© 1998 Институт химии растворов РАН
Получено 29.03.96 г.
Излагаются результаты изучения качественных характеристик печатания хлопчатобумажных тканей составами, содержащими загуститель на основе Nа-монтмориллонитовых бентонитов Ленинабадского месторождения (Таджикистан) и активные, кубовые или азокрасители.
Бентониты представляют собой
монтмориллонитовую породу общей формулы
(Са0,5Nа)0,7(Аl, Mg, Fe)4 (Si, Аl)8О20(ОН)4
.nH2
и являются разновидностью белых или
сукновальных глин. Характеризуются рядом ценных
свойств, таких, как высокая набухаемость в воде,
способность сохранять приданную форму, тонкая
дисперсность, обладают моющей, эмульгирующей,
клеящей, загущающей способностями, что
обусловливается свойствами ведущего минерала
этих глин - монтмориллонита; последний
подразделяют на щелочной - с высоким содержанием
Nа2O и щелочноземельный - содержащий
преимущественно CаО, MgО.
Известно о применении бентонитовых глин в качестве загустителей печатных красок при набивке шелковых тканей активными и кубовыми красителями [1]. Авторы рекомендуют заранее готовить водные 12-15%-ные растворы (суспензии) бентонитовых глин и смешивать их с традиционно используемыми загустителями на основе траганта или альгината Nа в пропорциях 1:1-2, экономя таким образом от 30 до 50 % дефицитных, ввозимых из стран дальнего зарубежья загущающих веществ.
Представляет значительный научный и практический интерес исследование возможности использования бентонитсодержащих загустителей при печатании хлопчатобумажных тканей, а также возможно более полной замены традиционно используемых загустителей на бентонитсодержащие.
Ранее в качестве загустителей были опробованы бентонитовые глины месторождения "Шаршар" (Таджикистан), характеризующиеся повышенным содержанием кальция (содержание СаО - от 10 до 20 %), в сочетании с активными, кубовыми и азокрасителями [2].
Было установлено, что краски на основе Са-содержащих бентонитов, хотя и характеризуются повышенным содержанием загущающего вещества, не влияют на физико-механические показатели ткани, обладают низкой степенью проникания печатной краски в ткань, высокой четкостью рисунка, но сопровождаются заметным ухудшением значений выхода цвета по сравнению с красками, приготовленными на основе альгината Nа или Nа-КМЦ [2].
На следующем этапе работы в качестве загустителей были опробованы Nа-монтмориллонитовые бентониты [3] с низким содержанием кальция (СаО - не более 0,6 %, MgО - не более 3,0 %), характеризующиеся более высокой набухаемостью и гидрофильностью.
Природные Nа-монтмориллонитовые бентониты подвергались обогащению и очистке согласно [4].
Исследования проводили на отваренных и отбеленных образцах хлопчатобумажной ткани: ситец мадаполам арт. 36, фланель арт. 1671, тик арт. 3936 производства Душанбинской отделочной фабрики ПО "Таджиктекстиль".
Для приготовления загустителя брали 150-270 г (в зависимости от степени очистки) бентонитовой глины, заливали 1000 мл воды и оставляли на 8-16 часов, после чего тщательно перемешивали до получения однородной массы. Полученный таким образом загуститель использовали для приготовления печатной краски.
Приготовление печатной краски для активных, кубовых и азокрасителей осуществляли известным способом [5]. Использование бентонитсодержащих загустителей в сочетании с азокрасителями ограничено, т.к. некоторые из них содержат в качестве наполнителей неорганические соли кальция или цинка, приводящие к коагуляции бентонитовых растворов. Печать проводили на четырехвальной тканепечатной машине "Элитекс". Зреление, сушку и промывку осуществляли по фабричным проводкам на оборудовании фирм "Элитекс" и "Текстима".
Все качественные характеристики печатания: ровнота печати, степень проникания печатной краски в ткань, резкость контуров отпечатка рисунка - приведены для печатных красок на основе бентонитового загустителя и смесей с крахмалом и Nа-КМЦ в сравнении с соответствующими характеристиками печатания красками на основе крахмала и Nа-КМЦ.
Значения вязкости бентонитсодержащих (до 50 %) водных растворов частично приведены в работе [1].
Оценку ровноты покрытия печатной краски определяли органолептически. Все образцы характеризуются удовлетворительной ровнотой печати.
Экспериментально установлено, что использование бентонитов не влияет на показатели устойчивости окраски и физико-механические свойства ткани [2].
Степень проникания печатной краски в ткань находили путем определения белизны в образце напечатанной ткани с лица и изнанки и вычисляли по формуле [6].
Степень проникания (%) = (a-b)/(a-c),
где а - степень белизны исходной неокрашенной
ткани
b, c - степень белизны окрашенной ткани
соответственно, с изнанки и лица.
Полученные результаты приведены в табл. 1. .
Из таблицы видно, что добавление бентонита в загустку из крахмала или Nа-КМЦ снижает степень проникания печатной краски в ткань. Снижение степени проникания краски, видимо, происходит за счет набухших частиц второй фазы загустки из бентонита [6].
Выход цвета на ткань определяли по методу, разработанному Московским текстильным институтом [7], на лейкометре Цейса и вычисляли функцию Кубелки-Мунка K/S, отношение которой к концентрации красителя на волокне Скр выражается как K/S : Скр= const, где K/S - величина, вычисленная по коэффициенту отражения напечатанной ткани и пропорциональная оптической плотности.
Значения функции Кубелки-Мунка для хлопчатобумажной ткани тик арт. 3936, напечатанной красками на основе Nа-монтмориллонитовых бентонитов, крахмала, Nа-КМЦ и их смесей, приведены в табл. 2. .
Как видно из табл. 2, выход цвета с указанными красителями для бентонитсодержащих загустителей выше, чем для приготовленных только с крахмалом или Nа-КМЦ, причем значения выхода цвета возрастают пропорционально количеству введенного в состав бентонита, что хорошо согласуется с данными работы [1].
Использование бентонитовых загустителей не приводит к изменению оттенка красителей. Цвета окрашенной при набивке ткани соответствуют приведенным в каталоге и полученным с применением альгината Nа.
Резкость контура отпечатка рисунка на ткани определяли как разницу между шириной отпечатка и соответствующей рисунку полоски на шаблоне. Результаты измерений приведены в табл. 3. , откуда следует, что применение бентонитовых и бентонитсодержащих загустителей обеспечивает более резкий контур отпечатка рисунка на ткани.
Таким образом, по своим печатно-техническим свойствам бентонитовые и бентонитсодержащие загустители могут быть использованы при печатании не только шелковых [1], но и хлопчатобумажных тканей активными, кубовыми и частично азокрасителями.
Рекомендация о применении Nа-монтмориллонитовых бентонитов обосновывается высокими качественными показателями печатания, результатами производственных испытаний (на Душанбинской отделочной фабрике отпечатано более 100 тыс. м хлопчатобумажной ткани различного артикула), а также тем, что дешевый и широко доступный бентонит позволяет в значительной степени заменить пищевой продукт - крахмал или относительно дорогие синтетические загущающие вещества.