Автор работы: Пользователь скрыл имя, 02 Июня 2013 в 14:51, дипломная работа
Целью дипломной работы является проектирование и колорирование платья способом холодного батика с применением активных красителей. Описана техника росписи. С помощью компьютерной программы Corel DRAW 12 создан рисунок и подобраны цвета для колорирования. Определены цветовые характеристики расцвеченной шелковой ткани, описаны психо - физиологические воздействия цветов.
ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………… 6
1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1. Исторические аспекты возникновения шелковых тканей…………………8
1.2. Исторические аспекты росписи шелковых тканей…………………… ...13
1.3.Современные способы росписи шелковых тканей……………………… 14
1.3.1.Горячий батик………………………………………………………… 14
1.3.2.Холодный батик……………………………………………………….15
1.3.3.Акварельная роспись…………………………………………………..18
1.3.4.Свободная роспись…………………………………………………….18
1.4. Ассортимент шелковых тканей…………………………………………….20
1.5. Патентно- информационный обзор………………………………………..24
2. ОБЬЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 29
2.1. Натуральный шелк 29
2.1.1. Шелк тутового шелкопряда 29
2.1.2. Шелк диких шелкопрядов 33
2.1.3. Химический состав натурального шелка 34
2.2. Активные красители 48
2.2.1. Краткая история активных красителей 48
2.2.2. Особенности строения и свойства активных красителей…………..50
2.2.3. Ассортимент активных красителей 67
2.2.4. Совершенствование ассортимента активных красителей 68
2.2.5. Красители нового поколения. 70
2.3. Программа Corel Draw 12
2.3.1. Назначение программы 73
2.3.2. Палитра цветов………………………………………………………..74
2.3.3. Редактирование цвета в докере Color
2.3.4. Цвета 76
2.3.5. Цветовой охват 77
2.3.6. Цветовые модели 79
2.3.7. Работа с цветом в Corel DRAW 84
2.3.8. Выбор цвета и цветовые библиотеки 85
2.3.9. Цветовые стили 85
3. ЭКСПЕРЕМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 86
3.1. Техника росписи 86
3.1.1. Приготовление резервирующего состава 86
3.1.2. Приготовление красильных растворов для росписи 87
3.1.3. Подготовка ткани 87
3.1.4. Роспись 88
3.1.5. Обработка ткани после росписи 89
3.1.6. Промывка 89
3.2. Определение цветовых характеристик 90
3.2.1. Координаты цветности 90
3.2.2. Насыщенность 91
3.2.3. Цветовой тон 91
3.2.4. Чистота цвета 92
3.2.5. Светлота цвета 92
3.2.6. Цветовая температура (Т, К) 92
3.2.7. Пересчет координат цветности из системы МКО в
R G B систему………………………………………………………….92
3.2.8. Цветовые различия…………………………………………………… 93
3.2.9. Цветовой охват 94
4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 100
4.1. Подготовка шелковых тканей 100
4.1.1. Обесклеивание в кипящих растворах мыла 101
4.1.2. Традиционный режим обесклеивания 101
4.1.3. Ускоренный режим обесклеивание 101
4.1.4. Обесклеивание дикого сурового натурального шелка…………….102
4.1.5. Сокращенная технология 102
4.1.6. Обесклеивание с помощью синтетических моющих ПАВ 103
4.1.7. Операция «оживки» 104
4.1.8. Операция утяжеления 105
4.2. Крашение и печатание текстильных материалов натурального
шелка 107
4.3. Обработка тканей после крашения и печатания 113
4.3.1. Запарные аппараты и зрельники 113
4.3.2. Запаривание при непрерывном способе крашения 120
5. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 122
5.1. Расчет себестоимости изделия 122
5.2. Расчет прибыли и рентабельности 122
6. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 123
6.1. Производственная безопасность 126
6.1.1. Охрана труда 126
6.1.2. Освещение. 127
6.1.3. Электробезопасность 129
6.1.4. Указание мер безопасности при работе с автоклавом 131
7. ВЫВОДЫ 133
8. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………… 134
Шелк-сырец, крученый шелк, а также приготовленные из них ткани не имеют мягкости и блеска, которые требуются при эксплуатации. Их жесткость и матовость обусловлены присутствием на волокне шелковистого клея - серицина. Освобождение от него обесклеивание, является первой операцией отделки шелковых тканей. В этой стадии обработки по возможности удаляются и другие не фиброиновые вещества (воскообразные и красящиеся), содержащиеся а природной шелковине, а также посторонние примеси, нанесенные на нити на шелкокрутильных и шелкоткацких фабриках [6 с. 154]. Шелковые основы обычно не шлихтуются, но шелк-сырец, перед кручением и при подготовке к ткачеству, подвергается так называемой замочке - обработке в дисперсиях, в состав которых могут входить масла растительные и животные (хлопковое, оливковое, костяное), а также минеральные (вазелин, вазелиновое масло). На шелкокрутильных фабриках, чтобы различать разнообразные виды крученых изделий, шелковые нити подкрашивают обычно кислотными красителями. Все эти вещества и подлежат удалению.
Суровые шелковые ткани, содержащие шелковую пряжу, и все полушелковые ткани, содержащие другие волокна в виде пряжи, перед отваркой, после сшивки кусков, подвергают двустороннему или одностороннему опаливанию.
Применяемые в настоящее время способы обесклеивания шелка
основаны на способности серицина растворяться в воде, растворах соответствующих реагентов при температуре, близкой к температуре кипячения, поэтому обесклеивание часто называют отваркой.
Растворение серицина в водной среде зависит от ее реакции. По мере повышения щелочности и кислотности растворов, потери массы увеличиваются и при рН выше 9 и ниже 2,5 волокно обесклеивается практически полностью в течение 30 минут.
Традиционно издавна обесклеивание проводят с помощью «марсельского» мыла (получают на базе омыления оливкого масла). В нашей стране для зтой цели применяют олеиновое мыло, приготавливаемое непосредственно на производстве из олеиновой кислоты и гидроксида натрия. Недостатком этого метода является экзотичность вида ПАВ и значительная продолжительность (2–6 часов) обработки при температуре 90-95 ˚С, что может вызвать некоторое разрушение фиброина.
Достоинством метода является полное удаление серицина, в результате чего устанавливается мягкость ткани (хороший гриф). Для этого метода необходима мягкая вода во избежание образования нерастворимых кальциевых и магниевых солей. Для полного удаления серицина и сокращения времени высокотемпературной обработки суровую ткань или пряжу предварительно замачивают теплым раствором мыла и оставляют вылеживаться.
1. Замочка при температуре 40-50 С в ванне, содержащей 3-5 г / л мыла ( марсельского или олеинового ); 1-2 г / л смачивателя. Вылеживание в течение 6 ч.
2. Отварка при температуре 90-95 ˚С в течение 2-6 ч в ванне: 8-10 г/л мыла при рН=9,5.
Повторяют эту операцию при сокращении времени до 2 ч, если обесклеивание неполное.
3. Промывка. Сначала при 50 ˚С амиачной водой (1 мл/л NH3 ), затем две промывки водой, первая при 40 ˚С, а вторая холодной водой.
Мыло является хорошим
обесклеивающим средством, и в его
растворах при температуре
Отварка при 90-95 ˚С в течение 1-2 ч в растворе при рН=9,5-10;
8-10 г/л мыла;
1-2 г/л смачивателя;
1 г/л Na2CO3;
1 г/л Na3PO4;
При неполном обесклеивании повторяют операцию отварки
Для определенных артикулов тканей из натурального шелка не требуется полное растворение серицина. В этом случае обесклеивание проводят в более мягких условиях (сокращение времени, снижение температуры и концентрации реагентов) и следят за содержанием серицина на материале с помощью специальных колористических реакции (реагент пикрокармин).
Особенностью дикого натурального шелка является меньшее содержание серицина (5-15%), но он распределен неравномерно на волокне и с трудом удаляется с него. Кроме того, основная пряжа дикого натурального шелка шлихтуется в отличие от основной пряжи культурного натурального шелка. В связи с этими особенностями строится технология обесклеивания, как совмещение операции расшлихтовки, обесклеивания и отварки.
1. Замочка при температуре 40 ˚С смачивателем (1 г/л) и вылеживание в течение 30-60 мин.
2. Обесклеивание. Обработка в течение 1 часа при 70 ˚С раствором;
энзим ά -амилазы – 5 мл/л
NaCl – 4 г/л
CaCl2 – 0,5 г/л
смачиватель – 1 г/л
3. Обработка раствором Na2CO3 – 3-4 г/л при 80 ˚С в течение 1 часа
4. Отварка при кипении в течение 2-8 часов в растворе мыла (8-10 г/л) с добавкой Na2CO3 до рН=9,5-10
5. Промывка при 50 ˚С аммиачной водой (1 мл/л NH3), а затем два раза холодной водой.
После отварки Шелк тщательно промывают путем обработки в воде, слабых растворах NH4OH (1-2 г/л) или соды (0,1-0,2 г/л) при температуре 40-50 °С в течение 15-20 минут. При промывке шелка полезно применять гексаметафосфат натрия, который способен растворять образовавшиеся на волокне кальциевые мыла, регенерируя из них натриевое мыло.
В настоящее время синтетические моющие ПАВ в значительной мере вытеснили мыла. Преимуществом синтетических моющих ПАВ является существенное сокращение времени обработки до 40 мин и возможность проводить операцию как по периодическому, так и по непрерывному методу. В этой технологии поддерживается более щелочная среда (рН=11,2-11,5), при которой происходит эффективное обесклеивание.
Очень важным является выбор синтетического моющего ПАВ, которое бы обеспечило мягкий гриф натурального шелка, не уступающий тому, который достигается в случае использования мыл на основе натуральных продуктов. Многие фирмы предлагают моющие ПАВ для обесклеивания натурального шелка. Типовой режим:
1. Обработка при кипении в течение 30-120 мин в ванне, содержащей:
синтетически моющий ПАВ для обесклеивания ─ 2,5-5 г/л
Na2CO3 до рН=11,2-11,5
2. Тщательная промывка водой при температуре 80 °С
Промытый шелк, если он не предназначен для крашения, подвергается так называемому оживлению. После этой операции при соприкосновении с тканью слышится скрип, получающийся при трении одних волокон о другие. Шелк приобретает это свойство в результате действия различных кислот; органических (муравьиной, уксусной, молочной) и неорганических (серной, соляной). Однако, неорганические кислоты могут ослабить волокно при сушке, неблагоприятно отразиться на условиях хранения и использования шелка и, что особенно важно, сильно повысить его чувствительность к действию светопогоды. Поэтому для оживления шелка обычно используют органические кислоты, в частности уксусную кислоту (2-5 г/л 30%-ой кислоты) в течение 15-30 мин при температуре цеха.
Природные красящие вещества шелка связаны с серицином и удаляются при обесклеивании, но часть адсорбируется волокном. Поэтому, отваренный материал, приготовленный из желтого шелка-сердца, имеет желтоватый оттенок, а белый шелк-сырец после отварки становиться не чисто белым, а кремовым. Однако, эти оттенки не мешают крашению даже в светлые тона. Повысить белизну шелка можно путем введения в отварочную ванну некоторых восстановителей (гидросульфита, ронгалита и др.). Специальной операцией отбеливания шелка пользуются редко только для выпуска тканей чисто белого вида. В этом случая шелк отбеливают перекисью водорода.
Своеобразной операцией, осуществляемой иногда на шелкоотделочных фабриках, является утяжеление. Оно сводится к обработке шелка веществами, которые более или менее связываются с волокном и увеличивают его плотность (утяжеляют), а в некоторой степени увеличивают и толщину. Ткани, приготовленные из такого утяжеленного шелка, отличаются массивностью, что особенно ценно для платьев и одежных тканей. Вместе с тем, в процессе ткачества создается возможность некоторого разряжения тканей по основе и утку и за счет этого возможность снижения расхода шелка.
Для утяжеления шелка можно использовать минеральные вещества легко гидролизуемые соли тяжелых металлов (железа, олова, свинца, цинка и др.), а также органические вещества, обладающие дубящими свойствами (танины). Поскольку эти вещества имеют темную окраску, то они пригодны только при крашении натурального шелка в черный цвет. Можно производить смешанное утяжеление минеральными и органическими соединениями. Принятой в практике технологией утяжеления является следующая последовательность обработки:
– обработка обесклеенного и промытого натурального шелка раствором хлорида олова (IV) при комнатной температуре в течение 60 мин;
– промывка холодной водой;
– обработка гидрофосфатом натрия Na2HPO4 при 60-70 °С в течение 60 мин;
– промывка.
Такая последовательность операций обеспечивает привес натурального шелка на 20%. Если необходимо увеличить привес на 40 и 60%, то повторяют операцию дважды или трижды. В заключение проводят обработку силикатом натрия при температуре 70 °С в течение 60 мин, промывают, мылуют.
Химизм этих превращений может быть выражен следующими реакциями:
SnCl4 + 4H2O Sn(OH)2 + 4HCl
Внутри волокна в некоторой мере гидролизуется. Вследствие присущих фиброину амфотерных свойств выделяющаяся соляная кислота связывается волокном, отчего внутри и вне его неравномерно распределяются подвижные ионы и, в частности, происходит диффузия части свободной кислоты из волокна в ванну. В силу всех этих процессов равновесие в уравнений гидролиза смещается слева на право.
Sn(OH)2 + Na2HPO4 Sn(OH)2HPO4 + 2NaOH
Sn(OH)2HPO4 + 3 Na2SiO3 (SiO2)SnO2 + 3NaOH + Na3PO4
Все эти реакции могут не протекать до конца, возможно образование и других конечных продуктов, в силу чего состав полученного в конечном счете утяжелителя может быть различным.
Для утяжеления могут
использоваться водные растворы метакриламида
совместно с катализатором
Утяжеление снижает эксплуатационные свойства шелка, особенно при большом увеличении массы; шелк становиться менее стойким при хранении, быстрее подвергается фотохимическому окислению [8 с. 237]
Активные красители достаточно широко используют для крашения и печатания текстильных материалов из натурального шелка, обеспечивая на них яркие и устойчивые окраски. Особенно популярны активные красители в печати по текстильным материалам из натурального шелка, особенно в печати платков, в батиковой технологии росписи платков и декоративных панно. Активными красителями проводят крашение пряжи из натурального шелка, тканей для получения гладкой окраски и фона под вытравную печать.
В натуральном шелке меньшее содержание нуклеофильных (-NH2, -ОН) групп, чем в шерсти, поэтому труднее получить интенсивные цвета. В основном активные красители реагируют в нейтральной или слабо щелочной среде с концевыми аминогруппами лизина. В более щелочной среде возможна реакция с фенольными группами тирозина.
Хорошие результаты на натуральном шелке дают бромакриламидные и монохлордифторпиримидиновые красители, рекомендуемые для колорирования шерстяных материалов. Если крашение начинают в нейтральной среде, то добавка электролита повышает истощение красильной ванны. Для повышения устойчивости окраски к мокрым обработкам следует в конце крашения провести обработку текстильного материала в слабощелочной среде (NaHCO3 - рН=8,5). Крашение шелка, как и целлюлозных волокон, проводят по двухстадийной технологии: сначала красят в нейтральной среде в присутствии Na2SO4 (20-60 г/л) в течение часа, доводя температуру до 60-70°С, красят при этой температуре 20 мин, добавляют NaHCO3 - 2-5 г/л и еще красят - 40 мин, затем следует расхолодка и мыловка в течение 30 мин при температуре 70°С раствором ПАВ (0,5 г/л) и NaHCO3 (1 г/л). Печать активными красителями по текстильным материалам из натурального шелка ведут красителями тех же групп, что рекомендованы для колорирования шерсти. Печатная краска содержит мочевину (50-80 г/кг) и щелочной агент - бикарбонат натрия (NaHCO3 - 8-15 г/кг), загустку (5-10%-ый альгинат). Фиксацию окраски проводят в среде насыщенного пара в течение 10-20 мин. Промывку ведут так же как и после крашения [10 с. 56 ].
Фиброин шелка представляет собой более простой белок, чем кератин шерсти. По элементному составу фиброин отличается от кератина только отсутствием серы, но по аминокислотному составу их отличие значительно; кератин шерсти образован 20 аминокислотами, а фиброин - четырьмя (глицин, аланин, серицн и тирозин). Характерной особенностью полипептидной цепи фиброина является маловыраженная ветвистость. Это означает, что в волокне шелка кристаллических участков больше, чем в шерстяном волокне [12 с. 111].
Фиброин шелка, как и кератин шерсти, является амфотерным полиэлектролитом (ООС — Ф — NН+2), способным взаимодействовать как с основаниями, так и с кислотами. Изоэлектрическая точка фиброина находится в области значений рН=3,5-4. По своему отношению к действию кислот и щелочей натуральный шелк напоминает шерсть, за исключением тех специфических свойств, которые характерны только для кератина благодаря содержанию в нем серы. Фиброин, как и кератин, менее устойчив к щелочам, чем к кислотам.