Крашение
Крашение – это нанесение красителей или пигментов на текстильные материалы, такие как волокна , пряжа и ткани , с целью достижения цвета с желаемой стойкостью цвета . Крашение обычно производится в специальном растворе, содержащем красители и определенные химические вещества. красителя Молекулы прикрепляются к волокну путем абсорбции, диффузии или связывания, при этом температура и время являются ключевыми контролирующими факторами. Связь между молекулой красителя и волокном может быть сильной или слабой, в зависимости от используемого красителя. Крашение и печать — это разные области применения; при печати цвет наносится на локализованную область с желаемым узором. При крашении его наносят на всю ткань.
Исторически основным источником красителей была природа : красители добывались из растений или животных . Однако с середины XIX века люди начали производить искусственные красители, чтобы получить более широкий диапазон цветов и сделать красители более устойчивыми для стирки и общего использования. Различные классы красителей используются для разных типов волокон и на разных этапах процесса производства текстиля: от рыхлых волокон, пряжи и ткани до готовых предметов одежды.
Акриловые волокна окрашивают основными красителями, нейлоновые и белковые волокна, такие как шерсть и шелк , окрашивают кислотными красителями , а полиэфирную пряжу окрашивают дисперсными красителями . Хлопок окрашивают различными типами красителей, включая кубовые красители , а также современные синтетические реактивные и прямые красители.
Этимология
[ редактировать ]Слово «краситель» ( , DIE ) происходит /ˈd aɪ/ от среднеанглийского « deie » и древнеанглийского « dag» и «dah» . [ 1 ] Первое известное использование слова «краситель» относится к XII веку. [ 2 ]
История
[ редактировать ]
Самые ранние окрашенные волокна льна были найдены в доисторической пещере в Грузии и датируются 34 000 годом до нашей эры. [ 3 ] [ 4 ] Дополнительные свидетельства окрашивания тканей относятся к периоду неолита в большом неолитическом поселении в Чатал-Хююке на юге Анатолии следы красных красителей, возможно, из охры , оксида железа пигмента , полученного из глины . , где были обнаружены [ 5 ] В Китае окрашивание растениями, корой и насекомыми было прослежено более 5000 лет назад. [ 6 ] : 11 Ранние свидетельства окрашивания происходят из Синд провинции в Древней Индии (современный Пакистан) , где кусок хлопка, окрашенный растительным красителем, был обнаружен на археологических раскопках в Мохенджо-Даро (3-е тысячелетие до нашей эры). [ 7 ] Красителем, использованным в данном случае, была марена , которая наряду с другими красителями, такими как индиго , была завезена в другие регионы посредством торговли. [ 7 ] Природные красители из насекомых, такие как кошениль и кермес , а также красители на растительной основе, такие как вайда , индиго и марена, были важными элементами экономики Азии и Европы до открытия искусственных синтетических красителей в середине 19 века. Первым синтетическим красителем был Уильяма Перкина в мовен 1856 году, полученный из каменноугольной смолы . Ализарин , красный краситель, присутствующий в марене, был первым природным пигментом, который был дублирован синтетически в 1869 году. [ 8 ] событие, которое привело к краху рынка марены, выращенной естественным путем. [ 6 ] : 65 Вскоре последовала разработка новых, ярко окрашенных синтетических красителей, и к 1870-м годам коммерческое окрашивание натуральными красителями исчезло. Важной характеристикой была светостойкость — устойчивость к выгоранию при воздействии солнечного света с использованием промышленных технологий, таких как разработанные Джеймсом Мортоном .
Методы
[ редактировать ]Крашение может применяться на различных этапах процесса производства текстиля ; например, волокна могут быть окрашены перед прядением в пряжу, а пряжа может быть окрашена перед вплетением в ткань. Ткани, а иногда и сами готовые изделия также могут быть окрашены. [ 9 ] Этап окрашивания продукта варьируется в зависимости от его предполагаемого конечного использования, затрат производителя, желаемого внешнего вида и имеющихся ресурсов, а также других причин. Для описания этих методов окрашивания существуют специальные термины, такие как:
- Крашение в массе . При крашении в массе пигменты добавляются в сам раствор полимера перед экструзией волокон. Этот процесс обеспечивает окрашенным волокнам превосходные свойства прочности . Крашение в массе применяется только к синтетическим волокнам . Этот метод крашения также известен как крашение на растворе. [ 10 ] и «массовая окраска» или «массовая окраска». Он имеет ограниченные варианты цвета. [ 11 ] [ 12 ]
- Крашение волокон : при крашении волокон окрашивание происходит на стадии волокна, прежде чем оно будет сплетено в пряжу. Его еще называют штоковым крашением. Примерами являются меланжи и смеси . [ 13 ] [ 14 ]
- Крашение пряжи : при крашении пряжи пряжа красится сначала перед этапом производства ткани. Крашение пряжи происходит в мотках или в паковках. Крашение пакетов — это метод, при котором нити наматываются на перфорированные конусы, помещенные в красильный сосуд. Затем раствор красителя поочередно выталкивают наизнанку и наоборот. Примерами являются ткани в полоску, с рисунком (клетка) и жаккардовые ткани. [ 9 ] [ 15 ]
- Кусочное крашение : При штучном крашении крашение происходит после изготовления тканей из неокрашенной пряжи. Большинство тканей сплошного крашения окрашивают штучным методом, такие материалы еще называют штучно-крашенными. [ 9 ]
- Крашение одежды . При крашении одежды одежда изготавливается из неокрашенных, но готовых к окраске тканей. [ 12 ]
Условия для различных окрашенных материалов
[ редактировать ]В промышленности и маркетинге используются различные термины в зависимости от метода окрашивания подложки. Например, «окрашенная в исходном состоянии» относится к крашению волокон перед изготовлением пряжи, «окрашенная пряжа» относится к крашению пряжи перед производством тканей, а «окрашенная поштучно» или «окрашенная ткань» относится к крашению пряжи после ее переработки в ткань. Прочность окрашенных волокон и пряжи материалов превосходит прочность тканей. [ 16 ]
Цель
[ редактировать ]Основной целью процесса крашения является достижение равномерного нанесения цвета в соответствии с заранее определенным стандартом соответствия цвета или эталоном на подложке . [ 17 ] Это может быть волокно, пряжа или ткань, отвечающая установленным требованиям по устойчивости окраски . Тай-дай и печать — это методы локального нанесения цвета. [ 18 ]
Приложение
[ редактировать ]
Метод выхлопа
[ редактировать ]При вытяжном методе краситель переносится к подложке движением красящего раствора. Краситель адсорбируется на поверхности волокна и идеально диффундирует по всему волокну. Расход воды при вытяжном применении выше, чем при непрерывном методе крашения. [ 18 ] Существует три соответствующих способа окрашивания вытяжным методом.
- В обороте раствор : сыпучий материал, лента, жгут, пряжа или ткань упаковываются в канистры, наматываются на конусы или перфорированные балки и помещаются внутрь красильного сосуда. Таким образом, жидкость перекачивается и вращается через неподвижный материал.
- Циркуляция материала : Крашение ткани с помощью лебедки и отсадочные машины — это те немногие формы, при которых материал остается в движении, а жидкость остается в неподвижном состоянии. При этом материал движется через неподвижную жидкость.
- Жидкость и материал в движении : методы нанесения струйного крашения и крашения с мягким потоком, при которых материал и раствор остаются в движении.
Непрерывный метод
[ редактировать ]При непрерывном методе краситель транспортируется к подложке, проходя ее через различные стадии, но непрерывно. [ 18 ] Непрерывный метод — это инновационный метод, в котором сочетаются многие дискретные этапы окрашивания, такие как нанесение цвета, фиксация и смывание нефиксированных красителей. [ 19 ] [ 20 ] Виды непрерывного крашения следующие:
Периодический метод холодного подушечки представляет собой полунепрерывный процесс крашения. [ 21 ] [ 22 ]
Безводный метод крашения.
[ редактировать ]Безводное крашение, также известное как сухое крашение, представляет собой недавно разработанный и более устойчивый метод крашения, при котором красители наносятся на подложку с помощью диоксида углерода или растворов, для которых требуется меньше воды или совсем не требуется воды по сравнению с их аналогами. [ 23 ] [ 24 ] [ 25 ]
Выбор красителей
[ редактировать ]Выбор подходящих красителей наиболее важен, поскольку не каждый тип красителя подходит для каждого типа волокна . Красители классифицируются по многим параметрам, таким как химическая структура, сродство, метод нанесения, желаемая стойкость цвета , то есть устойчивость к стирке, истиранию и свету. [ 18 ] Свойства могут различаться в зависимости от красителей. Выбор красителя зависит от цели окрашивания и близости (какой материал окрашивается). Стойкость цвета во многом зависит от размера молекул красителей и их растворимости. Молекулярный размер большего размера обеспечивает лучшую устойчивость к стирке. [ 26 ]
Красители индиго плохо поддаются стирке и истиранию на джинсовой ткани (хлопке), поэтому их используют для создания эффекта стирания на тканях. Напротив, кубовые или реактивные красители для достижения превосходной стойкости к стирке на хлопок наносятся .
Следующим важным критерием выбора красителей является оценка опасности для здоровья человека и окружающей среды . Существует множество красителей, особенно дисперсных , которые могут вызывать у некоторых людей аллергические реакции. [ 27 ] и негативное воздействие на окружающую среду. [ 28 ] Существуют национальные и международные стандарты и правила , которые необходимо соблюдать.
Прямое применение
[ редактировать ]
Термин «прямое нанесение красителя» происходит от того, что некоторые красители перед нанесением необходимо либо ферментировать, как в случае с некоторыми натуральными красителями, либо химически восстанавливать, как в случае с синтетическими красителями и серными красителями. Это делает краситель растворимым, так что он может быть поглощен волокном, поскольку нерастворимый краситель очень мало влияет на волокно. Прямые красители, класс красителей, в основном предназначенных для крашения хлопка, водорастворимы и могут наноситься непосредственно на волокно из водного раствора. Таким же образом применяется большинство других классов синтетических красителей, кроме кубовых и поверхностных красителей.
Этот термин также может применяться к крашению без использования протрав для закрепления красителя после его нанесения. Протравы часто требовались для изменения оттенка и интенсивности натуральных красителей и улучшения стойкости цвета . Соли хрома до недавнего времени широко применялись при окраске шерсти синтетическими протравными красителями. Они использовались для экономичных и устойчивых к цвету темных оттенков, таких как черный и темно-синий . Экологические проблемы в настоящее время ограничили их использование, и они были заменены реактивными и металлокомплексными красителями, не требующими протравы.
Крашение пряжи
[ редактировать ]
Существует множество способов окрашивания пряжи . Распространенными формами являются форма упаковки и форма мотка. Хлопчатобумажную пряжу в основном красят в упаковке, а акриловую или шерстяную пряжу окрашивают в виде мотков. В производстве непрерывного волокна полиэфирная или полиамидная пряжа всегда красится в упаковке, тогда как вискозная пряжа частично окрашивается в мотках из-за технологии. [ 29 ]
Обычный процесс крашения хлопчатобумажной пряжи реактивными красителями в упаковке выглядит следующим образом:
- Необработанная пряжа наматывается на пружинную трубку, чтобы получить упаковку, подходящую для проникновения красителя.
- Эти размягченные пакеты загружаются на шпиндель красильной машины один на другой.
- Пакеты прессуются до желаемой высоты для достижения подходящей плотности упаковки.
- Носитель загружается в красильную машину и пряжа окрашивается.
- После окраски пакеты выгружаются с носителя в тележку.
- Теперь тележку везут к гидроэкстрактору, где удаляют воду.
- Пакеты подвергаются гидроэкстракции для удаления максимального количества воды, придавая необработанной пряже желаемый цвет.
- Затем пакеты сушат для получения окончательно окрашенной упаковки.
После этого процесса пакеты окрашенной пряжи упаковываются и доставляются.
Космическое крашение
[ редактировать ]
Космическое окрашивание — это техника локализованного нанесения цвета, дающая уникальный многоцветный эффект. [ 30 ] [ 31 ]
История крашения одежды
[ редактировать ]Крашение одежды — это процесс окрашивания полностью готовой одежды после ее изготовления, в отличие от традиционного метода изготовления одежды из предварительно окрашенных тканей.
Вплоть до середины 1970-х годов этот метод редко использовался для производства коммерческой одежды. Его использовали внутри страны для перекраски старой, изношенной и выцветшей одежды, а также у перепродавцов использованной или излишней военной одежды. Первое заметное промышленное использование этой техники было осуществлено компанией Benetton , которая красила трикотаж из шотландской шерсти.
Сложная покраска одежды
[ редактировать ]В середине 1970-х годов болонский дизайнер одежды Массимо Ости начал экспериментировать с техникой окрашивания одежды. Его эксперименты, проведенные в течение следующего десятилетия, привели к новаторству не только в промышленном использовании традиционного окрашивания одежды (окрашивание простых хлопчатобумажных или шерстяных изделий), но, что более важно, к технике «сложного крашения одежды», которая включала в себя окрашивание полностью смоделированных предметов одежды, которые были изготовлены из нескольких типов ткани или волокон (например, куртка, изготовленная из нейлона и хлопка или льна, нейлона и хлопка с полиуретановым покрытием) в одной и той же ванне.
Вплоть до разработки Ости (для его бренда одежды CP Company ) эта техника никогда не применялась успешно в промышленности ни в каком контексте. Сложность заключалась в разработке как практического, так и химического понимания того, как каждая ткань по-разному реагирует на краситель, насколько она дает усадку, сколько цвета она поглощает, а также в разработке совершенно новых форм контроля качества для проверки возможных дефектов ткани перед окрашиванием и т. д. .
Помимо промышленных преимуществ этой техники (покупая ткань одного цвета, белого или натурального, вы можете получить столько цветов, сколько пожелаете и т. д.), художественные преимущества этой техники были значительными и во многом проложили путь к созданию стиль одежды, известный сегодня как итальянская спортивная одежда. Эти преимущества включали
- то, как разные волокна впитывают цвет красителя, позволило создать невероятно тонкие различия в цветовых тонах и гармонию, которую невозможно достичь другим способом.
- процесс окрашивания одежды естественным образом придал ткани «изношенный» вид, что позволило создать повседневную и непринужденную версию классического образа мужской одежды, который характеризует итальянскую спортивную одежду.
- Тот факт, что каждый тип ткани и волокна по-разному реагирует на краситель, также создает эффект «деконструкции», благодаря чему внимание потребителя привлекается к технологии изготовления куртки. Например: ткань с более плотным плетением поглощает цвет менее интенсивно, чем ткань с более открытым переплетением, полиэфирная строчка, используемая для хлопчатобумажной одежды, не впитывает цвет красителя, образуя строчку контрастного цвета и т. д.
К недостаткам относились:
- относительно высокий процент брака одежды (5–10%)
- сложность достижения индивидуального вида из-за трудностей с точным расчетом степени усадки
- высокие затраты на исследования и прототипирование, чтобы понять, как ткани будут вести себя в производстве
Сегодня, в то время как крашение одежды широко используется в качестве промышленной технологии по всему миру, преимущественно при производстве хлопчатобумажной одежды в винтажном стиле и поставщиками быстрой моды , сложное крашение одежды по-прежнему практикуется почти исключительно в Италии, горсткой премиальных брендов и поставщики, которые остаются приверженными этому искусству.
Связанные термины
[ редактировать ]Существует несколько терминов, связанных с процессом окрашивания:
Близость
[ редактировать ]Сродство означает химическое притяжение между двумя элементами или веществами, приводящее к их склонности объединяться или комбинироваться, как это наблюдается между волокном и красителями. [ 32 ] : 4 [ 33 ]
Кровотечение
[ редактировать ]Материалы, склонные к кровотечению, могут привести к образованию пятен на белых или светлых тканях при контакте с ними во влажном состоянии. Явление выцветания цвета ткани или пряжи при погружении в воду, растворитель или аналогичную жидкую среду возникает из-за ненадлежащего окрашивания или использования красителей низкого качества. [ 32 ] : 16 [ 34 ]
Окрашивание
[ редактировать ]Ткань может испытывать нежелательное поглощение цвета, что приводит к образованию пятен, при воздействии воды, растворителя для химической чистки или аналогичных жидкостей, содержащих непредназначенные красители или красящие материалы. Кроме того, прямой контакт с другими окрашенными материалами может привести к переносу цвета в результате растекания или сублимации. [ 32 ] : 150 [ 35 ]
зачистки
[ редактировать ]Стриппинг — это метод, используемый для частичного или полного удаления цвета с окрашенных текстильных материалов. Его также можно использовать в качестве метода повторной обработки для исправления несовершенного окрашивания. [ 36 ]
См. также
[ редактировать ]- Словарь терминов крашения
- Натуральный краситель
- Тай-дай
- Vat dye
- Устойчивость к окрашиванию
- Техника мокрой обработки
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Окраска» . Бесплатный словарь Фарлекса . Проверено 25 мая 2012 г.
- ^ "Краситель" . Мерриам-Вебстер . Проверено 25 мая 2012 г.
- ^ Балтер, М. (2009). «Одежда делает (Ху) мужчину». Наука . 325 (5946): 1329. doi : 10.1126/science.325_1329a . ПМИД 19745126 .
- ^ Квавадзе, Э; Бар-Йосеф, О; Белфер-Коэн, А; Боаретто, Э; Джакели, Н; Мацкевич З.; Мешвелиани, Т (2009). «Волокна дикого льна возрастом 30 000 лет» (PDF) . Наука . 325 (5946): 1359. Бибкод : 2009Sci...325.1359K . дои : 10.1126/science.1175404 . ПМИД 19745144 . S2CID 206520793 . Вспомогательный материал
- ^ Барбер (1991), стр. 223-225. [ нужна полная цитата ]
- ^ Jump up to: а б Гудвин, Джилл (1982). Руководство красильщика . Пелэм. ISBN 978-0-7207-1327-5 .
- ^ Jump up to: а б Бхардвадж, Х.К. и Джайн, К.К., «Индийские красители и промышленность в 18-19 веках», Индийский журнал истории науки 17 (11): 70-81, Нью-Дели : Индийская национальная академия наук .
- ^ Ханс-Самуэль Бьен, Йозеф Ставиц, Клаус Вундерлих «Антрахиноновые красители и промежуточные соединения» в Энциклопедии промышленной химии Ульмана , 2005, Вайнхайм: 2005. два : 10.1002/14356007.a02 355.
- ^ Jump up to: а б с Проект «Записная книжка для сектора» Управления по соблюдению требований Агентства по охране окружающей среды: Профиль текстильной промышленности . Управление соответствия, Управление правоприменения и обеспечения соответствия, Агентство по охране окружающей среды США. 1997. с. 32. ISBN 978-0-16-049401-7 .
- ^ Вингейт, Изабель Барнум (1979). Словарь текстиля Фэйрчайлда . Интернет-архив. Нью-Йорк: Публикации Fairchild. п. 571. ИСБН 978-0-87005-198-2 .
- ^ МЭТЬЮС, КОЛАНДЖИКОМБИЛ (2017). Энциклопедический словарь текстильных терминов: Четырехтомник . Woodhead Publishing India PVT. Ограничено. п. 464. ИСБН 978-93-85059-66-7 .
- ^ Jump up to: а б Махапатра, Нью-Йорк (31 января 2019 г.). Крашение текстиля . Woodhead Publishing India PVT. Ограничено. п. 159. ИСБН 978-93-85059-91-9 .
- ^ Вайнхольд, Вирджиния Бимер (1988). Материалы для внутренней отделки медицинских учреждений: справочный материал для всех объектов, где необходимы прочные поверхности . Томас. п. 36. ISBN 978-0-398-05397-0 .
- ^ Нидлс, Ховард Л. (1981). Справочник по текстильным волокнам, красителям и отделкам . Гирлянда СТПМ Пресс. ISBN 978-0-8240-7046-5 .
- ^ Вингейт, Изабель Барнум (1979). Словарь текстиля Фэйрчайлда . Интернет-архив. Нью-Йорк: Публикации Fairchild. стр. 431, 432. ISBN. 978-0-87005-198-2 .
- ^ Смит, Маргарет (1957). Ткани для одежды: факты для просвещения потребителей . Типография правительства США. п. 20.
- ^ Кларк, М. (25 октября 2011 г.). Справочник по текстильному и промышленному крашению: принципы, процессы и типы красителей . Эльзевир. п. 3. ISBN 978-0-85709-397-4 .
- ^ Jump up to: а б с д Кларк, М. (25 октября 2011 г.). Справочник по текстильному и промышленному крашению: принципы, процессы и типы красителей . Эльзевир. стр. 8, 4. ISBN 978-0-85709-397-4 .
- ^ Текстильная и швейная промышленность США: революция в процессе: специальный отчет . Конгресс США, Управление по оценке технологий. 1987. с. 54.
- ^ Jump up to: а б с д Пурушотхама, Б. (31 января 2019 г.). Справочник по процессам добавления стоимости для тканей . Woodhead Publishing India PVT. Ограничено. стр. 83, 95. ISBN. 978-93-85059-92-6 .
- ^ Хатри, Зишан; Мемон, Мухаммад Ханиф; Хатри, Авайс; Танвари, Анваруддин (1 ноября 2011 г.). «Метод крашения Cold Pad-Batch для крашения хлопчатобумажных тканей реактивными красителями с использованием ультразвуковой энергии» . Ультразвуковая сонохимия . 18 (6): 1301–1307. Бибкод : 2011UltS...18.1301K . дои : 10.1016/j.ultsonch.2011.04.001 . ISSN 1350-4177 . ПМИД 21550289 .
- ^ Бехтольд, Томас; Фам, Тунг (18 марта 2019 г.). Текстильная химия . Вальтер де Грюйтер ГмбХ & Ко КГ. п. 269. ИСБН 978-3-11-054989-8 .
- ^ Наяк, Райкишор (октябрь 2019 г.). Устойчивые технологии для моды и текстиля . Эльзевир. п. 243. ИСБН 978-0-08-102867-4 .
- ^ Индийский текстильный журнал . Индийский текстильный журнал Limited. 2011. с. 37.
- ^ Махапатра, Нью-Йорк (5 января 2016 г.). Текстиль и окружающая среда . Woodhead Publishing India PVT. Ограничено. п. 93. ИСБН 978-93-80308-99-9 .
- ^ Чакраборти, JN; Чакраборти, JN (05 мая 2015 г.). Основы и практика окраски текстиля . ЦРК Пресс. п. 23. ISBN 978-93-80308-47-0 .
- ^ «Текстиль – Красители и крашение» .
- ^ Ты, Саувай; Ченг, Стивен; Ян, Хун (2009). «Влияние текстильной промышленности на окружающую среду Китая». Международный журнал дизайна одежды, технологий и образования . 2 : 33–43. дои : 10.1080/17543260903055141 . S2CID 111141147 .
- ^ Тема об опасностях
- ^ Чоудри, А.К. Рой (9 января 2006 г.). Подготовка и крашение текстиля . Научные издательства. ISBN 978-1-57808-404-3 .
- ^ Махапатра, Нью-Йорк (31 января 2019 г.). Крашение текстиля . Woodhead Publishing India PVT. Ограничено. п. 60. ИСБН 978-93-85059-91-9 .
- ^ Jump up to: а б с разные (1978). Словарь волоконных и текстильных технологий . Интернет-архив. Хехст Целанезе.
- ^ Аспланд, Дж. Ричард (1997). Крашение и окраска текстиля . ААТСС. п. 99. ИСБН 978-0-9613350-1-4 .
- ^ Тимар-Балажи, Агнес; Истоп, Дина (10 сентября 2012 г.). Химические принципы консервации текстиля . Рутледж. п. 97. ИСБН 978-1-136-00033-1 .
- ^ Чоудри, А.К. Рой (9 января 2006 г.). Подготовка и крашение текстиля . Научные издательства. п. 363. ИСБН 978-1-57808-404-3 .
- ^ US4227881A , Фоно, Эндрю, «Новый процесс удаления цвета окрашенной текстильной ткани», выпущено 14 октября 1980 г.
