Спосіб фарбування капілярно-пористих матеріалів

Винахід відноситься до шкіряної та хутрової промисловості, а саме до способів фарбування капілярнопористих матеріалів, зокрема шкіряного напівфабрикату, войлоку. Відомий спосіб фарбування напівфабрикату шкіри (патент України UA №40978, МПК D06Р7/00, 2001р.), який включає перед фарбуванням його обробку поверхнево-активною речовиною (савинол у кількості 0,5...1%; барвник - 2,0...3% від маси напівфабрикату). Використання при фарбуванні поверхнево-активних речовин катіонного характеру сприяє послабленню міжмолекулярних зв'язків, тимчасовому блокуванню активних груп дерми і створює передумови для якісного проведення технологічного процесу. Але значна кількість барвника і недостатня кількість поверхнево-активної речовини, їхнє роздільне використання при фарбуванні напівфабрикату шкіри не створює оптимальних умов і не забезпечує підвищення якості готової продукції, а також значна частка невикористаного при фарбуванні барвника погіршує екологічний стан виробництва. Відомий також спосіб фарбування капілярно-пористих матеріалів, що включає обробку матеріалу пінним складом із вмістом барвника, піноутворювача, стабілізатора піни та води. (А.с. СРСР №1172318, МПК D06P5/00, D06M23/00,1993р.). Використовують пінний склад із розміром повітряних бульбашок 0,002-0,00049мм і періодом напіврозпаду 80...120хв. Його наносять на матеріал при температурі 20...40°С, а руйнування піни проводять термообробкою повітрям при температурі 50...80°С і густині теплового потоку 50...250ккал/м 2год, протягом 2...5с. Вміст барвника, піноутворювача та води складає 0,2...6,0%; 0,05...0,25%; 4,7...25,8% від маси матеріалу. Для утворення пінного складу барвника використовується спеціальний роторно-пульсаційний піногенератор. Пінний склад барвника (тип барвника, кількість піноутворювача та води), а також технологія нанесення пінного складу на матеріал не може бути використана для фарбування напівфабрикату шкіри. Капілярно-пористий матеріал-напівфабрикат шкіри знаходиться у вологому стані і нанесення пінного складу барвника на його поверхню протягом 2...5с не дозволяє профарбувати, забезпечити якість матеріалу і готових виробів, викликає технічні ускладнення при дотриманні вказаних розмірів повітряних бульбашок, а також при використанні роторно-пульсаційного апарату. В основу винаходу поставлена задача створити такий спосіб пінного фарбування капілярно-пористих матеріалів, при якому шляхом зміни умов, пінного складу барвника та режимів виконання, забезпечилося б підвищення якості фарбування капілярно-пористих матеріалів при розширенні їх асортименту та покращення екологічного стану виробництва. Поставлена задача досягається тим, що в способі фарбування капілярно-пористих матеріалів, який включає обробку матеріалу пінним складом з вмістом барвника, піноутворювача та води, згідно винаходу, обробку матеріалу здійснюють зануренням його в пінний склад на 20...40хв, при постійному перемішуванні. Для утворення пінного складу беруть барвник, піноутворювач та воду у кількості 1...1,4%; 1,3...2,2%; 30...50% від маси матеріалу. Занурення матеріалу в пінний склад з барвником на 20...40хв, при постійному перемішуванні, дозволяє проникнути барвнику з обох сторін капілярно-пористого матеріалу, здійснюється рівномірна дифузія барвника і повне його проникнення в структуру матеріалу, що забезпечує підвищення якості фарбування капілярнопористих матеріалів при розширенні їх асортименту. Введення в пінний склад барвника, піноутворювача та води у співвідношенні 1,0...1,4%; 1,3...2,2%; 30...50% від маси матеріалу дозволяє створити стабільний пінний склад для фарбування, здатний взаємодіяти з капілярно-пористим матеріалом та рівномірно проникати в його структур у, що також забезпечує підвищення якості фарбування. В якості піноутворювача в пінному складі барвника використовують поверхнево-активні речовини неіонного або аніонноактивного типу (наприклад, продукти конденсації жирних кислот, метилтаурина, препарат сульфанол та інші подібні речовини). Піна безпосередньо утворюється у фарбувальному барабані, який постійно обертається і змішує розчин, що утворюється з барвника, піноутворювача та води в заявлених межах. Обертання барабану та переміщення зануреного матеріалу сприяє ефективному ціноутворенню та інтенсифікації процесу фарбування, причому розмір повітряних бульбашок у пінному складі барвника на процес фарбування капілярно-пористих матеріалів не впливає. При контакті вологого матеріалу з пінним складом для фарбування, на прикладі напівфабрикату шкіри, в результаті дії різних термодинамічних сил (сорбційних, дифузійних, концентраційних) відбувається інтенсивне проникнення барвника в структуру матеріалу. Пінним складом для фарбування є рідина з сферичними бульбашками повітря (густина піни на порядок менша густини води). Для такої системи величину хімічного потенціалу переносу можна виразити: 2s1,2 mp = mp ¥ rп × rek для води: mп = mп¥ 2s12 , r п × rп для піни m ,m де п р - хімічний потенціал рідини і пінного складу барвника; r р,r п - густина рідини та піни; rek - еквівалентний радіус пор; rп - радіус пінних бульбашок; s - коефіцієнт поверхневого натягу; 1 - рідина; 2 - пара. r