Способ колорирования целлюлозосодержащих тканей

 

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к технологии колорирования текстильных материалов, содержащих целлюлозные волокна. Сущность изобретения заключается в том, что в способе колорирования целлюлозосодержащих тканей используют биопрепарат для расщепления полисахаридов - термоактивный фермент эндодействия, выбранный из группы, включающей эндо-1,4-α-D-глюкан-глюканогидролазу, эндо-1,4-β-глюканазу и эндоальгинатлиазу, в количестве 0,01-0,1% от массы красящего состава, ткань с нанесенным красящим составом сушат при 80-120^oС, а фиксационную обработку проводят при температуре 100-600^oС. Изобретение позволяет сократить длительность технологического цикла обработки ткани с 24,3-24,5 ч до 0,4-0,6 ч, проводить как гладкое крашение, так и узорчатую расцветку моноволокнистых и смесовых тканей, содержащих натуральные и регенерированные целлюлозные волокна, расширить ассортимент используемых красителей, повысить степень фиксации красителей до 78,8-93,3%, на 5-16% увеличить интенсивность окраски, получить расцветки с устойчивостью к физико-химическим испытаниям 4-5 баллов и показателями белизны неокрашенных участков узорчатой расцветки 78,4-84,8%. 1 табл.

Введение Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к технологии колорирования текстильных материалов, содержащих целлюлозные волокна.

Уровень техники Все известные способы непрерывного колорирования текстильных материалов включают ряд последовательных технологических операций: - нанесение красящего состава, содержащего наряду с красителем комплекс вспомогательных веществ; - сушку ткани для удаления избыточной влаги; - фиксационную обработку для обеспечения диффузии красителей вглубь волокна и взаимодействия с его активными центрами; - промывку для удаления незафиксированного красителя и вспомогательных веществ [Кричевский Г.Е., Корчагин М.В., Сенахов А.В. Химическая технология текстильных материалов. - М.: Легпромбытиздат, 1985. - С.244-538; Отделка хлопчатобумажных тканей. В 2 ч. Ч.1. Технология и ассортимент хлопчатобумажных тканей: Справочник / Под ред. Б.Н.Мельникова. - М.: Легпромбытиздат, 1991.- С. 135-329] . Конечной целью колорирования является получение окраски с заданной колористической характеристикой (интенсивность окраски, цвет, оттенок) и устойчивостью в условиях эксплуатации текстильного изделия.

Для получения качественных эффектов колорирования красящий состав содержит наряду с красителями определенный комплекс вспомогательных веществ, в том числе: - вещества для регулирования распределения красителя в структуре ткани (электролитные добавки, диспергаторы, смачиватели, антимиграционные вещества, загустители и др.); - вещества для фиксации красителя (регуляторы рН среды, пластификаторы волокна, интенсификаторы диффузии, восстановители, связующие и др.).

Нанесение красящего состава проводят методами равномерной пропитки полотна ткани в растворе или печати локальных фрагментов узорчатой расцветки. Сушку ткани проводят либо без нагревания, либо при повышенных температурах. Фиксационную обработку также осуществляют либо "холодным" методом, либо с использованием запаривания в среде насыщенного или перегретого пара или "сухих" способов нагрева с различными вариантами подвода теплоты (контактные, конвективные, радиационные, высокочастотный диэлектрический нагрев). Иногда операции сушки и фиксационной обработки объединяют для снижения энергоемкости процесса. Это возможно при реализации как плюсовочно-накатных, так и запарных или термофиксационных способов колорирования. Промывку ткани осуществляют последовательной обработкой в водных ваннах с различной температурой, используя добавки моющих средств, окислительно-восстановительных агентов и т.п. Известно использование неводных сред и смешанных растворителей для улучшения качества промывки.

При использовании красящих составов, содержащих полимерные загустители как для однотонового крашения, например, целлюлозно-полиэфирных тканей, так и для узорчатой расцветки материалов, процессы промывки осложняются тем, что часть красящего вещества остается в пленке загустителя и не перераспределяется в волокно, кроме того, пленка загустителя препятствует извлечению из волокна незафиксированного красителя. В связи с этим промывку осуществляют при повышенных температурах (80...100^oС) с использованием эффективных вспомогательных моющих веществ и интенсивных гидродинамических воздействий [Прогресс техники и технологии печатания тканей // Б.Н.Мельников, И.Б.Блиничева, Г. И. Виноградова и др. - М.: Легкая индустрия, 1980.- С. 184-202; SU 1640243 Al, D 06 B 3/20, опубл. 07.04.91].

Однако загущающие вещества довольно трудно удаляются при промывке, что приводит к получению нестабильных колористических показателей, изменению интенсивности и яркости окрасок при бытовых обработках текстильных изделий и ухудшению прочностных показателей к физико-химическим воздействиям. В частности, после промывки при 80^oС в течение 4 мин на ткани остается 8...10% альгината натрия, а количество неудаленного загустителя на основе карбоксиметилцеллюлозы или крахмала в 4. . .5 раз больше [Kretschmer A. Melliand Textilberichte, 1972, Bd. 45, 1, - s. 67-79; Кричевский Г.Е.., Аршинова Н.З. Промывка текстильных материалов, окрашенных и напечатанных активными красителями. М.: ЦИИТЭИлегпром,1973.- С.24].

Известно использование ферментных биопрепаратов для интенсификации промывки текстильных материалов в процессах колорирования. В частности, способ удаления загустителя печатной пасты и избытка красителя после печатания на текстиле [заявка РСТ 92/16685, D 06 P 5/00, D 06 M 16/00, C 12 S 11/00, опубл. 01.10.92] предусматривает проведение промывки в присутствии фермента подходящей субстратной активности. Ферментативный распад загустителя сокращает длительность процесса промывки, затраты энергии и воды, необходимые для удовлетворительного качества текстиля. Известно использование добавок в промывную ванну целловиридина ГЗх [Киверене Ю.Ю. и др. Труды Каунасского технологического института, 1991. - С. 9] или глюкаваморина ГЗх [Пат. РФ 2146735, МПК D 06 L 1/16, опубл. 20.03.2000, БИ 8]. При этом ткань сначала пропитывают при температуре ≤40. . .50^oС раствором, содержащим ферментный препарат, затем промывают в теплых (40...50^oС) и горячих (≥70^oС) ваннах. Ферменты способны катализировать расщепление соответствующих полимерных загустителей (эфиры целлюлозы или крахмал), обеспечить более полное извлечение этих веществ и незафиксированных красителей.

Однако в условиях кратковременной обработки на поточном промывном оборудовании эффективного разрушения загустителей не происходит. За 10 мин обработки при 40^oС степень конверсии полимеров крахмала глюкаваморином не превышает 18... 20%. Вместе с тем нужно иметь в виду, что подобные препараты инактивируются при повышенных температурах (≥60^oС), а обработка при умеренной температуре составляет лишь 1. ..3 мин. Кроме того, эффективная адсорбция ферментов текстильным материалом происходит только при отсутствии соответствующих полимеров и полупродуктов их разрушения в пропитывающем растворе, то есть лишь в начальные моменты процесса пропитки свежеприготовленными ферментными растворами. По мере накопления в ванне десорбирующихся с ткани олигомеров все большая часть ферментов будет взаимодействовать с экстрагированной фракцией субстрата, тем самым ухудшая результат промывки вновь поступающего текстильного материала. Следовательно, введение ферментов в промывные ванны не обеспечивает стабильных результатов промывки.

Известно [SU 1636494 Al, D 06 P 3/42, D 06 P 3/48, D 06 L 1/12, опубл. 23.03.91] использование в промывных ваннах восстановителей для разрушения незафиксированного красителя, если условия при промывке не позволяют обеспечить полноту его извлечения. С этой целью применяют, в частности, серосодержащие соединения: бисульфит (тиосульфат натрия), гидросульфит (дитионит натрия) и т.п. Однако при этом в воздух производственных помещений и в промывные воды выделяется большое количество токсичных серусодержащих веществ.

Известно использование ферментных биопрепаратов для улучшения результатов колорирования текстильных материалов. Например, ферменты пероксидазы используют после пероксидного беления для удаления остатков пероксида на волокне, препятствующих качественному колорированию [FR 2627517 Al, D 06 L 3/02, D 06 M 16/00, D 06 P 1/00, опубл. 25.08.89]. Однако данные биопрепараты не влияют на качество промывки материала как завершающей стадии колорирования.

Известен состав для крашения суровых тканей, содержащих целлюлозные волокна [Пат. РФ 2123074, МПК D 06 B 3/00, D 06 P 3/66, опубл. 10.12.98, БИ 34] . Как известно, на основные нити суровой ткани нанесено вспомогательное вещество, обеспечивающее снижение обрывности пряжи в процессе ткачества, а именно шлихта на основе полисахаридов крахмала. Шлихта препятствует качественному крашению тканей. Состав включает активный краситель, вещества для регулирования распределения красителя (смачиватель НБ или ОП-10), вещество для обеспечения фиксации красителя (кальцинированная сода), ферментный биопрепарат амиломезентерин Г5х для расщепления крахмальной шлихты на нитях основы и получения более высоких результатов накрашиваемости и 0,5...1 г/л тиосульфата натрия для восстановительной деструкции незафиксированного красителя. При этом промывку осуществляют только в водных ваннах без добавок моющих веществ.

Однако этот способ не лишен недостатков. Во-первых, амиломезентерин Г5х не обладает достаточной устойчивостью при повышенных температурах особенно в щелочной среде, необходимой для фиксации красителя. Поэтому фиксационную обработку проводят при температурах не выше 50^oС в течение нескольких часов, а в этих условиях неизбежны непроизводительные потери красителя в результате гидролиза, т.к. сушка ткани и фиксация красителя совмещены, а также в связи с взаимодействием красителя с олигосахаридами, образующимися при ферментативном расщеплении шлихты. К снижению интенсивности и яркости окраски приводит преждевременное восстановление красителя под действием тиосульфата натрия до завершения процесса фиксации. Кроме того, по существующему мнению [Прогресс техники и технологии печатания тканей // Б.Н.Мельников, И.Б.Блиничева, Г. И. Виноградова и др. - М.: Легкая индустрия, 1980.- С. 185] без использования моющих препаратов в процессах промывки нельзя обеспечить полное удаление загрязнений с волокнистого материала, в т.ч. подкрашенных крахмалопродуктов частично разрушенной шлихты, потому что коллоидные частицы размером менее 1 мкм невозможно пептизировать только одним механическим действием, так как силы сцепления между адсорбированными частицами загрязняющего агента и волокнистым материалом значительно больше, чем силы, возникающие при сдвиге жидкости.

Предлагаемое в этом техническом решении введение в красящий состав амиломезентерина Г5х и тиосульфата натрия неприемлемо в случаях колорирования с использованием загущающих полимеров (например, при крашении целлюлозно-полиэфирных тканей активными и дисперсными красителями) в связи с постоянным изменением реологических свойств композиции и нестабильными результатами нанесения ее на текстильные материалы.

Наиболее близким к изобретению является совмещенный способ расшлихтовки и крашения текстильных материалов активными красителями [US 4371372 A, D 06 P 1/44, 3/66; опубл. 01.02.83], включающий следующие операции:
1) нанесение на материал красящего состава, содержащего:
- краситель,
- вещества для регулирования распределения красителя в структуре ткани,
- вещества для обеспечения фиксации красителя,
- биопрепарат для расщепления полисахаридов крахмальной шлихты, которая как вспомогательное вещество нанесена на нити основы;
2) фиксационную обработку материала;
3) промывку.

В качестве красящего вещества используют только активные красители. В качестве веществ, способствующих распределению красителей в структуре ткани, - смачиватели (например, этоксилированный полифенол) и мочевину. В качестве вспомогательных веществ для фиксации красителей используют щелочные агенты из группы: каустическая сода, поташ, карбонат или бикарбонат натрия, фосфаты, бораты, силикаты щелочных металлов, щелочные эфиры гидроксидов металлов и их смеси. В качестве биопрепарата используют "Bactosol TK" (ф. Sandoz, Швейцария) или "Bactamyl" (ф. Gist-Brocades, Голландия) с ферментами амилолитического действия, активными при рН выше 8,5. При этом биопрепарат и красящий состав могут быть нанесены на волокно раздельно или совместно, последнее более предпочтительно. Концентрация биопрепарата 5...7 г/л. Фиксационную обработку проводят без предварительной сушки материала, увлажненного до привеса в 70%, температура фиксационной обработки 20...40^oС. В связи с низкой температурной устойчивостью биопрепарата температуру обработки предпочтительно поддерживать не выше 30^oС. При этом необходимая продолжительность фиксационной обработки составляет 24 часа. Промывка включает обработку холодной, горячей (70^oС) водой, мыловку и снова холодной водой. Способ обеспечивает удаление крахмальных примесей и фиксацию активных красителей на волокне.

Недостатками известного способа колорирования являются большая продолжительность процесса, невозможность получения узорчатой расцветки материала, ограниченный ассортимент используемых красителей, низкое качество расцветок в связи с непроизводительными потерями красителя в результате гидролиза и реакции с продуктами деструкции крахмальной шлихты, пленка которой препятствует взаимодействию красящих веществ с волокном. Степень фиксации красителя не выше 70%. Получаемые окраски не отличаются высокими показателями интенсивности и яркости, а устойчивость окраски к мокрому трению не превышает 3 баллов. Интенсификация фиксационных процессов за счет повышения температуры невозможна в связи с инактивацией используемых биопрепаратов. По этой причине невозможно колорирование красителями, фиксируемыми при повышенной температуре.

Сущность изобретения
Задачей изобретения является поиск способа колорирования целлюлозосодержащих тканей нанесением на ткань красящего состава, содержащего краситель, по крайней мере, одно вещество для регулирования распределения красителя в структуре ткани, по крайней мере, одно вещество для обеспечения фиксации красителя и биопрепарат для расщепления полисахаридов вспомогательного вещества фиксационной обработкой ткани и промывкой, который обеспечивает сокращение продолжительности обработки, расширение ассортимента продукции и улучшение ее качества за счет увеличения степени фиксации красителей, интенсивности окраски и прочности ее к физико-химическим воздействиям, повышения чистоты белого фона узорчатых расцветок.

Поставленная задача решена тем, что в способе колорирования целлюлозосодержащих тканей нанесением на ткань красящего состава, содержащего краситель, по крайней мере одно вещество для регулирования распределения красителя в структуре ткани, по крайней мере одно вещество для обеспечения фиксации красителя и биопрепарат для расщепления полисахаридов вспомогательного вещества, фиксационной обработкой ткани и промывкой, в качестве биопрепарата используют термоактивный фермент эндодействия, выбранный из группы, включающей эндо-1,4-α-D-глюкан-глюканогидролазу, эндо-1,4-β-глюканазу и эндоальгинатлиазу, в количестве 0,01...0,1% от массы красящего состава, ткань с нанесенным красящим составом сушат при 80...120^oС, а фиксационную обработку проводят при температуре 100...160^oС.

Таким образом, используемый биопрепарат должен одновременно удовлетворять трем требованиям:
- относиться к числу ферментов, обладающих свойствами расщеплять полисахариды,
- относиться к группе эндоферментов, воздействующих на срединные участки макромолекул расщепляемого полисахарида,
- проявлять активность при высоких температурах.

Изобретение позволяет сократить длительность технологического цикла обработки ткани с 24,3...24,5 часа до 0,4...0,6 часа, проводить как гладкое крашение, так и узорчатую расцветку моноволокнистых и смесовых тканей, содержащих натуральные и регенерированные целлюлозные волокна, расширить ассортимент используемых красителей, повысить степень фиксации красителей до 78,8... 93,3%, на 5...16% увеличить интенсивность окраски, получить расцветки с устойчивостью к физико-химическим испытаниям 4-5 баллов и показателями белизны неокрашенных участков узорчатой расцветки 78,4...84,8%.

Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
Для осуществления способа используют красящие вещества, относящиеся к классам активных, кубовых и нерастворимых оксиазокрасителей, а также смеси активных и дисперсных красителей при колорировании тканей из смеси целлюлозных волокон с синтетикой.

В качестве веществ, способствующих распределению красителей в структуре ткани, могут быть использованы электролитные добавки (например, поваренная соль), диспергаторы (например, диспергатор НФ, мочевина), смачиватели (например, этоксилированный полифенол, неонол 9-10), антимигранты (например, глауберова соль) и загустители (например, на основе крахмала, эфиров целлюлозы и альгината). В качестве вспомогательных веществ для обеспечения фиксации красителей используют регуляторы рН среды (например, каустическая сода, карбонат или бикарбонат натрия, поташ, фосфаты, бораты, силикаты щелочных металлов, щелочные эфиры гидроксидов металлов и их смеси, уксусная кислота и ее соли), пластификаторы волокна и интенсификаторы диффузии (например, мочевина, глицерин), восстановители (например, ронгалит, гидросульфит, лудигол).

В качестве биопрепарата для расщепления полисахаридов вспомогательного вещества красящий состав содержит термоактивный фермент эндодействия:
- эндо-1,4-α-D-глюкан-глюканогидролаза (К.Ф. 3.2.1.1), например, бактериальных штаммов из Всероссийской коллекции промышленных микроорганизмов (ВКПМ) ГосНИИГенетика Bacillus subtilis В-4646, В-4647, В-4658, В-4676, В-4766, В-4854 или, например, импортного препарата "Теrmamyl" фирмы "Novo-Nordisk" (Дания) [проспект фирмы];
- эндо-1,4-β-глюканаза (К.Ф. 3.2.1.4), например, бактериальных штаммов Clostridium thermocellum [Cornet D. et al. Characterisation of two CEL (Cellulose degradation) genes of Clostridium thermocellum coding four endoglucanases // Bio/Technology, 1983, 9, p.12-20], Cellulomonas flavigena B-2559 из ВКПМ ГосНИИГенетика или, например, препарата Пектофоетидин П10х (ТУ 64-13-04-87);
- эндоальгинатлиаза (К. Ф. 4.2.2.3), например, штаммов Bacillus stearothermophilus NRRL B-18394 [US 5139945, C 12 N 9/88, 1/20; опубл. 18.08.92] ; Euterobacter cloacea M-1 [Biosci., Biotechnol. and Biochem., 1995, 59, 4, -р.632-637].

Ферментные биопрепараты могут быть применены в виде сухих иммобилизованных форм, стабилизированных жидких продуктов или свежих фильтратов культуральных жидкостей.

Обработке подвергают преимущественно ткани, прошедшие цикл подготовки к крашению и печати, а также суровые полотна. В случае узорчатой расцветки или крашения подготовленных тканей действие биопрепарата направлено на расщепление полисахарида загустителей красящего состава. При колорировании суровых полотен биопрепарат воздействует на полисахариды крахмальной шлихты, нанесенной в качестве вспомогательного вещества на нити основы в ткацком производстве.

Нанесение красящих составов осуществляют методами пропитки в красильном растворе или печати с помощью медных гравированных валов и сетчатых шаблонов. Сушку ткани проводят, например, конвективным нагревом, а для фиксационной обработки используют запаривание насыщенным или перегретым паром, а также "сухой" высокотемпературный прогрев. Промывку ткани проводят по режимам, общеизвестным для используемых красителей.

Качественные показатели колорирования оценивали в соответствии с общепринятыми и стандарными методиками:
- степень фиксации красителя колориметрическим методом оценки окраски сернокислых золей красящего вещества, растворенного с волокна, на приборе "Спекорд М-40" по отношению содержания красителя после промывки к нанесенному количеству;
- интенсивность окраски фотометрированием на текстильном фотометре ФТ-2М с расчетом показателя K/S по формуле Кубелки-Мунка;
- прочностные показатели окрасок к физико-химическим воздействиям по ГОСТ 9733-61;
- белизну белого фона рисунка согласно ГОСТ 18054-72 на текстильном фотометре ФТ-2М.

Изобретение иллюстрируется нижеследующими примерами:
Пример 1.

Суровую хлопчатобумажную ткань бязь арт. 133 подвергают крашению активными красителями с использованием 0,1% от массы красящего состава продукта культивирования бактериального штамма Bacillus subtilis В-4646, содержащего термоактивную эндо-1,4-α-D-глюкан-глюканогидролазу, с показателем активности при 80^oС 1800 ед./мл. Ткань пропитывают при 40^oС раствором, в состав которого входят. г/л:
Активный фиолетовый 4К - 5
Карбонат натрия - 10
Мочевина - 100
Смачиватель неонол АФ 9-10 - 1
Биопрепарат - 1
Степень отжима 100%. Ткань сушат в сушильном шкафу при 80^oС в течение 10 мин и подвергают термообработке при 140^oС в течение 3 мин. Затем ткань промывают холодной и горячей (70^oС) водой, мылуют раствором CMC "Талка" 2 г/л (80^oС) и снова промывают горячей (80^oС) и холодной водой. Общая продолжительность процесса τ_общ = 0,5 часа.

Получена ткань с яркой фиолетовой окраской. Степень фиксации красителя 87,3%. Показатель интенсивности окраски K/S= 6,27. Устойчивость окраски к сухому трению 5 баллов, мокрому трению 4-5, к мокрому вытиранию 4-5, к мылу 4-5/5/5, к поту 4-5/5/5.

Для сравнения проведено крашение по условиям способа-прототипа, т.е. с использованием биопрепарата "Bactosol ТК" в концентрации 5 г/л, с накаткой ткани в рулон для фиксационной обработки (без предварительной сушки) выдержкой при 20^oС в течение 24 часов. Промывку осуществляли по вышеприведенному режиму. Полученная окраска уступает по характеристикам степени фиксации красителя, интенсивности и устойчивости к бытовым обработкам.

Количественные результаты приведены в таблице.

Пример 2.

Подготовленную хлопчатобумажную полотенечную ткань арт. 4575 из ассортимента ОАО "Кохматекстиль" подвергают узорчатой расцветке с двухвальным рисунком активными красителями. Красящий состав содержит в качестве биопрепарата эндо-1,4-β-глюканазу штамма Cellulomonas flavigena B-2559 в виде фильтрата культуральной жидкости с активностью при 80^oС - 5300 ед/мл в количестве 0,04% от массы композиции.

Состав печатной краски (г/кг):
1 вал
Активный ярко-красный 6С - 20
Лудигол - 10
Бикарбонат натрия - 10
Мочевина - 50
Биопрепарат - 0,4
Горячая (50^oС) вода - 359
Загустка на основе 3%-ной метилцеллюлозы - До 1000
2 вал
Активный зеленый 4Ж - 20
Лудигол - 10
бикарбонат натрия - 10
Мочевина - 50
Биопрепарат - 0,4
Горячая (50^oС)вода - 359
Загустка на основе 3%-ной метилцеллюлозы - До 1000
Ткань высушивают горячим воздухом при 120^oС в течение 5 мин и подвергают фиксационной обработке перегретым водяным паром при 120^oС в течение 4 мин. Промывку проводят холодной и горячей (70^oС) водой, раствором CMC "Талка" 2 г/л (80^o), горячей (80^oС) и холодной водой. Общая продолжительность процесса τ_общ = 0,4 часа.

Получают ткань с высокой яркостью и интенсивностью расцветки окрашенных участков и незагрязненным белым фоном. Степень фиксации красителей 78,8... 82,3%; К/S_красн= 4,25; К/S_зел= 3,75; степень белизны неокрашенных участков Б= 84,7%. Устойчивость окраски к мокрому трению 4-5 балла, к мокрому вытиранию 4, к мылу 4-5/5/5, к поту 4/5/5.

Для сравнения провели колорирование при идентичных условиях, но с использованием 0,04 мас.% целловиридина Г3х - биопрепарата, обладающего свойством расщеплять полисахарид загустителя, но содержащего ферменты, во-первых, экзодействия, во-вторых, активные при температуре лишь 20...60^oС. Расцветки характеризуются низкой четкостью контуров, меньшей интенсивностью, зафоновкой неокрашенных участков и низкой устойчивостью окраски к физико-химическим испытаниям.

Количественные результаты приведены в таблице.

Пример 3.

Вискозную штапельную ткань арт.72110 после подготовки к крашению и предварительной пропитки раствором азосоставляющей (10 г/л азотол А, 16,4 г/л NaOH 35%-й, 1,5 г/л гексаметафосфат натрия) подвергают печати композицией на основе диазосоставляющей, загущенной крахмальной загусткой и содержащей в качестве биопрепарата ферментативный фильтрат бактериального штамма Вас. subtilis B-4766 с показателем активности термоактивной эндо-1,4-α-D-глюкан-глюканогидролазы при 100^oС 2400 ед./мл. Состав печатной краски, г/кг:
Диазоль алый К (20%) - 30
Уксусная кислота (60%) - 10
Ацетат натрия - До нейтральной реакции по индикаторной бумаге Конго
Биопрепарат - 0,8 (т.е. 0,08 мас.%)
Теплая (40^oС) вода - 150
Загустка - До 1000
Ткань сушат в конвективной сушилке при 100^oС в течение 4...5 мин и пропускают через зрельник для фиксационной обработки паром при 102...103^oС в течение 3. . .4 мин. Затем ткань тщательно промывают для удаления азотола и незафиксированных компонентов печатной краски в 9 ваннах:
1 - холодная проточная вода;
2 - горячая вода (55±5^oС);
3 - раствор NaOH 2 г/л (75±5^oС);
4,5 - раствор CMC "Талка" 2 г/л (75±5^oС);
6-8 - горячая вода (75±5^oС);
9 - теплая вода (35±5^oС).

Общая продолжительность процесса τ_общ = 0,5 часа.

Получают ткань с яркой и интенсивной расцветкой окрашенных участков и незагрязненным белым фоном. Степень фиксации красителя - 88,4%; K/S=3,45; степень белизны неокрашенных участков Б=78,4%. Устойчивость окраски к сухому трению 5 баллов, к мокрому трению 4-5, к мокрому вытиранию 4, к растворам мыла 4-5/5/5 и пота 4-5/5/5.

Для сравнения провели колорирование в идентичных условиях, но с использованием глюкаваморина Г3х, биопрепарата, обладающего свойством расщеплять полисахариды крахмала, но содержащего фермент, во-первых, экзодействия, во-вторых, активный при температуре лишь 20...60^oС. Расцветки характеризуются низкой четкостью контуров в связи с разжижением печатной краски под действием ферментативного препарата, зафоновкой неокрашенных участков, меньшей интенсивностью и низкой устойчивостью окраски к физико-химическим испытаниям.

Количественные результаты приведены в таблице.

Пример 4.

Хлопкополиэфирную ткань "Флейта" арт. 975 (67% хлопка, 33% полиэфира) подвергают крашению смесью активных и дисперсных красителей с использованием 0,01% от массы красящего состава биопрепарата, который представляет собой продукт культивирования бактериального штамма Bacillus stearothermophilus NRRL В-18394 в виде свежего фильтрата культуральной жидкости с показателем активности термоустойчивой эндоальгинатлиазы при 80^oС 430 ед./мл.

Состав пропиточного раствора, г/л:
Краситель процион синий H5RS - 10
Краситель дисперсный синий п/э - 10
Гидрокарбонат натрия - 10
Мочевина - 100
Смачиватель неонол АФ 9-10 - 1
Манутекс RS - 1
Биопрепарат - 0,1
Вода - До 1000
Ткань, отжатую до привеса 80%, сушат горячим воздухом 3 мин при 100^oС и 4 мин при 120^oС и подвергают фиксационной обработке перегретым водяным паром при 160^oС в течение 8 мин. Промывку проводят холодной и горячей (70^oС) водой, раствором CMC "Талка" 2 г/л (100^oС), горячей (80^oС) и теплой (40^oС) водой. Общая продолжительность процесса τ_общ = 0,6 часа.

Получают ткань с равномерной, яркой и интенсивной окраской K/S=7,41; степень фиксации активного красителя - 85,1%, дисперсного - 91,0%. Устойчивость окраски к сухому и мокрому трению 5 баллов, к мокрому вытиранию 4-5, к растворам мыла 5/5/5 и пота 4-5/5/5.

Пример 5.

Подготовленную к крашению и печати хлопчатобумажную ткань саржа арт. С 19 ЮД из ассортимента ОАО "Родники-текстиль" колорируют кубовыми красителями по ронгалитно-поташному способу с использованием в качестве биопрепарата термоактивную амилазу препарата "Termamyl" (Дания, ф. Novo-Nordisk) в количестве 0,05% от массы красящего состава. Состав красящей композиции, г/кг:
Кубовый ярко-оранжевый КХП (15%) - 150
Глицерин - 80
К₂СО₃ (50%) - 200
Ронгалит с загусткой (2:3) - 250
Биопрепарат - 0,5
Загустка сольвитозная - До 1000
После высушивания при 80^oС в течение 10 мин ткань обрабатывают в восстановительном зрельнике в среде насыщенного водяного пара при 103...105^oС в течение 6. . . 8 мин. Промывка включает обработку холодной проточной водой, раствором 30%-ной перекиси водорода (2...3 г/л) и уксусной кислоты (2 мл/л) при 40...50^oС, теплой водой, раствором CMC "Талка" (3 г/л) и карбоната натрия (2 г/л) при 98...100^oС, горячей (75^oС) и теплой (40^oС) водой. Общая продолжительность процесса τ_общ = 0,6 часа.

Получают ткань с четкими контурами и интенсивной расцветкой окрашенных участков и незагрязненным белым фоном. Степень фиксации красителя - 93,4%; показатель интенсивности окраски K/S= 5,12; степень белизны неокрашенных участков Б= 80,2%. Устойчивость окраски к сухому трению 5 баллов, к мокрому трению 5, к мокрому вытиранию 5, к растворам мыла 5/5/5 и пота 4-5/5/5.

Для сравнения проведено колорирование ткани в идентичных условиях, но с введением в красящие составы 0,5 г/кг ферментативного фильтрата бактериального штамма Bacillus licheniformis ВКПМ В-2986 [пат. РФ 2001103, МКИ5 C 12 N 9/26, 1/20; опубл. 11.91.91], являющегося термоактивным биопрепаратом, обладающим свойством расщеплять полисахариды крахмала, но содержащим ферменты экзодействия. Приведенные в таблице результаты свидетельствуют о комплексном понижении контролируемых качественных показателей.

Анализируя совокупность экспериментальных данных, представленных в таблице, можно констатировать, что реализация предлагаемого способа колорирования целлюлозосодержащих тканей с соблюдением всех отличительных признаков позволяет достигнуть поставленную цель, а именно в 40...60 раз сократить продолжительность технологического процесса колорирования, обеспечить выпуск широкого ассортимента текстильных изделий, улучшить качество получаемых окрасок благодаря повышению степени фиксации красителей на 4...22%, показателя интенсивности окраски на 5...16% и прочности окраски к физико-химическим воздействиям на 0,5. ..2 балла, а также предотвратить возможное закрашивание белого фона печатных рисунков, сопровождающееся снижением показателя белизны на 10...20%.

Формула изобретения

Способ колорирования целлюлозосодержащих тканей нанесением на ткань красящего состава, содержащего краситель, по крайней мере, одно вещество для регулирования распределения красителя в структуре ткани, по крайней мере, одно вещество для обеспечения фиксации красителя и биопрепарат для расщепления полисахаридов, фиксационной обработкой ткани и промывкой, отличающийся тем, что в качестве биопрепарата используют термоактивный фермент эндодействия, выбранный из группы, включающей эндо-1,4-α-D-глюканглюканогидролазу, эндо-1,4-β-глюканазу и эндоальгинатлиазу, в количестве 0,01-0,1% от массы красящего состава, ткань с нанесенным красящим составом сушат при 80-120^oС, а фиксационную обработку проводят при температуре 100-160^oС.

РИСУНКИ

Рисунок 1