Спосіб фарбування текстильних матеріалів прямими барвниками

Спосіб фарбування текстильних матеріалів прямими барвниками, що передбачає використан Запропонований винахід належить до галузі оздоблення текстильних матеріалів і стосується способу використання регенераційних стоків натрій-катюнітових фільтрів котельних в процесах фарбування бавовняних та сумішевих тканин прямими барвниками Відомо (ДИВ Кричевський Г Є і др Химическая технология текстильных материалов - М Легпромбытиздат, 1985 - С 370), що прямі барвники фарбують бавовняні та бавовняно-віскозні тканини в лужному середовищі, в присутності електроліту Суттєвий вплив мають іони великих розмірів (Са2+,СІ), які руйнують орієнтовані шари молекул води біля гідрофобних ділянок юна барвника і таким чином сприяють його сорбції волокном Найбільш доступним електролітом є кухонна сіль, концентрація якої в фарбувальній ванні підтримується 10-20% від ваги волокна в залежності від кольору, передбаченого еталоном зразку Відомо також (див Кульський Л А, Строкач П П Технология очистки природных вод - 2-е изд , перераб и доп - К Вища шк Головное издво, 1986 - С 249), що кухонну сіль використовують для регенерації натрій-катюнітових фільтрів в процесах водопідготовки котельних установ, надлишок якої, разом з продуктами регенерації, скидається в дренаж (див Лифшиц О В Справочник по водоподготовке котельных установок - 2-е изд , перераб и доп - М Энергия, 1976) Найбільш близьким до винаходу є спосіб фарбування бавовняних та сумішевих тканин прямими барвниками, який регламентується типовими технологічними режимами (див Типовые технологические режимы красильно-отделочного производ ня прямих барвників та допоміжних компонентів, який відрізняється тим, що як ДОПОМІЖНІ компоненти використовують склад технологічного розчину, одержаного за схемою СаО + Н2О -> Са(ОН) 2 Са(ОН) а + СО; -» Са(ОН) 2 т MgCJj -> Mg(OH) 2 4 н СаС1 2 СаСОз-l СаСЬ ^ Na2CO3 -» CaCChl рН якого відповідає 10-11 т Н2О + 2NaCI, ства шелковой промышленности, ЦНИИТЭИлегпром, М , 1983), і яким передбачено використання прямих барвників, колгону (гексаметафосфат натрію), соди технічної, солі кухонної та води Недоліком вищеназваного способу є низька СТІЙКІСТЬ показників фарбування до фізико-хімічних дій, як наслідок значних витрат прямих барвників та допоміжних компонентів при фарбуванні, а також нераціональне використання чистої води в процесах фарбування В основу винаходу поставлено задачу по створенню високоефективного способу фарбування, яким передбачається використання фільтрату суміші регенераційних та відмивочних стоків Naкатюнітових фільтрів котельних після осадження хлоридів кальцію та магнію содою технічною і одержання, таким чином, технологічного розчину, властивість якого сприяє ефективній сорбції фарбника тканиною Це досягається тим, що в способі фарбування текстильних матеріалів прямими барвниками, яким передбачається використання прямих барвників та допоміжних компонентів, в якості допоміжних компонентів використовують склад технологічного розчину, одержаного за схемою СаО + Н2О -> Са(ОН) 2 Са(ОН) а t С02 > СаСОзФ Ca(OH)j r MgCb -+ - H2O Mg(OH} 2 4-h CaCI 2 І 2NaCl СаСЬ + Na.CO, --> СаСОД рН якого 10-11 Використання такого технологічного розчину, який являє собою фільтрат суміші регенераційних о> 42129 та відмивочних стоків Na-катюнітових фільтрів котельних після осадження хлоридів кальцію та магнію содою технічною сприяє ефективній сорбції барвника тканиною Для пояснення способу на фігурі представлений фільтр спеціальної конструкції Регенераційні стоки та ВІДМИВНІ води Na-катюнітових фільтрів після кожної регенерації самопливом поступають у заглиблений залізобетонний жолоб 1, який має перфороване удаване днище 2, покрите скляними фільтруючим шаром, поверх якого розміщується шар гравію 3 та кремнезему 4 Конструкцією фільтру передбачена дренажна система 5 з повітряною трубою Проходячи складний фільтр, селевий розчин очищається від суспензії і накопичується у нижній частині жолобу, звідки насосами подається у фарбувальне виробництво Використання одержаного розчину дозволяє зменшити концентрацію барвників, збільшити таким чином СТІЙКІСТЬ фарбування В якості кількісної характеристики пофарбованих зразків використовували відбиття світла зразком тканини, які визначалися на спектрофотометрі марки "Color magic" Найбільш інтенсивно пофарбованому зразку відповідає мінімальне значення відбиття Основні суттєві показники винаходу представлені в табл 2, 3 Впровадження винаходу ілюстровано прикладами Приклад 1 ВИХІДНІ дані води, яка пом'якшується СО 2 39,6 мг/дм , мгмгКатіони Аніони 3 екв/дм екв/дм Са 2 + 5,8 НСОз 5,51 Мд2+ 2,2 СІ 0,9 Na+ 2,65 4,2 so4 Fe 2 + 0,01 0,05 SIO3 Потреба в живильній воді для парових котлів, твердість якої повинна бути 0,010-0,015 мгекв/дм 3 складає 27,16 м3/на годину, для чого здійснюється двоступенева водопідготовка в напірних Na-катюнітових фільтрах (катюніт марки КУ-2-8), основні параметри яких площа фільтра F=0,76 м2, висота шару катюніту Н=2,0 м Твердість води після регенерації першої ступені 0,1 мг-екв/дм Повна обмінна ємність катюніту КУ-2-8 1700 г-екв/м3 Робоча обмінна ємність катюніту розраховується за формулою (див [1,с 73]) Е=0,67*0,88*1700-0,5*8*6=975,83 г-екв /м 3 ЩІЛЬНІСТЬ кухонної солі на момент регенерації 1,082г/см3 Витрати (100%) кухонної солі на кожну регенерацію розраховуються за формулою (див [1, с 73]) і складають 178,45 кг Витрати води на приготування регенераційного розчину концентрації 8% складають 2,06 м (див [1, с 75]) Об'єм води, необхідний для відмивання фільтру від продуктів регенерації складає 8,55 м3 (див [1,с]) В цілому дренажний скид налічує 10,61 м 3 Приклад 2 10,61м3 селевих стоків водопідготовки, одержаних за прикладом 1, які містять кухонної солі (формула 1) [NaCI]=91,54 кг хлоридів кальцію і магнію (див [1, с ]) [СаСІ2]=59,55 кг, [МдСІ2]=19,37 кг направляють на осадження і фільтрування у заглиблений залізобетонний жолоб (фіг) Для оса дження СаСІ2 та МдСІ2 використовують вапно і соду технічну, доза яких розраховувалася за формулами (див Кульський Л А , Строкач П П Технология очистки природных вод - 2-е изд , перераб и доп - К Вища шк, Головное изд-тво, 1986 С 236), мг/дм3 Д.=Е 1 ( 1^1 + т + 0.5, 22 12 Дс=Е2(Е+1) де Е-і, Е2 - еквівалент оксиду кальцію та карбонату натрію ВІДПОВІДНО, [СО2] - концентрація вуглекислого газу у ВИХІДНІЙ воді, мг/дм , [Mg2+] - концентрація ІОНІВ магнію, мг/дм3, Т - некарбонатна твердість, 139,44 мг-екв/дм3 Дв=1162 мг/дм3, 3 Дс=7443 мг/дм Витрати вапна і соди на весь дренажний об'єм однієї регенерації складають 1162 10610=12,33кг та 7443*10610=78,97 кг ВІДПОВІДНО Приклад З Матеріальний баланс ХІМІЧНОГО процесу осадження некарбонатних солей твердості, обумовлених прикладом 3, з однієї регенерації, об'єм стоків якої складає 10,61 м3, представлений в табл 1 Дані табл 1 свідчать про надлишок у фільтраті соди технічної, який інтенсифікує процес фарбування Осад гідроксиду магнію та карбонату кальцію накопичується протягом кількох діб з метою створення будівельної пульпи у співвідношенні осаду до кремнезему 1 2, перемішується дренажною системою 5 (фіг) і направляється за призначенням Жолоб знову поповнюється потрібною КІЛЬКІСТЮ піску Приклад 4 Селевий розчин проціджується через товщу крупно-зернистого фільтру (розмір зерен піску 1,52,0 мм) із швидкістю 10-12 м/годину і накопичується в нижній частині жолобу, звідки насосом подається у фарбувальне виробництво Концентрація хлориду натрію у фільтраті (91,54 + 86,48)-1000 з ГІ1Т л 1 п л „ - , п , NaCl = -—• • = 16,78 г / д м " , 10610 рН фільтрату відповідає 10-11 Приклад 5 (прототип) Для фарбування бавовняної тканини в бірюзовий колір використовується композиція Прямий бірюзовий Ч 3% від ваги тканини Гексаметафосфат натрію 2,0 г/дм3 Сода технічна 2,0 г/дм3 Сіль кухонна 30,0 г/дм3 Технологія фарбування і закріплення відповідає регламентованим режимам Композиція даного приклада використовувалася для фарбування бавовняної тканини прямими барвниками чорним 23 (300%), жовтим ЧН, фіолетовим С, синім ЧУ, коричневим 2ЧХ, синім с/с, чорним СВУ (275) Приклад 6 (винахід) Для фарбування бавовняної тканини в бірюзовий колір використовується композиція Прямий бірюзовий Ч 2,4% від ваги тканини Фільтрат за прикладом 4 об'єм фарбувальної ванни Наважка барвника затиралася з невеликою КІЛЬКІСТЮ технологічного розчину, одержаного за прикладом 4, доповнювалася тим же розчином до 10-20 л і розварювалася при температурі t=95±5 42129 Готовий фарбувальний розчин подається на устаткування Об'єм фарбувальної ванни доводиться фільтратом до відповідної, для даного устаткування, КІЛЬКОСТІ Режим даного приклада використовувалася для фарбування бавовняної тканини прямими барвниками чорним 23 (300%), жовтим ЧН, фіолето вим С, синім ЧУ, коричневим 2ЧХ, синім сл", чорним СВУ (275) Джерела інформації 1 Лифшиц О В Справочник по водоподготовке котельных установок - 2-е изд , перераб и доп - М Энергия, 1976 Таблиця 1 N° п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Хімічна формула СаО Са(ОН)2 СО2 МдСІ2 Мд(ОН)2 СаСІ2 Na2CO3 NaCI СаСОз Молекулярна маса 56,00 74,09 44,01 95,22 58,32 110,99 105,99 58,44 100,09 Розчинність, г/100гН 2 О 0,130 0,148 88 см" 25,89 0,000642 74,5 21,5 35,7 н р КІЛЬКІСТЬ речовин, кг за балансом 12,33 16,31 0,42 19,37 11,86 22,57+59,55 61,98 86,48 0,613+74,05 фактично 12,33 15,07+0,42 0,42 19,37 11,86 22,57+59,55 78,97 91,54+86,48 0,613+74,05 Таблиця 2 Основні суттєві показники винаходу № п/п 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Умови приклада 6 С, % від ваги R тканини 3 7,29 3 3,17 3 3,63 3 2,66 3 2,79 3 5,51 3 3,63 3 2,53 3 3,42 Прямий барвник Бірюзовий Чорний 23 Жовтий ЧН Фіолетовий С Синій ЧУ Коричневий 2ЧХ Синій С/С Алий Чорний СВУ Умови приклада 7 С, % від ваги тканини R 2,4 2,7 2,4 2,7 2,3 3 2,3 2,1 2,7 4,90 2,99 3,54 2,62 2,80 4,38 3,60 2,45 3,10 Таблиця З СТІЙКІСТЬ кольорів тканин до фізико-хімічних дій Умови приклада 6 N° п/п Прямий барвник мила 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Бірюзовий Чорний 23 Жовтий ЧН Фіолетовий С Синій ЧУ Коричневий 2ЧХ Синій СЛ" Яскравий Чорний СВУ Умови приклада 7 СТІЙКІСТЬ ДО, бали поту 3 4 2 1 3 2 3-2 3 5 3 5 3 3 3 4 4 3 4 СТІЙКІСТЬ ДО, бали сухого тертя 4 5 4 3 3 2 4 4 3 мила поту 2-3 4 3 3 3 3 2-3 4 5 4 5 4 4 3 4 3 3 4 сухого тертя 4 5 4 4 3 4 4 4 4 42129 S/SSS/SSS/////////////////////////////A Фіг. ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Киів-133, бульв Лесі Українки, 26 (044)295-81-42, 295-61-97 Підписано до друку 2002 р Формат 60x84 1/8 Обсяг обл -вид арк Тираж 50 прим Зам УкрІНТЕІ, 03680, Киів-39 МСП, вул Горького, 180 (044) 268-25-22