Царевич, не помнящий зла

  • Вид работы:
    Ответы на вопросы
  • Предмет:
    История техники
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    13,75 kb
  • Опубликовано:
    2009-01-12
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Царевич, не помнящий зла

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Московский государственный университет дизайна и технологии»

Институт химических технологий и промышленной экологии Кафедра Химической технологии волокнистых материалов



ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА БАКАЛАВРА

на тему:     Разработка технологии крашения льна природными красителями

по беспротравной технологии

 

Направление подготовки:    18.03.01. Химическая технология

Профиль   Химическая технология и оборудование отделочного производства

Выполнила

студентка     группы    26-12      4  курса                     очной    формы обучения

                            Досаева Александра Игоревна

подпись

 

Руководитель                                                                                    канд.техн.наук, доц.

Третьякова А.Е.

подпись

 

Консультант                                                                                    ст.преп. Громова М.В.

подпись

 

 

«Допущена к защите»

Заведующий кафедрой                                                                     д-р техн.наук, проф.

Сафонов В.В.

Химической                 технологии волокнистых материалов        



подпись

 

Москва 2016

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

“Московский государственный университет дизайна и технологии”

Кафедра Химической технологии волокнистых материалов

Утверждено

на заседании кафедры

29”   декабря       20 15 г.

Зав. кафедрой                 проф. Сафонов В.В.




ЗАДАНИЕ

на выпускную квалификационную работу

Студенту

      Досаевой Александре Игоревне                    группы  26-12

Руководитель   доц., канд.техн.наук Третьякова А.Е.

ТЕМА ВЫПУСКНОЙ КВАЛИФИКАЦИОННОЙ РАБОТЫ:   

Разработка   технологии   крашения   льна   природными   красителями   по  беспротравной технологии



ПЕРЕЧЕНЬ РАЗДЕЛОВ, ЗАДАНИЙ И КОНСУЛЬТАНТОВ ПО НИМ:

Социально-экономический раздел 

Перспективы развития льняной промышленности в Российской Федерации


Основной раздел – научно-исследовательский

Разработка   технологии   крашения   льна   природными   красителями   по  беспротравной технологии



Дополнительные разделы    Организационно-технологический

Проектирование цеха крашения периодического действия



Художественный

Историческое оформление льна и его модные тенденции Заключение содержит основные выводы по результатам работы






Перечень графического материала           рисунков,          таблиц,       слайдов











Руководитель работы  канд.техн.наук, доц. Третьякова А.Е.               20   г.

Исполнитель         Досаева А.И., гр. 26-12            “       ”                     20   г.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

5

1. Социально-экономический раздел

7

2. Научно-исследовательский раздел

11

2.1. Литературный обзор

11

2.1.1. Красители из растений

11

2.1.2. Древняя палитра

14

2.1.3. Способы крашения ткани

18

2.2. Методическая часть

20

2.3. Экспериментальная часть

26

2.3.1. Влияние ферментативных препаратов на колористические

параметры окраски льна природными красителями

26

2.3.2. Влияние ферментативных препаратов на технологические

параметры льна, окрашенного природными красителями

31

2.3.3. Влияние ферментов на устойчивость окраски природными

красителями к стирке

34

3. Организационно-технологический раздел

37

3.1. Выбор ассортимента

37

3.2. Технологическая проводка

37

3.3. Характеристика красильного цеха

39

3.4 Расчет цеха

48

4. Художественный раздел

53

Заключение

59

Список использованных источников

61

ВВЕДЕНИЕ

Натуральные красители для текстильных волокон извлекают из высушенного природного сырья: травы, коры, корней, плодов и высушенных насекомых, вываривая их в воде[1].

Природные красители - это экологически чистое сырье, используются исключительно природные материалы, их можно получить и использовать в домашних условиях, они просты в обращении и ими легко окрашивают ткань. Не загрязняют окружающую среду. Ткани, окрашенные этими красителями, не линяют при стирке, не подвергаются выгоранию на солнце, безопасны для здоровья.

К главным недостаткам природных красителей относят неяркие цвета при крашении ткани, отличаются невысокой устойчивостью к стиркам и трению. Окраска со временем выгорает и становится блеклой, что отражается на сохранности исторических тканей.

Актуальность работы - природные красители не обладают сродством к волокну. Для решения этой проблемы традиционно использовалась технология крашения, включающая в себя обработку протравами - металлсодержащими солями. В качестве таких солей использовали хромовые

-   токсичные и канцерогенные, изменяющие цвет природного красителя. По этой причине представляется актуальным использовать другой известный метод - ферментизации. Этот метод позволяет извлечь максимальное количество красителя из сырья путем подразрушения его структуры, что позволяет ему легче проникнуть вглубь волокна вследствие уменьшения размеров молекулы красителя, пигмента.

Цель - разработать технологию крашения льна природными красителями, обеспечивающую экологическую безопасность окружающей среды и повышающую прочность получаемой окраски на волокне. Регулярно существует необходимость в реставрационных работах, заключающихся в тонировке и воспроизведении первоначального оттенка.

Возникает трудность разработки щадящей технологии тонирования и крашения этих изделий, поэтому стоит задача в разработке эффективных и безопасных технологий.

Новизна - в работе впервые разрабатывается системный подход по изучению влияния ферментативных препаратов на извлечение природных пигментов из сырья для обеспечения повышенной накрашиваемости льняных текстильных материалов.

В связи с поставленной целью необходимо решить следующие задачи:

1. Провести процесс крашения природными красителями в присутствии ферментов;

2. Попытаться выбрать оптимальные условия крашения природными красителями льняной ткани;

3. Исследовать концентрационное влияние ферментов на насыщенность цвета;

4. Выявить оптимальную рН среды красильной ванны;

5. Оценить прочностные свойства получаемых окрасок к внешним воздействиям эксплуатации.

1. СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЛЬНЯНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

За прошедшие года легкая промышленность оказалась в кризисном состоянии. Причиной стали технологическая отсталость множества предприятий, что привело к тому, что выпускаемая продукция не выдержала конкуренцию с ведущими странами-производителями. Для выхода из этой неблагоприятной ситуации необходимо активизировать инновационные деятельности, важнейшей целью которой является внедрение  и использование результатов научных исследований и разработок. Анализ положения в области инновационной деятельности показал, что спрос на научно-технические достижения и технологии малы, что еще больше усиливает технологическое отраслевое отставание [4].

Единственное природное волокно, получаемое в России в больших объемах - это льняное. В последние годы выпуск составляет 40-60 тысяч тонн. В большинстве волокно используют для технических целей, например в производстве брезентов. Среди основных стран-производителей можно выделить Китай, Францию, Россию и Беларусь [2].

К сожалению, в последние годы заметно снизился и объем выпускаемой льняной продукции с 2.6 млрд. кв. метров тканей в год, до 52,3 млн. кв. м. Падение составляет более чем 46,6%. Причин такой неблагополучной картины много. Можно выделись следующие: технологическую и техническую отраслевую отсталость, небогатый выбор выпускаемого ассортимента, падение внутреннего потребительского спроса и дохода от экспорта. Финансовый кризис также стоит принять во внимание, вследствие которого снизился спрос рынка. С 2007 года изменилась конъектура рынка. Наблюдается возрастание спроса на ткани, с улучшенными потребительскими свойствами и модного дизайна. В сложившейся      ситуации      актуально      создание      низкоматериалоемких

льносодержащих тканей, а также изделий из этого же материала с улучшенными защитными свойствами. [2]

К окончанию 2009 года ситуация стала улучшаться. В декабре 2009 года производство льняных тканей возросло на 7,6% в отличие от декабря 2008 года. Льняные ткани выпускались в 9 субъектах РФ, первое место по праву принадлежит Ивановской области, производящей 32% от всего объема выпускаемой льняной ткани, следующие места занимают соответственно - Костромская, Владимирская и Вологодская области (27%, 21% и 11%).

Наиболее выпускаемыми предприятиями на данный момент можно назвать: ООО «БКЛМ-Актив» - 19% и ООО «Яковлевская мануфактура» - 18%. На текущий момент в Российской Федерации сохранились всего лишь 18 предприятий, направленных на производство льняные ткани бытового и технического назначения [3].

Рис. 1. Производство и экспорт льняных тканей в Российской Федерации Увеличение  производства  продукции  новейшего  поколения,  в  том

числе экологически чистой продукции из льняного волокна, даст компаниям российского происхождения возможность занять соответствующее место среди ведущих производителей и экспортеров.

Структура льняной отрасли стала более прогрессивной и эффективной. Выпускаются изделия медицинского и  санитарно-гигиенического назначения,     льняная     медицинская     гигроскопическая     вата,     льняная

хирургическая нить, ткани для мебели и текстильных обоев, геотекстиль и другие виды продукции. [3].

На сегодняшний день Россия практически способна удовлетворить потребности предприятий в льноволокне. Для этого необходимо изменить структуру производства текстильной промышленности: уменьшить производство хлопчатобумажной продукции и повысить льняную. В будущем существует необходимость в решении следующие задачи:

1. Создание надежной базы отечественного натурального сырья путем увеличения валовых сборов льна;

2. Заменить на хлопчатобумажных предприятиях часть закупаемого хлопка на льняное волокно благодаря освоению новейших технологий;

3. Увеличение экспорта льна, высококачественных льняных тканей и готовых изделий.

В соответствие действующей Госпрограммы 2013 - 2020 гг. предусмотрены такие виды государственной поддержки как:

1. развитие элитного семеноводства;

2. государственная помощь в кредитование  отрасли растениеводства и поддержка стабильного дохода товаропроизводителей сельскохозяйственной отрасли.

При этом, в области выращивания и переработки льна, сохраняют актуальность замедляющие факторы развития в Российской Федерации:

1. Устаревшая и неэффективная техника (отсутствие современных уборочных машин);

2. Нарушение технологии (отсутствует современное сушильное и перерабатывающее оборудования);

3. Сокращение хозяйств и предприятий, ведущих семеноводство и районирование новых сортов;

4. Дефицит кадров;

В области текстильного производства:

1. Медленное перевооружение (устаревшая технологическая и техническая оснащенность, не развито машиностроение по изготовлению прядильного, ткацкого и отделочного оборудования);

2. Отсутствие господдержки;

Для эффективного льноводства в Российской Федерации предложены такие меры как:

1. Создание новых семеноводческих центров;

2. Выделение бюджета на производство специализированной техники для выращивания, уборки и переработки льна;

3.   Увеличить область применения льносодержащей продукции для государственных нужд. [3].

Таблица 1 - Производство и потребление льноволокна и пеньковолокна в Российской Федерации на 2013-2020 гг

Наименование

Годы

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020

Производство льноволокна и пеньковолокна , тыс. тонн

Государственна программа развития сельского

хозяйства на 2013

- 2020 гг.

план

51,5

54,7

58,7

61,5

63,8

66,9

69,1

72,0


факт


40,0


37,2

46,8

ожид

.


-


-


-


-


-

+,-

-11,5

-17,5

-11,9

-

-

-

-

-

Потребность в льноволокне и пеньковолокне, тыс. тонн

Стратегия развития легкой промышленности на период до 2020 года



34,96



37,43



39,9



45,3



50,7



56,1



61,5



66,9

2.  НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ РАЗДЕЛ

2.1.  ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

2.1.1. КРАСИТЕЛИ ИЗ РАСТЕНИЙ

Первые краски, которые научился использовать человек, были растительные. Первоначально это были листья, соки цветков и плодов. Позже человек приспособился извлекать красящее вещество и из корней, коры деревьев. В деревнях крестьянами использовались произрастающие на огородах растения.

В древности одежда шилась исключительно из натуральных тканей, отличающихся скудным ассортиментом и однотипностью фасонов. Источником красителя служили такие растения как: алканна, вайда, куркума, марена, сафлор.

Алканна - многолетнее растение из семейства Asperifoliaceae. Краситель растворим в щелочах (в том числе и соде), окрашивает в голубой цвет, а при добавлении кислой среды выпадает в виде красного осадка. Получаемая окраска красива, но обладает низкой устойчивостью. Первые найденные в Египте выкраски алканной приходятся на XIV в. до н. э.

Вайда (синильник) - растение рода Isatis. Содержит в своих тканях вещества, которые при ферментации и взаимодействие с кислородом образуют синюю краску. Количество красителя, выделяемого из растения, мало и обладает блеклым цветом. По этой причине, добываемое в Индии индиго весьма дорого ценилось. Геродот сообщает, что в VII в. до н. э. в Палестине имелись обширные плантации вайды, но краска была известна еще раньше. Например, вайдой окрашена туника Тутанхамона (XII в. до н. э.). В России вайда именовалась крутиком, синильником. Технология получения красителя вайды заключалась в следующем: листья измельчали с добавлением небольшого количества воды. Получившуюся смесь оставлял бродить в высоких горшках на 15 дней. После чего формировали шарики и

высушивались. При растирании с водой получался раствор, окрашивающий ткани в синий цвет.

Кампеш - синее дерево (Hematoxylum compechianum), произрастающее в Южной и Центральной Америке. В Европу завезен испанцами; в Россию ввозился через Ригу и Петербург. Красили древесиной, которую подвергали ферментизации для выделения гематоксилина. С помощью кампеша получают серые и черные оттенки на шерсти, шелке и хлопке, но окраски нестойкие.

Куркума - травянистое растение семейства имбирных. Краситель выделяют из желтых корней С. longa, который высушивали и измельчали до порошкообразного состояния. Легко экстрагируется содой. Образуется красно-бурый раствор. Окрашивает в желтый цвет без применения протрав волокна растительного и животного происхождения. Легко изменяет цвет При изменении кислотности наблюдается изменение цвета на ярко желтый, буреет от щелочей (в том числе и от мыла). Окраска неустойчива к свету.

Марена красильная - краситель добывается из толченого корня - краппа. Находящийся в краппе ализарин при взаимодействии с железной протравой давал фиолетовые и черные окраски, с алюминиевой — ярко- красные и розовые, а с оловянной — огненно-красные. В середине XVIII века марена нашла широкое применение во Франции, обширные плантации находились в Голландии, Баварии, Бельгии, на Кавказе.

Сафлор - однолетнее растение с ярко-оранжевыми цветками. Краску изготавливают из лепестков - желтую и красную при помощи уксуснокислого свинца. Хотя и обладает невысокой устойчивостью к свету и мылу, сафлор окрашивает хлопок в желтый или оранжевый цвет даже без протрав. В Египте обнаружены окрашенные сафлором ткани, дотируемые XXV в. до н. э.

Хна и басма - произрастает в Северной и Восточной Африки и Индии. Из листьев путем высушивания и последующей обработки водой и эфиром получают  красно-желтую  краску,  окрашивающую  шерстяные  и  шелковые

ткани. Обладает весьма высокой устойчивостью к свету. Хной окрашивали не только ткани, но ногти, волосы, бороды.

Индиго («indikos») - культивировался в Южной Азии, Китае, Японии, на Филиппинах, в Центральной Америке, Бразилии. Из листьев индигоферы извлекали гликозид индикан, который при нагревании расщепляется на глюкозу и индоксил. В щелочах индоксил легко окисляется кислородом воздуха в индиго и выпадает в виде темно-синих кристаллов. Главная проблема заключается в том, что индиго практически нерастворим в воде, кислотах, щелочах. Для извлечения красителя, помещался в щелочную среду, где происходило восстановление и переход в бесцветную диенольную форму. Образовавшимся раствором обрабатывали ткань. Проникая в поры целлюлозного волокна и окисляясь на воздухе в исходную нерастворимую форму, происходила окраска ткани в неповторимый синий цвет.

Благородный пурпур - краситель обладает красивым цветом, высокой прочностью окраски, но очень трудно добывался. По этой причине позволить себе могли его только очень богатые и влиятельные люди. Основным источником пурпура является моллюск иглянка (Murex brandaris). Для получения грамма красящего вещества требовалось извлечь с морского дна и обработать примерно восемь с половиной тысяч улиток. Технология получения краски состояла в следующем: тело моллюсков разрезали, солили, вываривалась в воде на протяжении определенного времени, получаемый раствор выдерживали на солнце, после чего упаривали до нужной интенсивности окраски. Римский император Гелиогал носил одежды, полностью окрашенные в пурпур. Это считалось неслыханной и вопиюще неприличной роскошью. По преданию, Александр Великий в Сузах, во дворце персидского царя, были найдены десятки тонн пурпурных тканей, изготовленных почти два столетия назад и ничуть не вылинявших с тех пор [6], [7].

2.1.2. ДРЕВНЯЯ ПАЛИТРА

Хотя изначально цветовая палитра и была довольно скудной, в основном желтые, черные и коричневые цвета, но древние египтяне  уже тогда знали и широко применяли окрашивание ткани в разные цвета. Ткани мумий имеют кромки голубого и желто-коричневого цветов. Ложе мумии Тутанхомона покрывала темно-коричневая ткань, а также обнаружено несколько изделий из цветной гобеленовой льняной ткани. Близко к черному цвету окрашена ткань, покрывавшая парадные жезлы. На статую телохранителя при входе в гробницу была накинута тончайшая темно-желтая ткань. Белые, отделанные пурпуром льняные одежды, также были обнаружены в Древней Греции [12].

Таблица 2 - Красители древности и античности: зафиксированные места и периоды появления, способы извлечения красителя, применение


Цвет


Источник

Где и когда начал использоваться

Активное вещество, метод извлечения красителя и возможности


Оранжево- красный

Сафлор красильный Carthamus fincforius


Египет

Картамин – экстракция красителя из лепестков слабо - щелочных растворов. Способен красить без протрав, но окраска непрочна


Хна – Лавсония неколючая Lawsonia inermis


Египет, 3000 лет до нашей эры

2–гидрокси-1,4-нафтохинон - листья сушат, растирают, экстрагируют краситель в слабо – щелочном растворе.





Красный




Марена красильная Rubia tinctoria





Египет, не позже 2000 л. до н.э.

Ализарин – экстракция горячим слабо - щелочными растворами из корней. Марена дает стойкие и яркие

«лаки» с оксидами металлов: с оксидом железа черного или фиолетового цвета, с глиноземными

– ярко- красного или розового, с оловянными протравами – огненно- красного. Ткани предварительно протравляют.


Кроваво- красный

Алкана красильная Alkanna tinctoria


Египет 3500 лет до н.э.

Алконит – экстракция горячим слабо

- щелочными растворами из корней. Для окрашивания шелка фиолетовый цвет - по алюминиевым протравам и серый цвет- по железным протравам.

Желтый

Шафран- Crocus sativus

Месопотамия 2000 лет до н.э.

Кроцин -  экстракция слабо - щелочными растворами из пыльцы.






Резеда – Reseda luteola, церва


Древняя Греция Или Древний Рим

Лютеолин, вероятно, может быть экстрагирован горячей водой. Краситель использовали для крашения шелка и шерсти в желтый цвет с применением глиноземной протравы.




Дрок красильный Genista tinctoria


Древняя Греция

Глюкозидогенистеин – экстракция слабощелочным раствором или горячей водой


Золотисто- желтый


Чистотел Chelidonium Majus


Древняя Греция


Хелидонин



Синий


Лишайники Rocella tinctoria

Минойская цивилизация ок 2000 г. до н.э.

Лакмус – экстракция слабощелочными растворами



Темно- синий



Вайда красильная Isatis tinctoria

Египет, старейшие образцы 2500 г. до н.э.

Индиготин – синий, индигорубин- красный. Листья измельчали с небольшим количеством воды в тесто и оставляли его бродить в высоких горшках в течении 15 дней.





Indigofera tinctoria


Индия, не позже 2000 г. до н.э.

Индиготин – синий, индигорубин- красный. Листья подвергают брожению, потом, интенсивно перемешивая, окисляют бесцветным индоксил до индиго.



Пурпурный



Моллюск Brandaris Bolinus


Финикия, города Сидон и Тир

6.6' – диброминдиго – варка мякоти улиток позволяет экстрагировать краситель, интенсивность окраски увеличивается на солнце или в кислых растворах.







Дубовый червец Coccus ilicis




Одна из древнейших красок, неолит.

Кермисовая кислота. Краситель извлекается водой, подкисленными или слабо- щелочными растворами. С алюминиевой протравой дает

кроваво- красный цвет, с железной- фиолетово – серый, с медной и винным камнем – канареечно – желтый. С железным купоросом кермес дает черный цвет вследствие наличия в нем таннидов.


Желтые краски.

1. Крушина - волчьи ягоды, краситель извлекается из коры;

2. Береза - красящее вещество содержится в листьях (ярко-желтый оттенок) и молодой коре (желтоватый). Собирают в начале лета;

3. Полынь.     Источник    красителя     -    трава,    окрашивающая    в соломенный и палевый цвет, с квасцами - в лимонный цвет;

4. Подмаренник  -  красящее  вещество  находится  в  цветках.  С прибавлением квасцов окрашивает в темно-желтый цвет;

5. Барбарис  -  красящее  вещество  извлекается  из  коры,  корней  и древесины;

6. Желтинник - красящее вещество содержится в листьях и молодых ветвях, собирают в августе, сушат и измельчают;

Синие краски

1. Сандал.     Небольшие     желтые     цветки      содержат     пигмент гематоксилин, придающий тканям сине-черный оттенок;

2. Плаун  ликоподий  -  травянистое  растение;  красящее  вещество извлекают из стебля растения;

3. Вайда    (синило,   синиль,   фарбовник)     -   красящее   вещество находится в листьях;

4. Гречиха - произрастает на берегу Каспийского моря. Красящее вещество содержится в листьях, густого синего цвета;

5. Гераний лесной - краситель извлекается из цветов;

6. Ежевика - плоды окрашивают ткань в темно-синий цвет;

7. Черника  -  ягоды  окрашивают  шерсть, обработанную  квасцами (1:10), в фиолетовый цвет;

8. Лакмусник  -  произрастает  в  Крыму.  Извлекаемый  из  травы краситель фиолетового цвета;

9. Шалфей луговой - травой окрашивают в темно-синий цвет.

Зеленые краски

 

1.

Бузина - листья дают красивый зеленый цвет;


2.

Хвощ болотный - красящее вещество содержится в стебле;


3.

Щавель   -   произрастает    практически  повсюду;  краситель

в

листьях [9];

4. Можжевельник - красящее вещество содержат ягоды;

5. Рута  и  цветок  синего  касатика  - извлекаемый из них сок при совместном смешивании дает прочный зеленый цвет;

6. Бирючина - окрашивают ягодами в темно-зеленый цвет;

7. Черемуха - источник зеленого цвета - внутренняя кора;

8. Тополь - внутренняя кора красит пряжу, обработанную железным купоросом (1 :10), в зеленый цвет [10];

Коричневые краски

1. Лишайники, произрастающие на камнях, получают устойчивую коричневую окраску;

2. Ольха   черная   -   красящее    вещество    содержится    в   листьях, молодых ветвях и коре;

3. Крушина - высушенная кора дает коричневую окраску;

4. Серпуха - трава хорошо окрашивает льняные и шелковые ткани;

5. Щавель - корни собираются осенью и дают прочные коричневые окраски;

Красные краски

1. Крушина, волчьи ягоды - для получения красного цвета собираю молодые ветки и листья до наступления их цветения [8];

2. Марена - произрастает в Крыму, Закавказье; красящее вещество содержится в корнях, который необходимо выкапывать еще до цветения;

3. Бузина  -  кустарник,  красящее  вещество  находится  в  спелых ягодах;

4. Ветла,  терн  -  кора, вываренная  в  щелоке,  окрашивает  шелк  и шерсть;

5. Душица - травой красят шерстяные волокна;

6. Дикий мак - красят соком, извлекаемым из цветов. До крашения следует обработка в растворе из 2 ч. квасцов, б ч. уксуса и 6 ч, воды;

7. Бирючина    -   сок  из   ягод   при   смешении   с   нашатырем    или глауберовой солью дает красный цвет;

8. Стружки красного дерева фернамбук варить с добавлением 2 - 3% квасцов (или поташа). Дает не только красный, но и желтый, оранжевый, пурпурный, фиолетовый цвета.

Серые краски

1. Барвинок - красят шерстяные волокна травой в темно-серый цвет;

2. Ель - краситель содержится в коре;

3. Кувшинка  -  окрашивают  хлопок  и  лен.  Красящее  вещество содержится в корне;

4. Ракитник - окрашивают с помощью коры;

5. Толокнянка - в основном красят шерсть. Источником красителя служат листья;[5].

2.1.3. СПОСОБЫ КРАШЕНИЯ ТКАНИ

Крашение тканей является древнейшим "черным" ремеслом человека. Красили в открытых чанах, неприятный запах от которых распространялся на большие расстояния. В большинстве городов красильщиков изгоняли подальше от жилищ [11].

Процесс крашение в древности состоял из большого количества стадий и длился несколько недель. Для получения красителя иногда было достаточно отжать сок из растения, но чаще существовала необходимость экстрагировать пигмент горячей водой, кислотами или щелочами. Экстракт разбавляли, добавляли вспомогательные вещества, делающие цвет ярче и ускоряющие процесс крашения. После того, как ткань погрузили в красильную ванну, оставалось ждать, когда волокна насытятся пигментом. Однако скорость диффузии красителя в волокна значительно меньше, чем в растворе. По этой причине смесь нагревали для ускорения процесса. Сама технология не менялась на протяжении многих веков.

использовали красно-желтый краситель корней марены, синий - из листьев вайды красильной, желто-коричневый - из скорлупы ореха или кожуры граната. Греки обрабатывали окрашенные ткани медом, что позволяло им значительно дольше храниться. Так Александр Македонский нашел ткани из Гермионы, не потерявшие за 190 лет свой цвет.

2.2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

СТАНДАРТНАЯ ТЕХНОЛОГИЯ КРАШЕНИЯ ПРИРОДНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ

Извлечение (экстракция) красителей

Растительное сырье - корни, кора, древесина, цветы, семена, фрукты или целое растение - дробят или мелко нарезают, заливают дистиллированной водой (60 г материала на 1 л). После этого кипятят на огне в течение 40 мин в эмалированной посуде. Для получения красителей можно использовать как свежие, так и засушенные растения, но при крашении экстрактом из свежих растений получаются более яркие тона. Сушить же растения следует в тени, чтобы сохранить их натуральный цвет.

Крашение

Подлежащий окраски материал помещается в эмалированную посуду с экстрактом. Крашение проводится на водяной бане (60°C) в течении 40 мин, при периодическом перемешивании. После завершения процесса, окрашенный материал промывается теплой водой и высушивается [13].

Таблица 3 - Характеристика льняной ткани


Арт.


Название


Состав


Ширина

, см

Поверх. плотность (вес) г/м2

Число нитей на

10 см


ГОСТ

основа

уток


7102

Ткань суровая, кислованная


Лен, 100%


80


200


177


157


ГОСТ 9910 - 74

Таблица 4 - Характеристика реактивов



Название


Химическая формула

Молекул ярная масса


ГОСТ (ТУ)


1

Экстракт крапивы(стебли и листья)

Хлорофилл:





















2

















Экстракт плодов чили




































O H3C

































H3C


CH3

CH3



OH




H N










OH

Капсантин:


O



OCH 3


Капсорубин:



H3C



CH3






Криптоксантин:





CH3















H3C

H3C


CH3






























OH







CH3 O



Цитроксантин:

H3C                 CH3

CH3                                                                CH3

H3C                 C

O

CH3

CH3                                                                CH3

H3C






3





Экстракт ягод барбариса

Берберин:







4





Экстракт ягод черноплодной рябины (арония)

Антоцианидины или агликоны.









5









Целлюлаза







6


Измельченные таблетки

мезима( фермент панкреатин)

панкреатин             с         минимальной ферментативной активностью: липаза - 3500 ЕД Ph.Eur

амилаза - 4200 ЕД Ph.Eur протеаза - 250 ЕД Ph.Eur




_


Берлин-ХемиАГ (Менарини Групп), Германия


7

Уксусная кислота


СН3СООН


60,06


ГОСТ 61-75

8

Серная кислота

Н2SO4

98,08

ГОСТ 2184-77


9

Карбонат натрия(сода)


Na2CO3


105,99


ГОСТ 5100-85


ОЦЕНКА НАКРАШИВАЕМОСТИ

Оценку накрашиваемости проводили путем сканирования выкрашенного образца [13]. Для этого можно использовать равноконтрасную систему CIE L*a*b* или программу «Photoshop».

Насыщенность C* рассчитывается по формуле:

С* =

(a *2

+b *2 )

ОЦЕНКА ЖЕСТКОСТИ ( ГОСТ 10550-75 . )

ГОСТ распространяется на материалы для одежды - ткани, трикотажные и нетканые полотна, искусственный мех и дублированные материалы, текстильно-галантерейные изделия (ленты и тесьму) и устанавливает следующие методы определения жесткости: определение жесткости при изгибе под действием собственной силы тяжести без принудительной деформации пробы (консольный бесконтактный метод и метод переменной длины), определение жесткости под действием сосредоточенной нагрузки с принудительной деформацией пробы (метод кольца) [10].

Жесткость тканей, определяют методом консоли. Используются гибкомеры   ПТ-2   [14].   Для   измерения   необходимо   вырезать   образец,

размером     160Х30     мм.     Записав    полученные    данные,    рассчитывают относительный прогиб с точностью до третьей значащей цифры по формуле:

f - средний прогиб полос, см;

f0  =

f / l , где

l - длина свешивающихся концов пробных полосок, равная 7 см.

После чего определяют жесткость EI (мкН*см 2   по формуле:

EI = 42046m / A, где

m- масса полос, определенная с погрешностью 0,01 г;

А- коэффициент, определяемый как функция относительного прогиба

ОЦЕНКА МАЛОСМИНАЕМОСТИ ( ГОСТ 19204-73)

f0 .

ГОСТ распространяется на готовые ткани, нетканые полотна из волокон и нитей всех видов, кроме шерстяных и полушерстяных, и устанавливает метод определения несминаемости. Стандарт не распространяется на технические и рельефные ткани типа «Космос» [15].

Оценку несминаемости проводят путем ориентированного смятия на приборах СМТ и «Смятиемер» [16]. Процесс смятия заключается в том, что пробу сгибают под углом 180 град, нагружают в течении 15 мин и через 5 мин после снятия нагрузки определяют степень несминаемости по углу восстановления складки, пользуясь формулой:

Кн  = a /1,80

ОЦЕНКА УСТОЙЧИВОСТИ К СТИРКАМ (ГОСТ 9733.4-83)

ГОСТ распространяется на текстильные материалы и устанавливает метод испытания устойчивочти окраски к стиркам в условиях от мягких до жестких [17].

Метод основан на механическом перемешивании рабочей составной пробы в стиральном растворе. Стирка проводилась с химических стаканах при перемешивании стеклянной палочкой вручную[13].

Таблица 5 - Условия стирки

Номер стирки

Состав раствора,г/л


Температура, °С


Время, мин


Модуль

Мыло олеиновое

Na2CO3

3

5

2

60

30

50

После окончания испытания, нерасшитые образцы отжимают и промывают в теплой дистиллированной воде. После, швы удаляются с 3 сторон и сушат так, чтобы части образца не касались друг друга.

Оценка устойчивости окраски проводится следующей последовательности: по изменению первоначальной окраски, степени закрашивания белого материала из того же волокна и степени закрашивания белого смежного материала. Полученные результаты сводятся в таблицу.

2.3.    ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

2.3.1  ВЛИЯНИЕ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА КОЛОРИСТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТЫ ОКРАСКИ ЛЬНА ПРИРОДНЫМИ

КРАСИТЕЛЯМИ

Природные красители представляют собой экологически чистое сырье, которое можно постоянно воспроизводить. Любой источник цвета, растительного или животного происхождения, представляет собой доступный краситель для окрашивания материала из натуральных волокон. В своем большинстве эти красители достаточно сложно полностью извлечь из источника, а также обеспечить эффективную накрашиваемость текстильного материала. Это, в первую очередь, связано с низким сродством красителя к волокну в силу его определенного строения. Большинство из них имеют объемные размеры (фталоцианиды, каратиноиды, антоцианидины и др.), мешающие успешной диффузии вглубь волокна. Природные красители в своем многообразии представляют собой пигменты, относительно химически инертные.

На сегодняшний день традиционным способом закрепления окраски является применение металлов, часто неблагополучных с точки зрения экологии, соли токсичного и канцерогенного хрома. Металлы часто меняют окраску изначального природного красителя, что не всегда является благоприятным фактором. Одним из эффективных вариантов повысить накрашиваемость является путь частичной деструкции молекулы пигмента. Например, с помощью ферментов.

В работы были использованы 2 вида ферментов:

1. Целлюлаза в виде раствора. Целлюлазы применяют для производства соков и вин (для их осветления), комбикормов (для лучшего усвоения), а также для получения высококачественной бумаги. Выделяют 2 типа целлюлаз: эндоглюканазы (1,4-β-глюкан-4-глюканогидролазы, эндо-1,4- β-глюканазы)  и  целлобиогидролазы  (1,4-β-D-глюкан-4-целлобиогидролазы,

экзоцеллобиогидролазы), отличающиеся характером действия на молекулы целлюлозы и, действуют совместно.

2. Мезим – это ферментативный препарат, главным компонентом которого является панкреатин. Это фермент, в котором содержатся:

-Липаза. Главное назначение – расщепление липидов и обеспечение доставки жирных кислот к клеткам.

-Амилаза. Это вещество, которое помогает в расщепление углеводов.

Расщепляет крахмал до олигосахаридов.

-Протеаза. Этот фермент помогает расщепить пептидную связь между аминокислотами.

Представляет интерес окрашивать ткани красителями, источниками которых являются доступные растения: плоды барбариса, чили и черноплодки (аронии), стебли и листья крапивы.

Основным источником окрашивающего пигмента барбариса является берберин, чили - группа каратиноидов, черноплодки - антоциановые пигменты, крапива - хлорофилл (таблица 4).

В качестве окрашивающего субстрата взято волокно натурального происхождения - лен. Это уникальное волокно, обладающее рядом ценных свойств (гигроскопичность, биоцидность, фактурность и т.д.). Произрастает на территории РФ. В условиях климата средней полосы агротехника льна является оптимальной. Трудность закрашивания льняного волокна заключается в наличие достаточно толстой первичной стенки, которая, однако, в процессе переработки (прядение, ткачество) механически повреждается и образуются микротрещины.

Для создания оптимальной техники крашения льна природными красителями, в условиях обработки ферментами, проведено исследование в несколько этапов.

На первом этапе рассматривалось концентрационное влияние ферментов на насыщенность получаемой окраски (рис. 2 и 3)

Рис.  2.  Концентрационное  влияние  целлюлазы  на  насыщенность  окраски льна природными красителями

При участии целлюлазы можно достичь повышения чистоты окраски до 45-32% чили(1-3 г/л фермента) и черноплодки(5 г/л фермента). В случае крашения барбарисом и крапивой чистота окраски колеблется в пределах 21- 24% независимо от концентрации фермента (рис 2).

Рис. 3. Концентрационное влияние панкреатина на насыщенность окраски льна природными красителями

Применение панкреатина в пределах 3-8 г/л позволяет поднять насыщенность окраски до 30-35% черноплодкой и чили. Оптимальными интервалами добавок панкреатина для барбариса(3-5 г/л) 20-24%, а для крапивы(1-3г/л) 22-25% (рис 3).

На втором этапе, при выбранных оптимальных концентрациях ферментов варьировалась рН среды ( рис 4-5).

Рис. 4. Влияние рН красильной ванны природных красителей на выход цвета с применением целлюлазы

При участии целлюлазы изменение рН среды в пределах 4-6 позволило повысить выход цвета черноплодки и чили до 30-40% . Изменение рН среды практически не оказало влияния на выход цвета (17-22%) барбариса и крапивы (рис 4).

Рис. 5. Влияние рН красильной ванны природных красителей на выход цвета с применением панкреатина

Варьирование рН красильной ванны в пределах (4-8) с участием панкреатина позволило увеличить выход цвета чили с 15 до 35%. Для черноплодки максимальная накрашиваемость(45%) достигается при рН = 2. Изменение рН среды практически не повлияло на выход цвета барбариса(25%) и крапивы(3-5%) (рис 5).

На третьем этапе при оптимальной концентрации и выбранной рН варьировалась температура, с целью максимальной активизации ферментов.

Рис.    6.   Влияние    температуры   красильной    ванны    на   выход   цвета   с применением целлюлазы

Проанализировав полученные данные, можно сделать вывод о том, что при выбранных условиях оптимальная температура крашения для барбариса составляет 40 град. и позволяет достичь выхода цвета 65%, для чили и крапивы – 60 град ( 25%). Поднятие температуры с 20 град до 70 не оказало видимого влияния на выход цвета черноплодки (рис 5).

Рис.    7.   Влияние    температуры    красильной    ванны    на   выход   цвета   с применением панкреатина

Изменение температуры красильной ванны не повлияло на выход цвета барбариса, черноплодки и крапивы. Максимального выхода цвета чили( 50%) удалось достичь при температуре 40 град (рис 6).

2.3.2. ВЛИЯНИЕ ФЕРМЕНТАТИВНЫХ ПРЕПАРАТОВ НА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ЛЬНА, ОКРАШЕННОГО

ПРИРОДНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ

В процессе оценки параметров накрашиваемости обнаружено, что образцы льна, обработанные ферментами, в процессе крашения природными красителями меняют технологические параметры, в частности, жесткость.

Жесткость окрашиваемых образцов определялась консольным методом и соответствующие зависимости представлены ниже. Для сравнения взяты наиболее характерные примеры крашения экстрактами чили и крапивы.

Рис. 8. Концентрационное влияние ферментов на жесткость льняной ткани, окрашенной природными красителями

На рис. 8 показан пример влияния ферментов на жесткость льняных образцов. Видно, что резко возрастает жесткость на 100-110% в случае действия чили - целлюлаза, при крашении крапивой повышение жесткости на 60% достигается при концентрации ферментов 3г/л.

Основной отправной позицией выбора оптимального содержания фермента  является  максимально  возможное  повышение  накрашиваемости.

Поэтому, в случае крапивы содержание мезима составляет 3г/л, целлюлазы 10г/л, в случае чили содержание мезима – 8г/л, целлюлазы 5г/л.

Рис. 9. Влияние рН красильной ванны природных красителей на жесткость льняного волокна

Определение жесткости льняных образцов, окрашенных при выбранной концентрации ферментов, при варьирование рН среды красильного раствора от 2 до 8, показало снижение жесткости на 10-90%. В одном случае (чили- целлюлаза), при рН-2 достигается увеличение грифа на 50%.(рис. 9).

Рис. 10. Влияние температуры красильной ванны природных красителей на жесткость льняного волокна

Критерий накрашиваемости послужил основой выбора рН для крапивы 4 для чили 8. При варьирование температуры от 30 до 70°С, указанных рН и концентрации фермента, обнаружено снижение жесткости на 20-90%, кроме

случая чили – целлюлаза, который в интервале 30-50°С позволил достичь увеличения грифа на 40-95% (рис.10).

Жесткость текстильных материалов тесно связана с показателями малосминаемости. Обычно, повышение жесткости сопровождается понижением малосминаемости (примером может служить бумага). Если, при повышение жесткости происходит увеличение устойчивости к смятию, то можно говорить об эластичности и наполненности грифа (в качестве примера можно привести резину). Пониженная жесткость или ее отсутствие может сопровождаться и отсутствием малосминаемости, что позволяет получить мягкие, неупругие материалы.

Рис. 11. Концентрационное влияние ферментов на общий суммарный угол раскрытия льняной ткани, окрашенной природными красителями

После снятия нагрузки с испытуемых образцов определено, что устойчивость к смятию можно повысить на 7% в случае крапива – целлюлаза (3г/л). Примеры, где достигается повышение жесткости у чили – целлюлаза и крапива - мезим сопровождаются снижением устойчивости к смятию на 10- 45%, т.е. достигается изменение жесткости, не способствующей упругости грифа (рис. 11).

Рис. 12. Влияние рН красильной ванны на общий суммарный угол раскрытия льняного волокна, окрашенного природными красителями

Сравнение рис. 9 и 12 показывает, что получаются мягкие, неэластичные материалы.

Рис. 13. Влияние температуры красильной ванны природных красителей на общий суммарный угол раскрытия льняного волокон

Варьирование температуры также приводит к получению мягких льняных материалов, либо излишне жестких, как в случае чили – целлюлаза ( рис 10 и 13).

2.3.3. ВЛИЯНИЕ ФЕРМЕНТОВ НА УСТОЙЧИВОСТЬ ОКРАСКИ ПРИРОДНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ К СТИРКЕ

Узкое место природных красителей – низкая устойчивость к условиям эксплуатации, в частности, к стирке. Это связано с фактическим отсутствием

сродства природного пигмента к волокну, из-за чего, в условиях стирки, краситель может легко десорбироваться в сточные воды, Кром того, щелочные условия стирки могут изменить первоначальный цвет получаемой окраски, как это происходит в случае антоциановых красителей, у которых ярко - малиновый цвет становится серым.

В таблице 6 представлены результаты оценки устойчивости окраски льна исследуемыми красителями к стиркам.

Таблица 6 - Оценка устойчивости к стиркам



Образец

Устойчивость, баллы

Изменение первоначальной окраски

Степень закрашивания белого льна

Степень закрашивания белого хлопка

1.Крапива+Целл

3

4

5

2.Крапива+Мезим

3

4

5

3.Чили+Целл

3

4

5

4.Чили+Мезим

3

4

5

5.Барбарис+Целл

4-5

4

5

6.Барбарис+Мезим

4

4

5

7.Черноплодка+Целл

4

4

5

8.Черноплодка+Мезим

4

4

5

9.Крапива+Целл+рН(4)

3

5

5

10.Крапива+Мезим+рН(4)

3

5

5

11.Чили+Целл+рН(8)

3-4

4-5

5

12.Чили+Мезим+рН(8)

3

4-5

5

13.Барбарис+Целл+рН(8)

3-4

4

4

14.Барбарис+Мезим+рН(8)

3-4

4-5

4

15.Чернопл+Целл+рН(2)

3

4

5

16.Чернопл+Мезим+рН(2)

3

4

5

17.Крапива+Целл+рН+Т(40)

3

4-5

5

18.Крапива+Мезим+рН+Т(50)

3

4-5

5

19.Чили+Целл+рН+Т(40)

3

5

5

20.Чили+Мезим+рН+Т(70)

3

4-5

5

21.Барбарис+Целл+рН+Т(40)

3

4

5

22.Барбарис+Мезим+рН+Т(40)

3

4

5

23.Чернопл+Целл+рН+Т(40)

3

4

5

24.Чернопл+Мезим+рН+Т(50)

3

4-5

5

Видно, что первоначальная окраска практически во всех случаях снижается до 3 баллов. Исключение составили случаи барбарис – целлюлаза, также благоприятно сказалась оптимизация рН= 8 для обоих ферментов, а также для случая чили - целлюлаза при рН 8. Закрашивание смежных образцов колеблется на уровне 4-5 баллов, что в целом позволяет сопоставить результаты, полученные при участии ферментов, с результатом при участии солей металлов. Также следует отметить, что снижение рН до 2 позволяет обеспечить сохранность антоциановых красителей (черноплодка), т.е. их набор красно-пурпурных оттенков (образцы не посерели).

3. ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦЕХА КРАШЕНИЯ ПЕРЕОДИЧЕСКОГО ДЕЙСТВИЯ

3.1.   ВЫБОР АССОРТИМЕНТА



Ткань[18]


Арт икул

Основа

Уток

Ширина ткани, см

Поверхнос тная плотность гот ткани, г/м2

Линейн плотность пряжи

Вол. состав

Линейн плотност ь пряжи

Вол. состав

Суро вой

готов ой

Рубашечн

.

3588

72

ХВ

50

ПЭ (33%)

95.5

90

350

Кисея

1436

16.4

ХВ

15.4

ХВ

86

80

80

Дончанка

25

ХВ

25

ХВ

11,4

95

107

Лотта

1513

25

ХВ

25

ХВ

98

85

130


3.2.   ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ПРОВОДКА арт. 3588 Рубашечная ткань

Операция

[19,20]

Рецептура

Режим

Оборудование


1


Разбраковка


-


-

Машина контрольно- мерильного типа МКМ-120, МКМ- 140

2.

Опаливание

-

Скорость  до  200 м/с

Газоопаливающие машины ГО-240 М.


3.


Расшлихтовка

Водный               раствор серной кислоты 3-5г/л или гидроксид натрия 3-5 г/л.


30-40        градусов,

до 12 часов.









Линии ЛОБ-140 и ЛОБ- 6180.



4.



Отварка

Гидроксид натрия 30-

60 г/л, ПАВ,

диспергаторы, силикат натрия

100  градусов  1-2 часа,     промывка. Отварка врасправку.



5.



Беление

Пропитка раствором гипохлорита натрия, отжим,           пропитка перекисным

раствором

Запаривание       в течении                 10-20

мин.


6.


Мерсеризация

Обработка                 конц раствором гидроксида натрия 200-33г/л в натяг.


Запаривание       в течении 5-10 мин.



Крашение

- прямыми

-кубовыми

-кр-ль  3-4%  от  масс вол,

сода 1-2%

хлорид натрия 5-20%

-    кр-ль      затираем       с

-40    град      10-15 мин,вводят хлорид       натрия

+20мин

-      конц        восст



Джиггер фирмы

«Thies»




диспергатором           и водой

Добавляем NaOH Na2S2O4

Уксусная    кислота  и диспергатор     до     ph 5.56-полученной суспензией плюсуют.Затем плюсование проявительным раствор

гидросульфита натрия 3-8 г/л

NaCl 30 г/л

раствор     готовят 15-20

мин.Плюсование 2мя    растворами, окисление.






з/о

-                     Пропитка

технологическим раствором, подсушка,

исправление  перекоса утка

ширение каландрирование




-



Линия заключительной отделки ЛЗО-140.


арт. 1436, 1499, 1513. Платьевая группа летняя подгруппа

Операция

[19,20]

Рецептура

Режим

Оборудование


1


Разбраковка


-


-

Машина контрольно- мерильного типа МКМ- 120, МКМ- 140, МКМ-

180



2.



Опаливание


Опаливание рекомендуется проводить 2-3 раза

Скорость     до 200 м/с Темпер  ткани не      превыше 150 град


Машина тканеопаливающая МТО



3.



Расшлихтовка


Водный раствор серной кислоты 3-5г/л или гидроксид натрия 3-5 г/л.

30-40

градусов,    до

12           часов вылеживания, промывка






Линия совмещенной мерсеризации и отварки типа ЛМО-140.



4.



Отварка

Гидроксид        натрия    8-15 г/л,

ПАВ,

диспергаторы, восстановители(ронгалит) силикат натрия



100    градусов 1-2 часа.

5.

Мерсеризация

Обработка                       конц раствором        гидроксида

Запаривание в течении                  5-10




натрия 200-300г/л в натяг.

мин.



6.


Беление

Пропитка           раствором гипохлорита           натрия,

отжим,                 пропитка перекисным раствором

Запаривание в течении 10-20 мин.

Линия беления врасправку с конвеерной запарной камерой

«Киото» (Япония)


7.


Термо- стабилизация


Обработка                 горячим воздухом

Темпер     180-

210 град 30-90 сек.


Термостабилизационная машина «Элитекс»







8.






Крашение

- прямыми

-кубовыми



-кр-ль 3-4% от масс вол, сода 1-2%

хлорид натрия 5-20%

- кр-ль 2г/л глицерин 8г/л

гидроксид        натрия       35% 20г/л

гидросульфид натрия 6г/л

-подьем  темп до  30  град  в теч 30-40 мин. Промывка хол водой, закреплен ДЦУ

Мягчение CHCOOH

-    нагрев    до температуры крашения       40 мин.







Эжектор Soft TRD DS XL фирмы «Thies»




9.




з/о

Пропитка технологическим раствором, подсушка,

исправление        перекоса утка

ширение каландрирование




-




Линия заключительной отделки ЛЗ0-140.


3.3.   ХАРАКТЕРИСТИКА ОБОРУДОВАНИЯ КРАСИЛЬНОГО ЦЕХА

ДЖИГГЕРА

Оборудование периодического действия дает возможность окрашивать ткани в виде жгута и расправленным полотном. Оно целесообразно на отделочных предприятиях, выпускающих небольшие партии тканей в широком ассортименте. Длительный контакт текстильного материала с красильным раствором в периодических способах крашения обуславливает равномерное и глубокое прокрашивание волокна, а следовательно, высокое качество продукции. Кроме того, в большинстве случаев красильное оборудование      периодического      действия      является      оборудованием

многоцелевого назначения, т.е. может быть с успехом использовано для других отделочных операций, таких, как отварка и беление текстильных материалов, что в значительной мере повышает его ценность.

Рис. 14. Красильно-роликовая машина (джиггер)

Красильно-роликовые машины используются для отварки, беления, крашения, промывки и других жидкостных обработок тканей из натуральных и химических волокон в расправленным полотном. Принцип крашения на машинах данного типа состоит в следующем: ткань 2, предварительно намотанная расправленным полотном на один из двух вальянов 3, перематываясь, отрабатывается в технологическом растворе, находящемся в ванне 1, размещенной между вальянами. Ткань заправляется в машину с ролика, устанавливаемого на выносных консолях 5 в непосредственной близости от вальянов. После окончания крашения и промывки, ткань, отжимается обрезиненным роликом 4 [19].

Рис. 15. Thies-Jigger

Thies-Jigger обеспечивает процесс крашения как в диапазоне низкого давления – до 98 °C, так и в высокотемпературном режиме при температуре до 143°C и рекомендуется для обработки врасправку проницаемых и непроницаемых видов тканей, склонных к образованию заломов. Максимально возможная гибкость достигается при отделке всех видов современного полотна, а также смесей.

Благодаря внедрению новшеств, как бесступенчато регулируемое натяжение и скорость движения полотна, а также корыто малого объема для оптимального крашения в коротком модуле и постоянным условиям процесса крашения были достигнуты решающие достижения.

Для комплексного управления используется зарекомендовавший себя в крашении по методу выбирания из ванны промышленный компьютер с

PLC и счетчиком движущегося текстиля. Благодаря этому обеспечивается оптимальное управление процессом [21].

Рис. 16. Схема работы джиггера Техническая характеристика: натяжение полотна: 50 - 800 N

скорость: 10 до 150 м/мин ширина до: 5400 мм ширина вальца до: 5600 мм

диаметр вальца*: 330 - 550 мм диаметр Batch*: 1000/1230/1450 Таблица 7 - Технические детали

Товары Напряжение

50 - 800 Н

Скорость

10 - 150 м /мин

Товары ширины

до 5400 мм

Ширина рулона

5600 мм

Решающие  нововведения  в   технологический    процесс   гарантируют применение в соответствии с духом времени :

-крайне благоприятный модуль ванны благодаря исполнению корыта малого объема

-счетчик движущегося текстильного полотна для внешнего определения и регулирования скорости и натяжения полотна

-постоянные   условия   крашения    в   корыте    малого   объема   также   при различных размерах партии

-счетчик предварительного расхода воды для контролированной промывки

-дозирование красителя и вспомогательных веществ в зависимости от длины проходящего через корыто полотна

-внешнерасположенный насос и теплообменник для равномерного нагрева

-простое обслуживание

Oпции:

-устройство для ввода и выхода с ширителем для втягивания и вытягивания без образования заломов

-двигатель с регулятором частоты

-функция    «солерастворения»      с    электромешалкой    и    автоматическим дозированием в автоклав

-самоочищающийся фильтр для красильной ванны

-потолочное отопление

-отсасывающая балка для обезвоживания полотна при разгрузке

-очистительное устройство на крышке автоклава

-автоматизированная загрузочно-разгрузочная дверь.

Рис. 17. Габаритные размеры джиггера фирмы Thies КРАСИЛЬНЫЕ МАШИНЫ ЭЖЕКТОРНОГО ТИПА

Красильные машины эжекторного типа служат для высокотемпературного и обычного способов крашения тканей или трикотажных полотен в жгуте по периодическому способу. Перемещение текстильного материала осуществляется в основном благодаря циркуляции красильного раствора. Принцип транспортировки основан на том, что движущийся поток жидкости через силу трения между жидкостью и тканью, погруженной в него, сообщает последней свою кинетическую энергию и осуществляет ее перемещение [20].

Эжектор, обеспечивающий перемещение жгута ткани в машине, чаще всего устроен по принципу трубки Вентури. Камера, в которую под давлением закачивается красильный раствор, имеет сужающееся сечение, которое затем расширяется. Через узкую часть трубы эжектора  проходит жгут ткани, который подхватывается потоком и разгоняется.


Рис. 18. Красильная машина Soft TRD DS XL

Soft TRD DS XL оборудование универсального применения для тканого и трикотажного полотна. Благодаря  короткому  времени обращения и “плавающему” перемещению полотна оборудование особенно предназначено для обработки тканей, склонных к образованию заломов из полиэфира (также нефиксированного), смесей с полиэфиром, полиамидом, микроволокном и смесей с лайкрой, а также для ворсовых и шерстяных тканей.

Красильные трубы soft TRD DS XL рассчитаны для приема по два жгута полотна. Вес загрузки на накопитель зависит от специфических особенностей полотна и выбора типа оборудования. Разные типоразмеры покрывают широкий спектр производительности. Современный промышленный компьютер берет на себя функцию управления обрабатывающими процессами и обеспечивает оптимальный технологический процесс.

Технические детали:

- аналоговое дозирование полностью автоматическое

- дозирование красителей и ТВВ по заранее программированному времени

-   потребность   меньшей    площади   установки    за   счет   более   короткой конструкции

- поставляемые типы:

N -1000: 2 x 75  кг/накоп.

стандарт: 2 x 100 кг/накоп.

N + 1000: 2 x 125 кг/накоп.

N + 2000: 2 x 150 кг/накоп.

- модуль ванны 1:8

- поставляется до рабочей температуры макс. 140 °C

- управление через промышленный компьютер.

Опции:

- двигатель насоса с регулируемой частотой

- фильтр с фильтрующими вставками или каскадный фильтр

- прибор для поиска шва с контролем движения полотна

- ручное регулирование сопла в 6ти позициях; оптимальная пневматическая Регулировка  с                      программированием                через      систему       управления оборудованием.

- комбинированное охлаждение/промывка

Дополнительное оснащение для сокращения продолжительности процессов промывки и охлаждения при одновременной экономии воды за счет комбинации обоих процессов.

Рис. 19. Габаритные размеры soft TRD DS XL

ОБОРУДОВАНИЕ РЕСТАВРАЦИОННОЙ МАСТЕРСКОЙ

Рис. 20. Настольный светильник с лупой, модель LM на шарнирном штативе, c креплением для стола

Увеличение: 2-кратное/3 диоптрии

Радиус поворота шарнирного штатива: 800 мм Длина сетевого кабеля: 1,75 м

Диаметр линзы: 100 мм

Цвет: белый

Рис. 21. Промывочная ванна реставрационная СМТ (Пр-во Россия)

Материал:    нержавеющая   сталь   или   полипропилен/поливинилхлорид  по выбору реставратора

База может быть разобрана и сложена для хранения за несколько минут, при наличии дополнительной стяжки из нее может быть собрано два индивидуальных рабочих стола

Длина

2000 мм

Ширина

1000 мм

Высота

900/950 мм



Рис. 22. Парогенератор Emilio Plus Restauro RAS, для реставрации изделий из ткани и кожи

Горячий пар, подаваемый под давлением, позволяет растворять поверхностный слой загрязнений, обеспечивая минимальное намачивание материала и эффективно уничтожая не только механические загрязнения, но также грибок и плесень.

Питание

220-240 V

Объем бойлера

2,2

Мощность бойлера

2000 W (2*1000)

Температура пара

165

Давление пара (Бар)

4,8

Производительность (кг пара/час)

2,6

Мощность аспиратора

1200W (203м3/час)



Рис. 23. Реставрационный стол для тканей с промывочной ванной ВТ1510

Стол в рабочем положении

Размеры 1506х1006х750 (вес 110 кг), передвижной.

С промывочной ванной (глубина 50мм), опустошаемой с помощью сливного крана.

Производство: Польша.

3.4. РАСЧЕТ ЦЕХА

Расстановка оборудования производится в соответствии в нормативами, которые установлены отраслью. Мы должны обеспечить сопряженную работу [18].

После выбора оборудования и режимов обработки приступают к расчету количества оборудования, необходимого, чтобы обеспечить выпуск, заданного количества продукции.

Необходимое количество оборудования рассчитывается как :

B

M= Т ´ К

В- выпуск продукции в год, м Т - число рабочих часов в год

р.о. ´ Н

, где

Н - техническая скорость машины, м/мин Кро – 0.95

Выпуск красильного цеха составляет В=800000 м/год

Число рабочих часов в года Т=8 (кол раб часов в сутки)* 252(кол. раб дней в году)*2(кол смен в сут)= 4032 ч/год

Для разбраковки ХБ и ХБ-ПЭ продукции используем машину контрольно-мерильного типа МКМ-120 МКМ-140 с рабочей скорость 72 м/мин


Ставим 3 машины.

800000

М= 4032 ´ 0.95 ´ 72 =2.9

Для периодического крашения ХБ продукции используем красильную машину эжекторного типа фирмы « Thies» - Soft TRD DS XL с рабочей скоростью 400 м/мин

М=        800000

4032 ´ 0.95 ´ 400

=0.52

С учетом технического простоя ставим 2 машины.

Для периодического крашения ХБ-ПЭ продукции используем джиггер фирмы «Thies» с рабочей скоростью 130 м/мин

800000

М= 4032 ´ 0.95 ´130 =1.6

Ставим 2 машины.

ПЛАН ЦЕХА



Перв. прмен.


Форм

Зона

Поз.


Обозначение


Наименование

Кол


Приме чание












 Докум ентация



Справ













СПЕЦИФИКАЦИЯ





С-D

3

1

Эжекторная красильная







машина  Soft TRD



Подп. и дата






DS XL

2



С-D

2

2

Красильная машина







Thies-Jigger

2



С-D

4

3

Машина контрольно-



Инв № дуб






Мерильного типа







MKM-120 МКМ-140

3
















Взаим инв. №






























Подп. и дата




























Спецификация

к красильному цеху






Изм.

Лист

докум.

Подп

Дата

Инв. № подл.


Разбраб.

ДосаеваА.И.




Лит.

Лист

Листов

Пров.

ТретьяковаА.Е.












Н.контр.





Утв.





Перв. прмен.


Форм

Зона

Поз.


Обозначение


Наименование

Кол

Приме чание












 Докум ентация













ЭКСПЛИКАЦИЯ




А-В

2-4


Реставрационная






I

мастерская

1


Подп. и дата



А-В

2

II

Кабинет мастеров

1



A-B

2

III

Кабинет колориста

1



А-В

2

IV

Кабинет слесарей

1



В-D

1

V

Химическая станция

1


Инв № дуб



С-D

4

VI

Склад

1



С-D

1

VII

Химическая лаборатория

1



А-В

1

VIII

РММ

1



А-В

4

IX

Гардероб

1


Взаим инв. №



А-В

1

X

Туалет

1























Подп. и дата




























Экспликация к красильному цеху






Изм

.

Лист

№ докум.

Подп

Дата

Инв. № подл.


Разбраб.

Досаева А.И.




Лит.

Лист

Листов

Пров.

ТретьяковаА.Е.












Н.контр.





Утв.




4.   ХУДОЖЕСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ

ИСТОРИЧЕСКОЕ ОФОРМЛЕНИЕ ЛЬНА И ЕГО МОДНЫЕ ТЕНДЕНЦИИ

С давних времен лен считается важнейшим растением. Его главная ценность заключается в уникальных свойствах волокна. Льняная ткань обладает высокой прочностью и эластичностью. Плохо поддается гниению. Изделия из этого материала долго не изнашиваются. При этом актуальным остается вопрос сохранения исторических тканей, а также существует необходимость в реставрационных работах. Поэтому также необходимо изучать историю художественного оформления льняных тканей, что в свою очередь помогает современным художникам лучше понять особенности древнейшего вида прикладного искусства - искусство узорного льноткачества.

Культура льна начинает свою историю еще с эпохи неолита. В Древней Руси льняные ткани красили, отделывали вышивкой, позднее материал украшался печатным рисунком - набойкой. Лен производился на простейших ткацких станках, из которого шили мужские рубахи, женскую одежду, полотенца, скатерти. Из отбеленного на снегу льна (новины) изготавливали белье [23].

Рис. 24. Коврик. Лён. Египет ( 16-14 в до н.э) Египетский музей, Турин

В Европе узорное льноткачество возникло в XVII в. В это время были широко распространены белые салфетки и скатерти из льна, восхищающие мастерством и легкостью прорисовки мотивов. На салфетках в основном изображались монограммы заказчиков. Льняные же скатерти служили прекрасным фоном для фарфоровых и серебряных сервизов. К конце XIX – нач XX в. одну салфетку украшали копией рисунка с тканей эпохи Людовика XVI c изящной трактовкой орнамента, вторая украшалась массивными цветочными мотивами в стиле барокко, третья отличалась оформлением египетскими орнаментами.

Рис. 25. Бранное ткачество. Лен, шерсть. Литва, Кон. XIX в.

Для тканей начала XX века характерно использование цветочных мотивов: ирис, маки, лилии, орхидеи. Исчезло характерное деление рисунка скатертей на середину и кайму. В качестве основы - сетка из извивающихся стеблей цветов. В центре небольшие букетики в рапортном повторении.

Можно говорить о том, что на протяжении многих веков, вплоть до XX века, в оформление льняных тканей наблюдаются главным образом растительные орнаменты (часто с обилием деталей), а также сюжетные сцены. В 16-17 веках распространение приобретают и геральдические орнаменты, а в 18 веке в рисунке преобладают архитектурные мотивы, цветы и  букеты.  Орнаментация  льняных  тканей,  строящаяся  в  то  время  по

принципу ритмичных повторов (рапортов), достигалась путем переплетений нитей, набивным способом, а так же вышивкой. Древнерусская льняная одежда не отличалась разнообразием в покрое. Крестьянин, горожанин и феодал носили одинаковые рубахи, отличающиеся только тонкостью и качественностью ткани. Ворот, подол, края рукавов украшались вышивкой. Дома также ходили в вышитых одеждах, так как вышивка на одежде служила не только украшением, но имела и защитные функции - как оберег от беды и нечистой силы.

Рис. 26. Костюм дружки жениха. 20в.

В течение тысячелетий из льна делали тончайший батист, брюссельские и вологодские кружева и одновременно паруса, грубую одежду и половики. Но и сейчас лен не утратил свою актуальность. Его используют для производства одежды, а так же лен приобрел широкое применение в современном интерьере.

Льняную одежду в Россию шьют в очень малых объемах. Лен ассоциируют с народным промыслом, фольклорными вышитыми рубахами и скатертями, при этом в Европе лен нашел достаточно широкое применение. В последние годы предлагаются разнообразные льняные ткани, различающиеся по фактуре. Это может быть и грубая «холстина», рыхлая, тяжелая «рогожка»; Ткани обладают разной плотностью. Это и схожие с хлопком  и  шелком  легкие,  полупрозрачные  ткани  и  плотные,  хрустящие

ткани. Появляется такой вид отделки, как лощение, лаке, каландрирование. При этом большой ценностью является натуральная, природная неровнота льняной поверхности, с белыми штрихами непропрядов, естественной мятостью. Не останавливается совершенствование таких технологий отделки льняных тканей, как «делаве» (стирка и повторное окрашивание материала), а также технологии с эффектом жатости, мятости, гофре, сирсакер (жатость в полосе)[22]. Льняные платья, костюмы и аксессуары выпускают такие модные дома как Prada, Valentino, Dolce & Gabbana.

Рис. 27, 28. Льняные платья от модных домов

Лен имеет ярко выраженную фактуру, выражающуюся в характерных узелках по всей поверхности полотна. По данным причинам этот материал весьма часто применяется при решение различных дизайнерских идей и задач в интерьере.

Льняные шторы или покрывало изо льна прекрасно дополнят интерьер спальни. Теплые неброские оттенки тканей вполне уместно немного оживить нежной ненавязчивой вышивкой, мережкой, шелковыми лентами. Лен в интерьере спальни может присутствовать и на полу, например в качестве

прикроватного коврика. И даже комплекты льняного постельного белья выглядят весьма изысканно: приятный тонкий и мягкий материал зачастую украшен легким кружевом или изящной тонкой вышивкой.

Рис. 29. Льняное постельное белье, покрывало и коврик

В дизайнерском оформлении кухни лен занимает лидирующее положение по отношению к другим тканям. Из данного материала изготавливают скатерти и салфетки, полотенца и фартуки, прихватки и навесные карманы, абажуры и подушки (или чехлы) на стулья, а так же шторы для кухни изо льна всегда смотрятся вполне уместно.

Рис. 30. Полотенца кухонные изо льна

Как натуральное волокно, лен требует для соседства такие же природные детали. Гармонично сочетается с деревом (в том числе и с различными плетениями), камнем, плиткой, керамикой. Однако талант и нестандартное мышление дизайнеров зачастую способны гармонично сочетать   лен   в   интерьере   с   наиболее   современными   и   холодными   в

стилистическом отношении материалами, такими как стекло, металл и даже пластик [24].

Рис. 31. Шторы из льна в интерьере

Можно смело говорить о том, что и сегодня лен не потерял своей актуальности. В настоящее время эти ткани, благодаря своим уникальным качествам, находят все большее применение в жизни и быту человека. Этот экологически чистый материал используют для пошива одежды и аксессуаров, широко применяется для оформления интерьеров, из льна производят скатерти и другие бытовые текстильные изделия.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Произведен анализ перспектив развития льняной промышленности в Российской Федерации.

2. Показано, что введение ферментов из группы целлюлаз и панкреатина позволило повысить чистоту цвета льняной ткани в процессе крашения природными красителями.

3. Варьирование рН среды крашения обеспечивает увеличение выхода цвета на льняную ткань. Оптимальной рН для барбариса и чили является 8, для крапивы 4, для черноплодки 2.

4. Найден оптимальный температурный диапозон, обеспечивающий максимально возможный выход цвета : для барбариса, крапивы, черноплодки и чили с участием целлюлазы 40°С, мезима 40-50°С, в случае чили - мезим - 70°С.

5. Оценка грифа льняной ткани, окрашенной природными красителями, показала повышение жесткости при использовании чили и крапивы. Варьирование параметров температуры и среды снижает жесткость текстильного льняного материала.

6. Повышенная жесткость льна, окрашенного чили или крапивой, сопровождается снижением малосминаемости. В остальных случаях получется мягкий гриф с пониженной эластичностью. Можно предположить, дестабилизирующую роль в надмолекулярной структуре целлюлозы льна объемных пигментов природных красителей (по аналогии гидротропными препаратами) при участии энзимов.

7. Введение ферментов в процесс крашения льна природными красителями позволяет получить удовлетворительную устойчивость окраски к мокрым обработкам. Можно предположить, что ферменты щедяще деструктируют молекулу природных красителей, уменьшая их в размерах и повышая тем самым диффузию вглубь волокна.

8. Разработаны рекомендации по крашению льна природными красителями (крапивы, чили, барбариса, аронии) с участием фермента на базе целлюлаза /панкреатин.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Ольшанская О.М., Артемоа А.В.//Текстильная химия. 2000. № 1. C. 98- 106.

2.   Коломейцева Э.А., Морыганов А.П, Стокозенко В.Г. Технический текстиль c улучшенными функциональными свойствами на основе льняных и полиэфирных волокон // Технический текстиль. 2015. № 33.

3.   Маклахов А.В., Живетин В.В. Состояние и перспективы развития льняного комплекса Российской Федерации // Проблемы развития территории 2015.Вып. 3 (77).

4.   Крупнов Ю. Сеющий лен – пожнет золото // Литературная газета. 8 апреля 2015. № 14.

5.   Мельников Б.Н., И.Б.Блинчева Теоретические основы технологии крашения волокнистых материалов. М.:Химия,1978.

6. Ковтун   Л.Г.,   Маланкина   Е.Л.,   Толкачева   Н.В.,   Щербакова   С.А.

//Текстильная химия. 1999. №1. С. 69 - 74.

7.   Кричевский Г.Е. // Текстильная химия. 1998. №2 (14). - Специальный выпуск РСХТК. С. 51 – 5.

8. Семак Б.Б., Галык И.С., Кирильчук Р.В. Крашение ткани отваром травы крушины // Текстильная промышленность 1996. №5. с 28.

9. Маланкина Е.Л., Ковтун Л.Г. Использование травы щавеля конского в качестве источника растительных красителей, // Материал VI Международной научно – практической конференции. «Нетрадиционное растениеводство., экология и здоровье. 8-14 сентября 1997г., город Алушта, с 143.

10.   Турова А.Д., Сапожникова Э.Н. Лекарственные растения СССР и их применение. – М.: Медицина, 1983, с. 162

11. Журнал //Индустрия чистоты. Март 2005. № 2 (7).

12. Голиков В.П., Природные органические красители музейных текстильных изделий, М., 1981.

13.   Сафонов В.В. Практикум по химической технологии отделочного производства. 2008. С. 595.

14.   ГОСТ 10550-75. Распространяется на материалы для одежды - ткани, трикотажные и нетканые полотна, искусственный мех и дублированные материалы, текстильно-галантерейные изделия (ленты и тесьму) и устанавливает следующие методы определения жесткости: определение жесткости при изгибе под действием собственной силы тяжести без принудительной деформации пробы (консольный бесконтактный метод и метод переменной длины); определение жесткости под действием сосредоточенной нагрузки с принудительной деформацией пробы (метод кольца).

15.   ГОСТ 19204-73. Распространяется на готовые ткани, нетканые полотна из волокон и нитей всех видов, кроме шерстяных и полушерстяных, и устанавливает метод определения несминаемости. Стандарт не распространяется на технические и рельефные ткани типа "Космос".

16. Кобляков А.И. Лабораторный практикум по текстильному материаловедению. Легпромбытиздат. 1986. С. 344.

17. ГОСТ 9733.4-83. Распространяется на текстильные материалы и устанавливает метод испытания устойчивости окраски к стиркам в условиях от мягких до жестких.

18. Корчагин М.В. Проектирование отделочных фабрик текстильной промышленности, Легкая индустрия, 1980.

19. Мельников Б.Н. Отделка хлопчатобумажных тканей, Легпромбыттиздат, 1991.

20.   Попиков И.В.,Тиматков А.Г. Оборудование шелкоотделочных предприятий, Легпромбыттиздат, 1991.

21. http://www.domechti.ru

Похожие работы на - Царевич, не помнящий зла

 

Не нашли материал для своей работы?
Поможем написать уникальную работу
Без плагиата!