книги из ГПНТБ / Крашение хлопкового волокна для меланжевого производства Г. Е. Сладкопевцева, Н. А. Шубина.1960 - 4 Мб

Поступающие химические материалы, данные их анализа и заключения о их качестве заносят в особый журнал за подписью химика-аналитика и мастера ОТК.

КОНТРОЛЬ ХИМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ПРИ КРАШЕНИИ, и отбор проб маточных и красильных

РАСТВОРОВ

Контроль химических материалов

Красители. Пробы красителей отбирают из всех барабанов, предназначенных к работе. Пробы пастовых красителей отби­ рают при помощи щупа, отступя 5 см от верхнего слоя. Щуп направляют в глубь массы красителя несколько наклонно по отношению к вертикальной оси.

Со щупа краску снимают в стеклянную банку шпателем.

Сухие красители берут прямо шпателем, сняв верхний слой на

5—10 см.

Из отобранных, хорошо промешанных проб делается навеска

в1 а и добавляется сернистый натрий в количестве 100% от веса красителя для всех цветов, кроме черного. Для сернистого чер­ ного берут 50% сернистого натрия (технический 62%-ный), вводят его в виде 10%-ного титрованного раствора в коли­ честве 10 мл для цветных и 5 мл для черного красителей. В слу­ чае несоответствия раствора делают соответствующую поправку.

Объем доводят до 100 мл, нагревают на кипящей водяной бане

втечение 15—20 мин. для восстановления красителя (при пере­

мешивании). Стаканчик должен быть покрыт стеклом во избе­ жание упаривания. Отрезок миткаля весом 2,5 г красят в тече­

ние 2 мин. при температуре 70° и при длине ванны 1 :40.

При проверке качества красителя навеску в 1 г берут прибли­ зительно. Здесь краситель проверяют только по цвету, а не по концентрации.

Контакт. Кислый контакт, поступающий на фабрику, отбирают

и анализируют из каждой бочки. Помимо указанных в госте анализов, определяют кислотность, смачиваемость и наличие минерального масла. Нейтрализованный контакт проверяют по фенолфталеину; реакция должна быть слабощелочная.

Для определения кислотности контакта навеску контакта около 10—15 г растворяют в воде; объем полученного раствора должен составлять 500 мл\ 25 мл полученного раствора титруют в присутствии фенолфталеина.

Количество 100%-ного едкого натра, необходимого для ней­

трализации 1 кг контакта, определяют по формуле

69

шедшего на титрование, в мл-,

b—количество раствора контакта, взятого на титрование,

ВМЛ',

Н— навеска контакта;

KNaOH — коэффициент нормальности.

Пример. Определить кислотность контакта, если а — 12,45 мл,

Ь =-25,0 мл, Н= 11,9660 и К = 1,1086.

По указанной выше фор,муле определяем:

12,45 • 1,1086 • 0,004001 • 500 • 1000-

в нем серной кислоты. В производстве контакт, как смачиватель,

можно применять только нейтрализованным до слабощелочной реакции по фенолфталеину. Кислотность нужно определять для расчета количества едкого натра, необходимого для проведения нейтрализации.

Смачивающую способность контакта определяют для рас­

10 витков на цилиндре диаметром 5 см). Начало и конец погру­ жения засекают секундомером. Контакт, обладающий хорошей смачивающей способностью, смачивает пряжу в течение 3—5 сек. Методом погружения определяют смачивающую способность и других смачивателей.

Каждая партия контакта проверяется и на содержание мине­ рального масла. Для этого 50 г контакта смешивают в мерном цилиндре с 50 г метилового спирта и 50 г воды. Все тщательно смешивают, и цилиндр ставят на 2—3 часа в воду, нагретую до температуры 70—80°. Полученный после отстаивания объем минерального масла умножают на 0,86 (удельный вес масла) и на 2, — получают процент минерального масла в контакте.

Сернистый натрий. Контроль сернистого натрия, поступаю­ щего в производство в виде раствора, осуществляется методом анализа и по удельному весу.

Поваренная соль. Концентрация поваренной соли в растворе определяется или методом анализа или по удельному весу рас­ твора.

Едкий натр. Концентрация едкого натра в растворе опреде­ ляется или методом анализа (титрование кислотой) или по

удельному весу.

Отборы проб

Отбор проб маточных растворов. Маточные растворы серни­ стого натрия, едкого натра, поваренной соли и красителей отби­

рают для оценки качества этих растворов. Раствор предвари-

70

тельно хорошо промешивают с помощью насоса и замеряют объем по рейке, затем чистые кружки и склянки, в которые от­ бирают пробы, ополаскивают этим же раствором. Пробу берут в количестве 200—250 мл. Отобранные пробы охлаждают в про­ точной воде до температуры 17—20°, после чего ареометром определяют удельный вес. Далее пробы поступают на анализ. В журнале маточных и питающих растворов отмечают дату,

время отбора, номер коробки, удельный вес, смену.

Отбор проб из красильных ванн проходного аппарата. Пробу

из красильной ванны берут два раза в смену и после длитель­ ного перерыва в крашении (свыше 2 час.). Определяют содер­ жание Na2S, Ма2520з, NaOH, смачивателя и делают анализ на выкраску.

Пробы отбирают следующим образом. В случае останова ап­

парата предварительно пускают в работу насос для перемеши­ вания красильных ванн; температуру доводят до установленной

(в первой красильной коробке 85°, во второй 90° и третьей 90— 95°). Пробу берут в объеме 200—250 мл чистыми кружками из середины коробки и помещают в чистую склянку отдельно для каждой коробки. В случае нормальной работы аппаратов пробы

отбирают таким же порядком, но без предварительного переме­ шивания. Отмечают дату и время отбора, температуру в каждой красильной коробке аппарата, показания дозиметра, номер ап­

парата и коробки, цвет. Все эти данные заносят в журнал.

Отобранные пробы охлаждают, затем определяют удельный вес (ареометром) и передают на анализ. Для анализа на вы­ краску проба должна быть горячей. Выкраску делают следую­

щим образом.

Для выкраски берут 20 мл маточного раствора и разбав­ ляют 80 мл воды, таким образом разбавляют и питающий раствор. Красильную ванну берут без разбавления в количестве

100 мл.

Навеску миткаля (отбеленный, неаппретированный, арт. 581) весом 1,25 г красят при температуре 80° и длине ванны 1:80. Заготовленный в фарфоровом стаканчике раствор красителя на­ гревают на водяной бане до 85°. Затем вынимают стаканчик из ванны и погружают в него навеску миткаля. Крашение идет в течение 2 мин. в остывающей ванне при помешивании сте­ клянной палочкой. Затем образец быстро переносят в стаканчик с холодной водой и промывают проточной водой. После про­ мывки до чистой воды образец высушивают (через тряпочку) на паровом сушильном барабанчике.

В тех случаях, когда краситель заметно изменяется по от­ тенку при вызревании (при крашении в синий цвет), проводят дополнительное окисление красителя на волокне путем вторич­ ного смачивания образца холодной водой и высушивания вновь

на барабанчике. Полученные образцы передают на просмотр

71

сменному химику, который дает свое заключение о соответствии полученного образца утвержденным эталонам или вносит по­ правку для исправления раствора.

Образцы приклеивают в журнал выкрасок, каждый цвет от­ дельно. Около образца отмечают дату, время отбора раствора, крепость его, номер аппарата или коробки и смену.

Эталон выкраски готовят таким же способом из маточного раствора, приготовленного строго по рецепту.

КОНТРОЛЬ СОСТАВА КРАСИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ СЕРНИСТОМ КРАШЕНИИ

Методы определения сернистого натрия и тиосульфата в сер­ нистых красильных ваннах описаны в литературе .*

Здесь же мы укажем некоторые методы анализа других ингре­ диентов сернистых красильных ванн, которые имеют важное значение для процесса крашения и дальнейшей переработки

хлопка, предварительно описав так называемый экспресс-метод определения сернистого натрия в красильной ванне.

Определения сернистого натрия в красильных ваннах

(экспресс-метод)

Метод основан на способности сернокислого цинка в уксус­

нокислой среде осаждать сернистый натрий по реакции:

N2S + ZnSO4 = ZnS + Na2SO4.

На 1 г сернистого натрия необходимо 3,7 г ZnSO4*7H 2O.

Рассчитывают это следующим образом:

78 — 287,55

1 — х

где 287,55 — молекулярный вес ZnSO4-7H2O,

78 — то же Na2S.

В красильных ваннах чистого 100%-ного сернистого натрия для любого цвета должно быть 4—6 г/л, следовательно, в 5 мл

красильного раствора содержится сернистого натрия при ниж­ нем пределе 0,02 г. На осаждение этого количества сернистого

чатобумажном отделочном производстве, Гизлегпром, 1955 г.

72

откуда

Если сернистого натрия в красильных ваннах больше 4 г/л, то сернокислого цинка, взятого на осаждение, будет мало, в рас­

творе будет находиться сернистый натрий, который можно обна­ ружить реакцией с нитропруссидом натрия.

Практически количество сернистого натрия в красильной ванне определяют следующим образом. Готовят раствор серно­ кислого цинка (семиводного) с уксусной кислотой. При этом на 7,4 г ZnSO4-7H2O берут 3,7 г 80%-ного СН3СООН и доводят объем водой до 100 мл.

В фарфоровую чашечку вводят пипеткой 5 мл красильной ванны, добавляют 1 мл раствора сернистого цинка, перемеши­ вают стеклянной палочкой и одну каплю этой смеси помещают на кусочек фильтровальной бумаги, смоченной 0,4%-ным раство­ ром нитропруссида натрия. Если сернистого натрия в ванне меньше 4 г/л, реакция будет отрицательная. В этом случае не­ обходимо немедленно добавить в красильную ванну сернистый натрий и определить снова его содержание. Этот метод дает воз­ можность несколько раз в смену быстро проверять состояние красильной ванны.

Количественное определение поваренной соли

Определение поваренной соли ведется меркурометрическим

методом, разработанным химической лабораторией Ивановского меланжевого комбината с целью замены дефицитного азотно­

кислого серебра и удешевления стоимости анализа. Описываемый метод несколько труднее, но он дает вполне удовлетворительные и точные результаты.

Для анализа требуются следующие реактивы:

1)титрованный раствор Hg(NO3)2;

2)10%-ный раствор нитропруссида натрия (хранить в тем­

ноте);

3)азотная кислота (уд. вес 1,4), не содержащая ионов

хлора.

Исходными реактивами могут служить или окись ртути HgO

или азотнокислая ртуть Hg(NO3)2 • 8Н2О. Титр устанавливают из такого расчета, чтобы 1 мл раствора азотнокислой ртути соответствовал 0,5 мг СЕ, тогда на 1 л такого раствора потре­ буется 1,5273 г HgO или 3,3044 г азотнокислой ртути указанной

водности.

Окись ртути сначала растворяют в небольшом количестве

концентрированной азотной кислоты.

Анализ красильной ванны проводят следующим образом.

73

Берут 10 мл красильной ванны, содержащей около 20—30а/л

поваренной соли, осаждают ее 1 мл азотной кислоты уд. веса 1,4, объем доводят до 200 мл дистиллированной водой и фильтруют; 5 мл фильтрата берут пипеткой в колбу Эрленмейера объемом на 250 мл, добавляют небольшое количество (на кончике шта­ пеля) перекиси натрия или несколько капель 10%-ной перекиси водорода и кипятят в течение 20 мин. до полного окисления рас­ твора. В конце окисления избыток перекиси водорода должен быть разрушен, на что указывает отсутствие выделения мелких

пузырьков кислорода.

После охлаждения в эту же колбу Эрленмейера добавляют

дистиллированной воды (примерно до общего объема 100 мл), около 1 мл азотной кислоты (уд. вес 1,4) до растворения осадка и 1 мл 10%-ного раствора нитропруссида натрия. Затем полу­ ченный раствор титруют азотнокислой ртутью до появления не­ исчезающего слабого помутнения раствора, что и служит пока­ зателем конца титрования.

Осаждение ванны можно производить не азотной кислотой,

а сернокислым цинком, не содержащим ионы хлора. Примене­ ние сернокислого цинка удобно в тех случаях, когда ванну од­ новременно испытывают на содержание Na2S и МагЗгОз по ме­

тоду Ланга, где осаждение ведут при помощи сернокислого цинка и уксусной кислоты. Так как уксусная кислота не мешает анализу, то, соблюдая указанное выше разбавление, фильтрат переносят в колбу Эрленмейера, окисляют перекисью натрия

или перекисью водорода, подкисляют азотной кислотой и ведут титрование, как и раньше.

Расчет содержания поваренной соли проводят по формуле

А^а-С) Khs^’83'R '

74

Меркурометрический метод основан на следующих положе­ ниях:

1. Коллоидные соли окиси ртути очень мало диссоциированы,

поэтому, если к раствору поваренной соли добавлять раствор

азотнокислой ртути, то вместо свободных Hg" и СК получим

врастворе недиссоциированную молекулу HgCl2.

2.Свободные ионы ртути с нитропруссидом натрия дают не­ растворимое в кислом растворе соединение по реакции

Hg(NO3)2 + [Fe(CN)5NO]Na2 = [Fe(CN)5NO]Hg + 2NaNO3.

Поэтому, если мы в прозрачный и подкисленный азотной кислотой раствор, содержащий в небольшой концентрации пова­

ренную соль, будем по каплям вводить титрованный раствор азотнокислой ртути в присутствии нитропруссида натрия, то после полного связывания свободных ионов ртути за счет ионов хлора при избытке ионов ртути появится муть, которая и будет

указывать на конец титрования.

Красители, взвешенные осадки и соли, такие, как Na2S и Na2S2O3, должны при титровании отсутствовать, так как они мешают процессу. С этой целью и проводят осаждение раствора азотной кислотой или сернистым цинком, а также окисление пе­ рекисью натрия или перекисью водорода.

Следует иметь в виду, что при проведении анализа могут быть неточности по следующим причинам:

1)при мутности взятого на титрование фильтрата после оса­

ждения и окисления;

2)при неполноте окисления Na2S2O3, так как он с азотнокис­

лой ртутью также дает осадок; кроме того, Na2S2O3 изменяет

цвет нитропруссида натрия;

3)при несоблюдении концентрации фильтрата, взятого на титрование (концентрация поваренной соли должна быть от 0,5 до 25 иа/л);

4)так как в конце титрования помутнение становится замет­

ным только при некотором избытке азотнокислой ртути, т. е. при некотором перетитровании, то и вводят поправку С по Фото-

чеку (см. стр. 74).

Определение концентрации контакта

Сернистую красильную ванну, или маточный раствор, раз­ бавляют в пять раз, т. е. берут 20 мл красильной ванны и ставят на 100 мл дистиллированной водой.

Разбавленный раствор набирают в сталагмометр до верхней метки и определяют число капель при истечении раствора от верхней метки до нижней. Сталагмометр при этом нужно дер­ жать вертикально и верхний конец его придерживать пальцем так, чтобы капля отрывалась медленно, примерно одна капля в секунду.

75

По числу капель (табл. 23) определяют концентрацию кон­ такта; концентрация контакта в таблице дана с учетом разбав­ ления в пять раз. Определение приводят три раза.

Метод основан на определении концентрации красителя в на­ чальной (до крашения) и остаточной (после крашения) ваннах.

Разность концентраций красителя в начальной и остаточной ваннах, отнесенная к начальной концентрации красителя, дает

процент выбираемости красителя волокном при крашении.

Для определения концентрации красителя в ваннах поль­ зуемся колориметрическим методом, который основан на том, что цветность гидрозолей лейкокрасителя или окисленного пе­ рекисью водорода красителя прямо пропорциональна содержа­ нию красителя в растворе. Колориметрирование производится при помощи колориметра КМ-1.

Так как на выбираемое™ красителя влияет солевой состав ванны, то параллельно производится определение в красильной ванне сернистого натрия, тиосульфата и едкого натра.

Порядок работы при определении выбираемости красителя волокном заключается в следующем.

Отвешивают 10 г окрашиваемого материала (хлопковое, шта­ пельное вискозное или медно-аммиачное волокно, отбеленный неаппретированный миткаль) и отмеривают в зависимости от модуля необходимое количество красильной ванны. Для краше­ ния на проходных аппаратах (короткое крашение — 5 мин.) мо­ дуль ванны устанавливают 1 : 20, для крашения на аппаратах

76

периодического действия (длительное крашение — 30 мин.) мо­ дуль ванны 1 : 10.

Стакан с красильной ванной и необходимыми для крашения двумя стеклянными палочками взвешивают с точностью до 0,1 г,

покрывают часовым стеклом, ставят на водяную баню и подогре­

вают до нужной температуры крашения.

При достижении заданной температуры в ванну вносят во­

локно, желательно в разрыхленном состоянии, и засекают время начала крашения. Во время крашения поддерживается заданная температура и ведется перемешивание окрашиваемого мате­

риала.

По истечении времени крашения стакан вместе со стеклян­ ными палочками доводят до первоначального веса с учетом веса окрашиваемого волокна.

Содержимое стакана тщательно перемешивают. Окрашенное волокно переносят в стакан с холодной водой, промывают, отжи­

мают и высушивают. Стакан с остаточной ванной покрывают

часовым стеклом и охлаждают. Определение красителей в оста­ точной ванне производят методом колориметрирования.

Приведем пример расчета выбираемости красильной ванны

20 г — 100%

4,6-х % х = 23%.

Это значит, что выбираемость красителя при указанных условиях составляет 23%.

КОНТРОЛЬ СОСТАВА КРАСИЛЬНЫХ РАСТВОРОВ ПРИ КУБОВОМ крашении

Определение концентрации красителя в красильных растворах (метод Ростовцева, Ив НИТ И)

Для анализа необходимы следующие реактивы: раствор ОП-Ю концентрации 5 г/л, раствор хлорамина концентрации

5 г/л, 0,1 н. раствор соляной кислоты, 0,1 н. раствор тиосульфита натрия.

Анализ проводят следующим образом. В колбу на 100 мл

вводят 10 мл раствора ОП-Ю концентрации 5 г/л как дисперга­

тора, затем 10 мл красильного раствора. Окисление раствора красителя производят введением 10 мл хлорамина концентрации 5 г/л и 5 мл 0,1 н. раствора соляной кислоты; по истечении

77

10 мин. вводят еще 5 мл 0,1 н. раствора тиосульфита для связы­

вания избыточного количества хлорамина. Для уничтожения

пены рекомендуется вводить 2—3 капли спирта.

За типовой раствор берут раствор концентрацией 0,1 г/л

товарного красителя, до такой же концентрации разбавляют и все остальные проверяемые растворы. Приготовленные таким образом типовой и испытуемый растворы сравнивают при по­ мощи колориметра.

Определяют концентрацию красителя по следующей фор­ муле:

C,-C^R,

нх

где Сх — концентрация красителя испытуемого раствора в г/л; С — концентрация типового раствора красителя в г/л;

h0 — нулевой показатель колориметра;

hx— показатель колориметра для испытуемого раствора; 7? — разбавление испытуемого раствора.

Метод определения количества гидросульфита в кубовых гидросульфитных ваннах и щелочности гидросульфитного куба описан в .*литературе

Определение накрашиваемое™ волокна

Перед крашением хлопковое волокно проверяют на способ­

ность накрашиваться. Для этого отбирают хлопок в количестве 10% от поступившей партии, и классификатор решает, для вы­

работки каких видов тканей целесообразно пустить волокно и в какой цвет следует его красить. Окончательно этот вопрос

решают после тщательного анализа физико-механических свойств волокна, проводимого в прядильной лаборатории, и проверки способности волокна накрашиваться (определяется в химической лаборатории).

Около 100 г волокна средней пробы закладывают в мешочек из редкой технической ткани, имеющий вышитый номер; в ме­ шочек кладут сопроводительный ярлык, на котором указана марка, селекция, сорт, длина волокна, цвет, в который должно быть окрашено волокно, и дата отправки на испытание.

В химической лаборатории мешочки разбирают, и данные

с сопроводительного ярлыка записывают в специальный журнал.

Волокно в мешочках пропускают через проходной аппарат, на котором проводят окраску волокна в указанный в сопроводи­ тельном ярлыке цвет.

Мешочки снимают с конвейера проходного аппарата после

78