Окрашивание - это нанесение красителей или пигментов на текстильные материалы, такие как волокна , пряжа и ткани, с целью получения цвета с желаемой стойкостью цвета . Окрашивание обычно проводится в специальном растворе, содержащем красители и определенные химические вещества. Молекулы красителяприкрепляются к волокну за счет поглощения, 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 приложения; при печати цвет применяется к определенной области с желаемыми узорами. При крашении он наносится на весь текстиль.
Исторически основным источником красителей была природа , причем красители получали из животных или растений . Однако с середины 19 века люди производили искусственные красители, чтобы получить более широкий диапазон цветов и сделать красители более устойчивыми к стирке и обычному использованию. Различные классы красителей используются для разных типов волокон и на разных этапах процесса текстильного производства, от рыхлых волокон, пряжи и ткани до готовой одежды.
Акриловые волокна окрашиваются основными красителями, нейлоновые и белковые волокна, такие как шерсть и шелк , окрашиваются кислотными красителями , а полиэфирная пряжа окрашивается дисперсными красителями . Хлопок окрашивается различными типами красителей, включая кубовые красители , а также современные синтетические реактивные и прямые красители.
Этимология
Слово «краситель» происходит от среднеанглийского «deie» и от древнеанглийского «dag» и «dah» . [1] Первое известное использование слова «краситель» было до 12 века. [2]
История
Самые ранние окрашенные льняные волокна были найдены в доисторической пещере в Республике Грузия и датируются 34000 годом до нашей эры. [3] [4] Еще одно свидетельство окрашивания текстиля восходит к периоду неолита в большом неолитическом поселении в Чатал-Хююке в южной Анатолии , где были обнаружены следы красных красителей, возможно, из охры , пигмента оксида железа, полученного из глины . [5] В Китае крашение растений, коры и насекомых прослеживается более 5000 лет назад. [6] : 11 Ранние свидетельства окрашивания происходят из провинции Синд в Пакистане , где кусок хлопка, окрашенный растительным красителем, был обнаружен на археологических раскопках в Мохенджо-Даро (3-е тысячелетие до нашей эры). [7] Краситель, использованный в этом случае, был мареной , которая, наряду с другими красителями, такими как индиго , была введена в другие регионы через торговлю. [7] Природные красители для насекомых, такие как кошениль и кермес, и 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. Первый синтетический краситель был Уильям Перкин «ы мовеин в 1856 году, полученный из каменноугольной смолы . Ализарин , красный краситель, присутствующий в марене, был первым натуральным пигментом, который был синтетически продублирован в 1869 году [8], что привело к коллапсу рынка марены, выращенной естественным путем. [6] : 65 Разработка новых, сильно окрашенных синтетических красителей последовала быстро, и к 1870-м годам коммерческое окрашивание натуральными красителями исчезло.
Методы
Окрашивание можно применять на различных этапах производственного процесса текстиля ; например, волокна могут быть окрашены перед прядением в пряжу, а пряжа может быть окрашена перед вплетением в ткани. Также могут быть окрашены ткани, а иногда и сама готовая одежда. [9] Стадия окрашивания продукта зависит, помимо прочего, от предполагаемого конечного использования, стоимости для производителя, желаемого внешнего вида и имеющихся ресурсов. Для описания этих методов окрашивания используются специальные термины, такие как:
- Крашение в массе : при окрашивании в массе пигменты добавляются в раствор полимера перед экструзией волокон. Этот процесс обеспечивает окрашенным волокнам отличную прочность . Крашение в массе применяется только к синтетическому волокну . Этот метод окрашивания также известен как окрашивание в растворе [10] и «массовое окрашивание» или «массовое окрашивание». Имеет ограниченные варианты цвета. [11] [12]
- Окрашивание волокон : при крашении волокон крашение происходит на стадии волокон, прежде чем из них прядут пряжа. Его еще называют крашением в массе. Примерами являются меланжи и попурри . [13] [14]
- Окрашивание пряжи : при крашении пряжи сначала окрашивают пряжу до стадии производства ткани. Окрашивание пряжи происходит в мотках или в паковке. Окрашивание пакетов - это метод, при котором пряжа наматывается на перфорированные конусы, помещенные в сосуд для красителя. Затем раствор красителя альтернативно выталкивают наизнанку и наоборот. Примерами являются ткани в полоску, узорчатые ткани (клетка) и жаккардовые ткани. [9] [15]
- Штучное крашение : При поштучном крашении крашение происходит после изготовления ткани с неокрашенной пряжей. Большинство однотонных тканей окрашиваются методом штучного окрашивания, а материалы также называются штучным окрашиванием. [9]
- Окрашивание одежды . При окрашивании одежды изделия изготавливаются из неокрашенных, но готовых к окрашиванию тканей. [12]
Цель
Основная цель окрашивания - нанести однородный цвет на основу (волокно, пряжу или ткань) с требуемой стойкостью цвета . Краска для галстука и печать - это методы, в которых цвет наносится локализованным образом. [16]
Заявление
Выхлопной метод
В вытяжном методе краситель переносится на субстрат движением красителя. Краситель адсорбируется на поверхности волокна и идеально диффундирует по всему волокну. Расход воды при вытяжке выше, чем при непрерывном окрашивании. [16] Существует три соответствующих способа окрашивания вытяжным методом.
- Жидкость циркулирующая : сыпучий материал, лента, пакля, пряжа или ткань, упаковывается в канистры, наматывается на конусы или перфорированные балки и помещается в красящую емкость. Таким образом, жидкость перекачивается и вращается через неподвижный материал.
- Циркуляция материала : крашение ткани с помощью лебедки и отсадочные машины - это несколько форм, в которых материал остается в движении, а жидкость остается неподвижной. При этом материал движется через неподвижную жидкость.
- Жидкость и материал в движении : методы струйного и мягкого окрашивания, при которых и материал, и жидкость остаются в движении.
Непрерывный метод
В непрерывном методе краситель транспортируется к субстрату, проходя через различные стадии, но непрерывно. [16] Непрерывный метод - это инновационный метод, в котором сочетаются многие дискретные этапы окрашивания, такие как нанесение цвета, фиксация и смывание незакрепленных красителей. [17] [18] Типы непрерывного окрашивания следующие
- Pad-steam [18]
- Сушка подушечкой [18]
- Термозоль [18]
Безводный метод окрашивания
Безводное окрашивание, также известное как сухое окрашивание, представляет собой недавно разработанный и более устойчивый метод окрашивания, при котором красители наносятся на основу с помощью углекислого газа или растворов, которым требуется меньше или совсем не воды по сравнению с их аналогами. [19] [20] [21]
Подбор красителей
Выбор подходящих красителей наиболее важен, потому что любой конкретный краситель применим не ко всем типам волокон . Красители классифицируются по многим параметрам, таким как химическая структура, сродство, метод нанесения, желаемая стойкость цвета, то есть устойчивость к стирке, истиранию и свету. [16] Свойства могут отличаться в зависимости от красителя. Выбор красителя зависит от цели окрашивания и сродства (к какому материалу следует красить). Стойкость окраски во многом зависит от размера молекул красителей и текучести. Больший размер молекул обеспечивает лучшие результаты стирки. [22]
Красители индиго плохо стираются и истираются с джинсовой тканью (хлопком), поэтому их используют для создания эффекта вымывания на тканях. В противоположность этому , кубовые или реактивные красители применяются для хлопка , чтобы достичь превосходной стирки быстроту.
Следующим важным критерием выбора красителей является оценка опасности для здоровья человека и окружающей среды . Есть много красителей, особенно дисперсных красителей, которые могут вызывать у некоторых людей аллергические реакции [23] и негативное воздействие на окружающую среду. [24] Существуют национальные и международные стандарты и правила, которым необходимо соответствовать.
Прямое приложение
Термин «прямое нанесение красителя» происходит от некоторых красителей, которые перед нанесением необходимо либо подвергнуть ферментации, как в случае некоторых природных красителей, либо химическому восстановлению, как в случае синтетических ванн и серных красителей. Это делает краситель растворимым, так что он может абсорбироваться волокном, поскольку нерастворимый краситель имеет очень небольшую субстанциональность по отношению к волокну. Прямые красители, класс красителей, в основном предназначенных для окрашивания хлопка, являются водорастворимыми и могут наноситься непосредственно на волокно из водного раствора. Большинство других классов синтетических красителей, кроме кубовых и поверхностных красителей, также применяются таким образом.
Этот термин также может применяться к окрашиванию без использования протравы для фиксации красителя после его нанесения. Протравы часто требовались для изменения оттенка и интенсивности натуральных красителей и повышения стойкости цвета . Соли хрома до недавнего времени широко применялись при окрашивании шерсти синтетическими протравными красителями. Они использовались для получения экономичных темных оттенков с высокой стойкостью цвета, таких как черный и синий . Экологические проблемы ограничили их использование, и они были заменены химически активными и металлокомплексными красителями, которые не требуют протравы.
Крашение пряжи
Есть много форм окрашивания пряжи . Распространенными формами являются форма упаковки и форма мотка. Хлопчатобумажная пряжа в основном окрашивается в упаковке, а акриловая или шерстяная пряжа - в виде мотка. В производстве непрерывных волокон полиэфирная или полиамидная пряжа всегда окрашивается в форме упаковки, в то время как вискозная вискозная пряжа частично окрашивается в форме мотка из-за технологии. [25]
Обычный процесс окрашивания хлопчатобумажной пряжи реактивными красителями в упаковке выглядит следующим образом:
- Необработанная пряжа наматывается на пружинную трубку, чтобы получить упаковку, подходящую для проникновения красителя.
- Эти размягченные упаковки загружаются друг на друга на шпиндель красильного транспортера.
- Пакеты прижимаются до желаемой высоты для достижения подходящей плотности упаковки.
- Носитель загружается в красильную машину, и пряжа окрашивается.
- После окрашивания пакеты выгружаются с носителя в тележку.
- Теперь тележку подвозят к гидроэкстрактору, где удаляют воду.
- Пакеты подвергаются гидроэкстракции для удаления максимального количества воды, оставляя сырой пряжи желаемый цвет.
- Затем упаковки сушат, чтобы получить окончательно окрашенную упаковку.
После этого пакеты окрашенной пряжи упаковываются и доставляются.
Космическое окрашивание
Космическое окрашивание - это техника локализованного нанесения цвета, создающая уникальный многоцветный эффект. [26] [27]
История крашения одежды
Окрашивание одежды - это процесс окрашивания полностью модных предметов одежды после изготовления, в отличие от обычного метода изготовления одежды из предварительно окрашенных тканей.
Вплоть до середины 1970-х годов этот метод редко использовался для производства коммерческой одежды. Он использовался внутри страны для перекрашивания старой, изношенной и выцветшей одежды, а также у торговых посредников подержанной или излишней военной одежды. Первое заметное промышленное использование этой техники было сделано компанией Benetton , которая окрасила свой трикотаж из шерсти Шетландских островов.
Сложное крашение одежды
В середине 1970-х годов дизайнер одежды из Болоньи Массимо Ости начал экспериментировать с техникой окрашивания одежды. Его эксперименты в течение следующего десятилетия привели не только к промышленному использованию традиционного окрашивания одежды (окрашивание простой одежды из хлопка или шерсти), но, что более важно, к технике «сложного окрашивания одежды», которая включала окрашивание полностью модной одежды, которая имела изготовлены из нескольких типов ткани или волокон (например, куртка из нейлона и хлопка или хлопка с льняным, нейлоновым и полиуретановым покрытием) в одной ванне.
Вплоть до разработки Массимо 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 будет усаживаться, сколько цвета впитает, разработки совершенно новых форм контроля качества для проверки возможных дефектов ткани перед окрашиванием и т. Д. .
Помимо промышленных преимуществ техники (приобретая ткань одного цвета, белого или натурального, вы можете производить столько цветов, сколько хотите и т. Д.), Художественные преимущества этой техники были значительными и во многих отношениях проложили путь к созданию стиль одежды сегодня известен как итальянская спортивная одежда. Эти преимущества включали
- способ, которым различные волокна поглощали цвет красителя, позволил создать невероятно тонкие различия в цветовых тонах и гармонию, которую невозможно достичь никаким другим способом
- процесс окрашивания одежды естественным образом придал ткани «потертость», что позволило создать непринужденную и непринужденную версию классического образа мужской одежды, который характерен для итальянской спортивной одежды.
- тот факт, что каждый тип ткани и волокна по-разному реагирует на краситель, также создает эффект «деконструирования», в результате чего внимание потребителя привлекается к технологии изготовления куртки. Например: ткань с более плотным переплетением поглощает цвет менее интенсивно, чем ткань с более открытым переплетением, полиэфирная строчка, используемая для одежды из хлопка, не впитывает краситель, создавая контрастные цветные строчки и т.
К недостаткам можно отнести:
- относительно высокая частота отказов одежды (от 5 до 10%)
- сложность получения индивидуального внешнего 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 окрашивание одежды широко используется в качестве промышленной техники по всему миру, преимущественно при производстве хлопчатобумажной одежды в винтажном стиле и поставщиками быстрой моды , сложное окрашивание одежды по-прежнему практикуется почти исключительно в Италии несколькими брендами премиум-класса и поставщики, которые остаются приверженными искусству.
Удаление красителей
Если в процессе окрашивания что-то пойдет не так, красильщик может быть вынужден удалить уже нанесенный краситель с помощью процесса, называемого «зачистка» или выгрузка . Обычно это означает разрушение красителя мощными восстанавливающими агентами, такими как гидросульфит натрия, или окислителями, такими как перекись водорода или гипохлорит натрия . Часто существует риск повреждения субстрата (волокна). По возможности, окрашивать материал в более темный оттенок менее рискованно, причем черный часто является самым простым или последним вариантом.
Смотрите также
- Словарь терминов по окрашиванию
- Натуральный краситель
- Галстук-краситель
- НДС краситель
- Сопротивляться окрашиванию
- Технология мокрой обработки
Рекомендации
- ^ «Крашение» . Бесплатный словарь Farlex . Проверено 25 мая 2012 .
- ^ «Краситель» . Мерриам-Вебстер . Проверено 25 мая 2012 .
- ^ Балтер, М. (2009). «Одежда делает человека (Ху)». Наука . 325 (5946): 1329. DOI : 10.1126 / science.325_1329a . PMID 19745126 .
- ^ Квавадзе, Э; Бар-Йосеф, О; Белфер-Коэн, А; Боаретто, E; Джакели, N; Мацкевич, З .; Мешвелиани, Т (2009). "Волокна дикого льна возрастом 30 000 лет" (PDF) . Наука . 325 (5946): 1359. Bibcode : 2009Sci ... 325.1359K . DOI : 10.1126 / science.1175404 . PMID 19745144 . S2CID 206520793 . Вспомогательный материал
- Перейти ↑ Barber (1991), pp. 223-225. [ требуется полная ссылка ]
- ^ а б Гудвин, Джилл (1982). Руководство красильщика . Пелхэм. ISBN 978-0-7207-1327-5.
- ^ a b Бхардвадж, Х.К. и Джайн, К.К., «Индийские красители и промышленность в течение 18-19 веков», Индийский журнал истории науки 17 (11): 70-81, Нью-Дели : Индийская национальная академия наук .
- ^ Hans-Samuel Bien, Йозеф Stawitz, Клаус Вундерлич "антрахинона Красители и полупродукты" в энциклопедии Ульмана промышленной химии , 2005, Weinheim: 2005 DOI : 10.1002 / 14356007.a02 355.
- ^ а б в Проект блокнота сектора нормативно-правового соответствия EPA: Профиль текстильной промышленности . Управление соответствия, Управление обеспечения соблюдения и обеспечения соответствия, Агентство по охране окружающей среды США. 1997. стр. 32. ISBN 978-0-16-049401-7.
- ^ Вингейт, Изабель Барнум (1979). Словарь текстиля Fairchild . Интернет-архив. Нью-Йорк: Публикации Fairchild. п. 571. ISBN. 978-0-87005-198-2.
- ^ МЭТЬЮС, КОЛАНДЖИКОМБИЛ (2017). Энциклопедический словарь текстильных терминов: четырехтомный набор . Вудхед Паблишинг Индия PVT. Ограничено. п. 464. ISBN 978-93-85059-66-7.
- ^ а б Махапатра, штат Нью-Йорк (2019-01-31). Крашение текстиля . Вудхед Паблишинг Индия PVT. Ограничено. п. 159. ISBN. 978-93-85059-91-9.
- ^ Вайнхольд, Вирджиния Бимер (1988). Материалы внутренней отделки для медицинских учреждений: справочный источник для всех установок, где требуются прочные поверхности . Томас. п. 36. ISBN 978-0-398-05397-0.
- ^ Иглы, Ховард Л. (1981). Справочник текстильных волокон, красок и отделочных материалов . Гирлянда СТПМ Пресс. ISBN 978-0-8240-7046-5.
- ^ Вингейт, Изабель Барнум (1979). Словарь текстиля Fairchild . Интернет-архив. Нью-Йорк: Публикации Fairchild. с. 431, 432. ISBN 978-0-87005-198-2.
- ^ а б в г Кларк, М. (25 октября 2011 г.). Справочник по текстильной и промышленной окраске: принципы, процессы и типы красителей . Эльзевир. С. 8, 4. ISBN 978-0-85709-397-4.
- ^ Текстильная и швейная промышленность США: прогрессирующая революция: специальный доклад . Конгресс США, Управление оценки технологий. 1987. с. 54.
- ^ а б в г Пурушотама, Б. (31 января 2019 г.). Справочник по процессам добавления стоимости для тканей . Вудхед Паблишинг Индия PVT. Ограничено. С. 83, 95. ISBN 978-93-85059-92-6.
- ^ Наяк, Раджкишор (октябрь 2019 г.). Устойчивые технологии в моде и текстиле . Эльзевир. п. 243. ISBN. 978-0-08-102867-4.
- ^ Индийский текстильный журнал . Индийский текстильный журнал Limited. 2011. с. 37.
- ^ Махапатра, штат Нью-Йорк (2016-01-05). Текстиль и окружающая среда . Вудхед Паблишинг Индия PVT. Ограничено. п. 93. ISBN 978-93-80308-99-9.
- ^ Чакраборти, JN; Чакраборти, Дж. Н. (05.05.2015). Основы и практика окраски текстиля . CRC Press. п. 23. ISBN 978-93-80308-47-0.
- ^ https://www.hse.gov.uk/textiles/dyes-dyeing.htm
- ^ Ты, Саувай; Ченг, Стивен; Ян, Хун (2009). «Влияние текстильной промышленности на окружающую среду Китая». Международный журнал дизайна одежды, технологий и образования . 2 : 33–43. DOI : 10.1080 / 17543260903055141 . S2CID 111141147 .
- ^ Farer Thread
- ^ Чоудхури, А. К. Рой (09.01.2006). Подготовка и крашение текстиля . Научные издательства. ISBN 978-1-57808-404-3.
- ^ Махапатра, штат Нью-Йорк (2019-01-31). Крашение текстиля . Вудхед Паблишинг Индия PVT. Ограничено. п. 60. ISBN 978-93-85059-91-9.