

 

 

тровывают через марлю. К раствору

 

 

 

 

 

лигнокрасителя добавляют 1 г кис­

4

Спирторастворимый

1,0

лотного оранжевого

красителя

 

10 г

красителя

растворяют

в 350 г

 

для дерева № 33

 

спирта или растворителя № 646. По­

 

 

 

 

 

лученный раствор

фильтруют, добав­

 

 

 

 

 

ляют

650

г

нитролака

№ 754

5

Хромпик-I

нанесение

5,0

В 950 см3 воды растворяют 50 г

 

Железный

купорос-П

 

хромпика,

 

отстаивают в течение

1 ч

 

нанесение

 

 

5,0

и

сливают

от

осадка.

 

Отдельно

 

 

 

 

 

в 950 см3

воды растворяют 50 г же­

 

 

 

 

 

лезного купороса, отстаивают и сли­

 

 

 

 

 

вают

от

осадка.

Сначала

 

наносят

 

 

 

 

 

раствор хромпика, после чего по­

 

 

 

 

 

верхность

 

высушивают,

покрывают

Iраствором железного купороса

Основными вопросами, обусловливающими решение главных

проблем крашения, являются:

1.

Химия и анатомия

строения

окрашиваемого волокна и его

взаимодействие с водой.

 

 

2.

Физико-химические свойства красителей .

3.

Взаимодействие волокна и

красителей.

Некоторые особенности окрашиваемого волокна

Из применяемых в текстильной и бумажной промышленностях материалов наиболее близкими дл я древесины являются те, кото­ рые состоят из природного целлюлозного волокна.

37

К ак уж е отмечалось ранее, целлюлоза имеет сложную микро- и субмикроскопическую структуру, пронизываемую гетерокапиллярной системой, и характеризуется высокоразвитой внутренней поверхностью. Большое значение для процессов крашения имеет величина внутренней поверхности, наличие в ней активных мест, характеризующихся повышенной способностью к адсорбции кра­ сителя и сродством с ним.

Внутренняя поверхность целлюлозыопределяется по количеству сорбированных водяных паров мономолекулярным слоем. Поверх­ ность, з а н я т а я одной молекулой воды, составляет 10,6 • 10~5 мм.

где от — средняя

поверхность,

з а н и м а е м а я

одной молекулой

воды;

Vm—количество

 

воды, соответствующее

мономолекулярному

покрытию

поверхности;

 

 

 

Vff — объем,

занимаемый

одной

грамм - молекулой

газа

(22,414

мл)\

 

 

 

 

Р — навеска

волокна;

 

 

 

 

N — число Авогадро .

 

 

 

 

Предварительная

химическая

обработка целлюлозного волокна

и гидротермическая для древесины в большой степени увеличи­

вают размеры внутренней поверхности, определяют

 

х а р а к т е р

пористой структуры и повышают способность поглощать

 

растворы

красителей.

 

 

 

 

В различных целлюлозных материалах в зависимости

от обра­

ботки условный объем волокна составляет 0,30—0,85 л/кг,

сорбция

паров — 0,15—0,46, нерастворяющий • объем — 0,13—0,27,

набуха­

н и е — 0 , 2 4 — 1 , 1 3 .

 

 

 

 

Н е р а с т в о р я ю щ и й

о б ъ е м

характеризует

количество

воды, связываемое целлюлозой (100 г сухого вещества), и м о ж е т быть определен изменением диэлектрической постоянной. Д и э л е к ­ трическая постоянная сорбционной воды в пределах 0—18%

влажности

составляет 12,81—39,59 вместо 81 дл я свободной воды.

У с л о в н ы й о б ъ е м

характеризует

внутреннюю

поверхность,

на которой

сорбируется

вода. Процесс

сорбции воды

и набухание

р а з р ы х л я ю т внутреннюю поверхность волокна и увеличивают его поглотительную и реакционную способность к связи с красителем.

 

Взаимодействие

целлюлозы

с водой

играет существенную роль

в

осуществлении процесса крашения . Это заключается

в том, что

д а ж е

при малой

влажности

волокна

внутренняя

поверхность

у

него

значительно

увеличивается, возрастает количество свобод­

ных гидроксилов, я в л я ю щ и х с я основными реакционно способными

функциональными группами,

о б р а з у ю щ и м и водородные связи

с

красителями .

 

 

Н и ж е представлена схема

структурной связи между волокном

и

красителем.

 

38

Целлюлоза

н —

О

 

'

I

 

1

и

^-Краситель

- С —

N—<^

В целлюлозе имеются

и другие функциональные группы (карбо­

нильная, альдегидная),

о к а з ы в а ю щ и е определенное влияние на

взаимодействия с различными красителями . Существенную роль при взаимодействии целлюлозы с прямыми красителями играет наличие планарной (плоскостной) формы структуры красителя .

При наложении модели молекулы красителя на модель моле­

кулы

целлюлозы

плоскости их

достаточно сближены . Это говорит

о

том, что строение молекул красителя благоприятствует образо­

ванию

достаточного контакта

м е ж д у

красителями и

волокном

и

возникновению

м е ж м о л е к у л я р н ы х

связей.

 

 

В пределах одного и того ж е

окрашиваемого волокна

реакцион­

ная способность к красителям обусловливается величиной внутрен­ ней поверхности волокна, гидрофильностью, з а в и с я щ е й от количе­

ства полярных групп, способных образовывать водородные

связи,

от функциональных групп, принимающих участие в других

меж ­

молекулярных связях волокна и красителя .

 

Физико-химические свойства красителей

 

Д л я механизма крашения большое значение имеет характер структуры красителей, красильные свойства, растворимость и их поведение в воде.

Н а л и ч и е специфических особенностей структуры молекулы красителей обусловливает образование системы достаточно проч­ ных связей с волокном, что определяет техническую значимость красителя .

Субстантивность* прямых красителей п р и н а д л е ж и т к числу наиболее характерных д л я них свойств. Д о к а з а н о , что субстантив­ ность определяется главным образом строением красителей. Про ­

явление субстантивных свойств у прямых

и других

красителей свя­

зано

с наличием

плоской формы молекулы и х а р а к т е р о м

взаим ­

ного

положения

заместителей.

 

 

 

П р и крашении

красители различных

классов

находятся

почти

* Субстантивностью называется способность красителей переходить из раст­ вора ла окрашиваемое волокно и закрепляться на нем.

39

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ