Крашение тканей: история технологий

Чем наши предки ткань красили

Экология потребления. Лайфхак: Крашение известно человечеству с незапамятных времен, как считают археологии – не менее 30 тысяч лет. Химических заводов тогда, как вы понимаете, не было, но предки наши…

Крашение известно человечеству с незапамятных времен, как считают археологии – не менее 30 тысяч лет. Химических заводов тогда, как вы понимаете, не было, но предки наши были весьма изобретательны в подборе средств, позволяющих разнообразить цветовую палитру тканей и пряжи.

  Арабские купцы, например, завезли из Индии краситель, который самим названием выдает происхождение – индиго. Его изготавливали из стеблей и листьев растений рода индигофера.

Только представьте себе: для получения 3 кг продукции необходимо было переработать целый центнер растительного сырья! Кстати, басму и в наши дни производят из листьев индигоферы.  Весьма распространенным был ализарин, который добывали из корней марены ещё в древних Египте, Персии и Индии.

Другим древнейшим красителем был пурпур. Тирийский пурпур добывали из улиток-багрянок, измельчая их с водой. Полученной смесью пропитывали ткань и высушивали на улице, в смысле – не в помещении. Только после этого материал приобретал пурпурную окраску.

Это был колоссальный труд, ведь всего-навсего на один грамм красителя надо было истолочь ни много ни мало – 10 тысяч хрупких созданий. Но в Венеции сырьем для местного пурпура был какие-то высушенные жучки (правда, венецианский пурпур ценился меньше). 

Обзор мировой истории красителей текстиля можно было бы продолжить, но поскольку «это присказка, а сказка… сказка будет впереди», то давайте лучше остановимся на этом и перейдем к вопросу о том, что использовали для крашения русичи. Оказывается, они были очень хорошо осведомлены о возможностях, которые предоставляет для этого растительный мир, и с учетом этих возможностей получали разные цвета.

Желтый и коричневый

Задумав получить солнечную окраску, наши предки могли использовать более двух десятков растений. Некоторые из них применялись целиком: это бессмертник, вереск, манжетка, пупавка, череда. А в роду дроков, кустарников и полукустарников семейства бобовых, так и вовсе есть вид, который прямо так и называется – красильный.

  С этой же целью применялись цветы и листья золотарника (именуемого также золотой розгой), прыгуна (тоже имеющего второе название – недотрога), трава серпухи. Только цветы брались, если речь шла о ястребинке зонтичной и, как ни странно, луговом васильке, а еще лядвенце рогатом.

Кстати, в ход шли листья березы и чернотала (или верболоза). О корневой системе растений рачительные хозяева тоже не забывали: здесь полезными оказывались щавель, ирис (он получил очень ласковое прозвание – касатик). А у орешника и дикой яблони в красительных целях брали кору.

Иногда определенные части растений выбирались с учетом материала, который нужно было окрасить. Так, листья и стебли плауна (он же баранец), а также цветы сурепицы брались в расчет при работе с шерстью, а купальницу применяли только для холста.

Как желтый, так и коричневый тон можно получить на основе коры, листьев и ягод крушины ольховидной. Как отмечают специалисты, краситель из этого растения отличаются очень высокой устойчивостью к выцветанию.

Оранжевый и красный

Чтобы полотно «порыжело», народных способов было существенно меньше. Это могла обеспечить кора ольхи черной. А чтобы добиться нужного результата с помощью чистотела, к нему добавляли квасцы.

В красном диапазоне возможностей было побольше и, в основном, в качестве красителей использовались корни растений, в частности, сабельника (называемого также пятилистником и серебряком), гречишника (т.е. раковых шеек), подмаренника мягкого (это дерябка, косма-трава) подмаренника настоящего (речь идет о сычужнике – желтой кашке).

Если материал был шерстяной, то пользовались корнями зверобоя четырехгранного. Но была и наземная часть травки, благодаря которой ткани «краснели»: это марь белая, а проще говоря – лебеда.

Голубой, синий и зеленый

Голубизну полотну придавали с помощью коры ясеня, а если требовалось окрасить шерсть, цветы василька или гречавки.

Птичья гречиха (в народе зовется травкой-муравкой) способна окрашивать материал в синий цвет, при этом растение используется целиком, как и вайда, у которой еще несколько выразительных названий: синячник, синиль, синильник, да вдобавок еще и крутик.

Этот самый вайда-крутик применялся в качестве красителя шерстяных материалов и весьма ценился в кустарном производстве ковров. Ягоды черники использовались для окрашивания льна в голубой цвет, а шерсти – в синий.

Кстати, только что упомянутая вайда-крутик применялась и для получения зеленого цвета. Впрочем, наряду с другими растениями. Так, в частности, стебли и листьями хорошо всем знакомой крапивы двудомной и вахты, т.е. трилистника, листья плауна булавидного, корни пижмы (дикой рябинки).

Черный

Для того чтобы добиться черного тона материала, использовались несколько растений.

В их числе ягоды и корни воронца (воронка), коры таволги вязолистной, листьев и стеблей подбела, листьев толокнянки (по-другому – медвежьих ушек) и сока травы с забавным названием зюзик блестящий.

У него целый ряд народных названий: водяная шандра, волчья нога (или лапа), дикий маточник, конопель лесной, крапива болотная, крапчатка, сердечная трава, чистец).

«Разноцветные способности» растений

По ходу рассказа уже вскользь упоминалось, что некоторые представители земной флоры способны при разных технологиях получать различные тона. И первое, что приходит на ум, это всем известная луковая шелуха и свекла. Но они вовсе не единственные в этой группе.

  Так, используя цветы и листья яблони, либо ее кору с добавлением квасцов, можно добиться как красной, так и зеленой краски. Из цветов и листьев зверобоя обыкновенного ткань и при соответствующей обработке может стать либо красной, либо желтой.

Плаун обоюдоострый (иначе: зеленка, собачка) способен «расцветить» полотно зеленью, желтизной и краснотой. 

Ягоды ежевики способны придавать тканям малиновую и фиолетовую окраску, а кора дуба с добавлением ржавого железа – от темно-синей до черной.

Если дикий калган дополнить тем же ржавым железом, либо квасцами, получится тот же эффект. Ольха белая и вовсе может окрасить материал в цвета от желтого до черного, если добавлять к ней то – опять же – проржавевшее железо, то… еловые шишки.

Также интересно: Как в старину делали теплый пол  

Как строили на Руси

Завершая этот краткий обзор, хотелось бы высказать две мысли.

Во-первых, порадоваться тому, как доброхозяйски использовали растительные дары наши предки, какой огромный труд они совершали, собирая, заготавливая и их и производя красители и как обширны и глубоки был накаливаемые веками знания о свойствах растений.

Во-вторых, как велики возможности растительного царства и насколько мы должны быть ему благодарны! Конечно же, ручное и кустарное крашение сейчас используется редко, да ведь не в этом дело…Хочешь попробовать?опубликовано econet.ru

Валентина Пономарева

Крашение тканей и трикотажа

Крашение — процесс нанесения красителя на текстильный материал, в результате чего материал изменяет свой цвет.

Согласно современной теории процесс крашения состоит из нескольких фаз: 1) адсорбции, 2) диффузии, 3) фиксации красителя на волокне.

В первый момент после погружения текстильного материала в раствор красителя отдельные молекулы или ионы красителя адсорбируются на внешней поверхности волокон.

Затем одновременно с адсорбцией происходит медленная диффузия красителя внутрь волокон и фиксация его на внутренней поверхности волокон. Чем меньше размер частиц красителя и чем больше набухает волокно, тем скорее частицы красителя проникают в толщу волокна.

Крашение текстильных материалов является сложным процессом, зависящим от целого ряда факторов: структуры материала, вида волокна, диффузионной способности красителя, добавок электролита, температуры красильной ванны и др.

Крашение текстильных материалов производится главным образом синтетическими красителями, которые обеспечивают сочную, глубокую и прочную окраску; являются безвредными для человека; не ухудшают свойств волокон.

В настоящее время применяют следующие группы красителей:

1) кислотные — растворимые в воде, окрашивают белковые и полиамидные волокна;

2) кислотно-протравные — растворимые в воде, окрашивают белковые волокна;

3) прямые (субстантивные) — растворимые в воде, окрашивают целлюлозные, белковые и полиамидные волокна;

4) кубовые — нерастворимые в воде; с помощью восстановителей их переводят в лейкосоединение, хорошо растворяющееся в щелочах, и после этого они легко усваиваются волокнистыми материалами; окрашивают главным образом целлюлозные волокна;

5) сернистые — нерастворимые в воде, но при восстановлении легко растворяются в щелочах, окрашивают целлюлозные волокна;

6) азокрасители — нерастворимые в воде; окрашивание производится путем синтеза красителя непосредственно на волокне; окрашивают целлюлозные волокна;

7) черный анилин — окрашивание производится путем образования красителя на волокне при окислении анилина в присутствии катализатора; окрашивают главным образом целлюлозные, реже белковые волокна;

8) активные (проционовые) — растворимые в воде; окрашивают целлюлозные волокна;

9) красители для ацетатных, синтетических и других волокон.

Рис. VII-34. Схема жгутовой красильной машины.

Кислотные красители

Интенсивность процесса крашения кислотными красителями зависит от рН среды; чем ниже рН, тем больше электростатическое взаимодействие между красителем и волокном и тем быстрее происходит выбирание красителя из ванны.

Однако, быстрое накрашивание волокна вызывает неровноту окраски, поэтому процесс крашения регулируют, т. е. подбирают соответствующую кислоту (серную, уксусную). Крашение обычно проводят в жгутовой красильной барке. Ткань 1 (рис. VII-34) заправляют на большой овальный 2 и малый 3 валики и сшивают в виде жгута.

При крашении благодаря принудительному вращению вала 2 происходит непрерывное перемещение ткани в барке.

Технология крашения кислотными красителями состоит в следующем.

Кислотные красители дают яркую, сочную, но непрочную к свету, стирке и трению окраску.

Кислотно-протравные (хромовые) красители. Эти красители относятся к кислотным, но в отличие от первых для усиления прочности окраски производят хромирование до крашения, в момент крашения, а чаще всего после крашения. В последнем случае ткань окрашивают кислотным красителем обычным путем.

Затем ванну охлаждают до 60°С и в нее вливают раствор хромпика (30—50% от веса красителя). После этого ванну опять нагревают до 90—100°С и при этой температуре обрабатывают ткань 30—40 мин. Прочность окраски получается значительно выше, чем при кислотном крашении.

Однако прочность волокон при этом способе крашения несколько снижается.

Прямые красители

Прямые красители непосредственно окрашивают текстильные материалы. Причем целлюлозные волокна хорошо окрашиваются в слабощелочной среде, белковые — в слабокислой. Крашение хлопчатобумажных материалов в темные тона производится обычно на роликовых красильных машинах (рис. VII-35).

Материал в расправку накатывается на один из валов роликовой машины и одновременно замачивается в барке с теплой водой. Затем в барку машины вливают раствор красителя и перекатывают ткань через барку с красителем с одного вала на другой и обратно в течение 40—60 мин.

После этого ткань промывают.

Рис. VII-35. Роликовая красильная машина.

Крашение хлопчатобумажных тканей в светлые тона производится на плюсовках. Ткань 1 (рис. VII-36) проходит через ящик 2 с красителем, затем под прижимные валы 3 и далее поступает на сушку.

При крашении шерстяных тканей ванну с красителем доводят до кипения и красят 1—1,5 ч. Затем ванну охлаждают, а ткань промывают. Прочность окраски невысокая. Чаще всего прямые красители применяют для крашения полушерстяных тканей. Для получения равномерной окраски применяют двухванный способ. При этом вначале ткань красят кислотным красителем для шерсти, а затем прямым для хлопка.

Наиболее широко прямые красители применяют для крашения натуральных шелковых тканей, так как они дают более прочную окраску, чем кислотные.

Шелковые ткани красят в нейтральной среде (в средние и темные цвета) или слабощелочной (в светлые цвета) при температуре 90—95°С в течение 1 ч. Затем ткань промывают умягченной водой и обрабатывают в ванне, содержащей 5 г/л уксусной кислоты.

При крашении прямыми красителями ткани получают окраску яркую, сочную, но неустойчивую к мокрым обработкам и к свету. Поэтому в последнее время для тканей, окрашенных прямыми красителями, в целях повышения прочности окраски применяют обработку закрепителями ДЦУ или ДЦМ.

Сернистые красители.

Сернистые красители не растворимы в воде и других растворителях, однако обладают способностью при восстановлении переходить в лейкосоединение, которое растворяется в щелочах и хорошо усваивается волокном. На этом основана технология крашения сернистыми красителями.

Рис. VII-36. Плюсовка.

Восстановление обычно проводят с помощью сернистого натра. Процесс крашения протекает таким образом. При действии восстановителя происходит распад дисульфидной группы сернистого красителя — S — S — с образованием лейкосоединения по схеме:

Лейкосоединение легко растворяется в щелочи с образованием натриевой соли:

Полученный щелочной раствор лейкосоединения сернистого красителя хорошо усваивается волокном. При последующей промывке холодной водой, кислород, растворенный в воде, окисляет поглощенное волокном лейкосоединение и переводит его на волокне в нерастворимое состояние.

Ткани одежные неотбельные предварительно замачивают в растворе едкого натра, а легкие отбеленные сразу поступают в красильный раствор, состоящий из сернистого красителя, растворенного в сернистом натре. Крашение продолжается в течение 35—90 сек при температуре около 100°С.

Затем ткань отжимают и она поступает на промывку холодной, потом горячей и опять холодной водой. Цвет окрашенных тканей тусклый, а прочность окраски средняя.

Необходимо иметь в виду, что прочность тканей, окрашенных сернистым черным красителем, при длительном хранении несколько снижается. Объясняется это тем, что со временем происходит окислительный распад сернистого черного красителя с образованием серной кислоты, которая разрушает целлюлозные волокна.

Кубовые красители.

Эти красители не растворимы в воде и других растворителях, но при восстановлении, так же как и сернистые, образуют лейкосоединения, растворимые в щелочах и усваиваемые волокнами. Восстановление кубовых красителей производят гидросульфитом натрия. Процесс крашения, например, красителем индиго происходит следующим образом.

Индиго с помощью гидросульфита натрия восстанавливается с образованием лейкосоединения:

индиго (синего цвета);

лейкосоединение (белое индиго).

Полученное лейкосоединение бесцветное (белое индиго), легко растворяется в щелочах с образованием натриевой соли лейкосоединения:

При обработке ткани щелочным раствором лейкосоединения оно хорошо усваивается волокном. При последующем окислении лейкосоединение непосредственно на волокне переходит в исходный нерастворимый краситель — индиго синего цвета. Крашение кубовыми красителями производят на проходных аппаратах.

Ткань в расправленном виде поступает в красильную барку, где в течение 25—30 сек подвергается действию красильного раствора, затем отжимается и в течение 30—45 сек проходит по воздуху. При этом лейкосоединение окисляется и переходит в исходный краситель.

Затем цикл перечисленных выше обработок повторяют еще раз, после чего ткань промывают.

Кубовые красители применяют для крашения материалов из целлюлозных волокон.

В настоящее время для получения большей ровноты окраски кубовыми красителями применяют суспензионный способ крашения.

По этому способу нерастворимый кубовый краситель без предварительного восстановления наносится в виде суспензии на материал, затем его восстанавливают непосредственно на волокне, пропуская через восстановительный раствор. После этого производят окисление восстановленного красителя непосредственно на волокне.

Азокрасители (холодное крашение)

Крашение азокрасителями происходит путем образования красителя непосредственно на волокне при сочетании двух его составляющих: азосоставляющей (азотол) и диазосоставляющей (амины) по схеме:

диазосоставляющая азосоставляющая краситель.

При крашении азокрасителями ткань предварительно пропитывают щелочным раствором азосоставляющей при температуре 60—70°С. После сушки азотолированную ткань пропускают через холодный (ледяной) раствор диазосоставляющей. После отжима ткань проходит зрельник, где происходит окончательное сочетание азо- и диазосоставляющей. После этого ткань промывают и сушат.

Активные (проционовые) красители

В последнее время для крашения материалов из целлюлозных волокон применяют новый вид красителей — активные. В отличие от других они прочно соединяются (связываются) с целлюлозой. Дело в том, что активные красители в своем составе имеют атомы Сl, которые в слабощелочной среде легко реагируют с гидроксильными группами целлюлозы с образованием соединения типа простого эфира целлюлозы.

При крашении активными красителями ткань обрабатывают раствором, содержащим краситель (15—30 г/л) при 30°С в течение 30 мин. При этом краситель сорбируется целлюлозой, но химически с ней не соединяется.

Затем в ванну добавляют щелочь и в щелочной среде идет химическое соединение красителя с целлюлозой. Ткани, окрашенные активными красителями, характеризуются окраской прочной к свету и мокрым обработкам.

Крашение красителями, нерастворимыми в воде, производят следующим образом. Предварительно готовят суспензию красителя, для чего затирают порошок красителя в пасту со смачивателем ОП-10 и далее разбавляют умягченной водой.

Ткань загружают в барку и вначале обрабатывают смачивателем ОП-7 или раствором сульфонола при температуре 60°С. Затем ткань промывают, а в барку подают суспензию красителя и красят постепенно, повышая температуру до 60°С.

После этого следует промывка и обработка раствором глицерина или ализаринового масла.

Ткани, окрашиваемые растворимыми красителями, получают окраску, устойчивую к стирке.