Крашение натурального меха и пушнины

О новых отечественных кислотных красителях и их применении

В ассортимент услуг многих отечественных предприятий химической чистки входит и крашение натурального меха, включающее обработку меховых изделий, уже побывавших в эксплуатации.

В технологии обработки меха крашение выступает одним из центральных процессов, поскольку его следствием является изменение цвета волосяного покрова меха, повышающее его эстетические и, следовательно, товарные свойства. Благодаря крашению возможна имитация отдельных видов меха и пушнины более дорогостоящих мехов. Крашение позволяет повысить эффективность производства, расширив ассортимент мехов, а значит, и меховых изделий. Роль крашения возрастает в связи с постоянно меняющимися (под влиянием моды) требованиями к колористическому оформлению меховых изделий.

Специфика и сложности технологического процесса

При всем разнообразии методов крашения различных волокнистых материалов крашение меха имеет свою специфику. Связано это в первую очередь с тем, что, как правило, крашение ведется окуночным способом, при котором волосяной покров неотделим от кожевой ткани шкурки. Свойства же кератина волоса и коллагена дермы различны. Температура сваривания кожевой ткани даже выдубленной меховой шкурки относительно невысока и чаще всего колеблется от 55 до 75 °C в зависимости от вида пушнины и меха. Это затрудняет подбор красителей и ограничивает возможности воздействия важнейшего фактора интенсификации процесса крашения — повышенной температуры.

Особенностью крашения меха является также неоднородность волосяного покрова в пределах одной шкурки. Различие в морфологическом строении пуховых, остевых и направляющих волос приводит к определенным трудностям при проведении крашения. Кроме того, необходимо учитывать, что применяемые красители должны быть устойчивы к различным химическим и термохимическим обработкам шкурок.

В настоящее время для крашения меха применяются красители различных классов — преимущественно окислительные, кубовые и кислотные.

Характеристика красителей различных классов

Окислительные красители

Окислительные красители до недавнего времени занимали ведущее положение в крашении меховых шкурок. Будучи по сути полупродуктами, они представляют собой бесцветные или слабоокрашенные органические соединения — производные бензола и нафталина. Красящие вещества образуются в процессе крашения путем окисления и соконденсации исходных полупродуктов.

Важное преимущество окислительных красителей — проведение процесса крашения при температуре 30–35 °C. Это возможно за счет низкой молекулярной массы исходных полупродуктов, благодаря чему они легко проникают в волос и окисляются даже при комнатной температуре. Полученный цвет волосяного покрова близок по тону к естественной окраске ценных видов меха и пушнины.

Однако для этих красителей характерны низкие термо- и светостойкость, а также прочность к трению. Само название красителей — окислительные — указывает на то, что процесс крашения сложен и длителен; кроме того, он требует специальной подготовки материала — в частности, обязательного протравления. Используемые полупродукты, как и полученные красящие вещества, обладают достаточно высокой токсичностью. Образующиеся после крашения сточные воды практически не поддаются регенерации. Все сказанное выше обуславливает резкое сокращение применения окислительных красителей в крашении меха.

Кубовые красители

Кубовые красители характеризуются высокой водо- и светостойкостью, а также устойчивостью к физико-химическим воздействиям — мокрым обработкам, действию химических и термических факторов. Для крашения меха используются преимущественно индигоидные и тиоиндигоидные красители, обладающие достаточно малой молекулярной массой. Тем не менее процесс крашения меховых шкурок кубовыми красителями достаточно сложен и трудоемок; в настоящее время круг их применения ограничивается только лишь крашением меховой овчины в светлые цвета — например, серый или беж.

Кислотные красители

Наиболее перспективными для крашения меха являются кислотные красители, которые постепенно вытесняют красители окислительные.

Кислотные красители — одни из первых сформировавшихся в самостоятельный класс синтетических красителей — занимают по числу видов и торговых марок первое место в мире. Особенно широкое распространение они получили в крашении белковых (шерсть, натуральный шелк) и полиамидных волокон, а также текстильных материалов на их основе. Кроме того, накоплен солидный опыт по применению кислотных красителей для крашения кожи.

Класс многочисленных кислотных красителей объединяет соединения с различной химической структурой. Общим признаком их строения является наличие одной или нескольких (обычно не более трех) сульфогрупп. Таким образом, они представляют собой сульфопроизводные азокрасителей, антрахиноновых и некоторых других видов красителей. Химическая промышленность выпускает кислотные красители в виде натриевых солей ароматических сульфокислот с общей формулой Кр SO₃ Na. Они хорошо растворяются в воде, диссоциируя с образованием окрашенных анионов, поэтому их относят к анионным красителям.

Название «кислотные» эти красители получили потому, что их фиксация белковыми волокнами обычно происходит в кислой среде, где белок (коллаген, кератин), а следовательно, и волокно, имеет избыточный положительный заряд. В этих условиях анионы красителей, проникая в волокно, вступают во взаимодействие с положительно заряженными аминогруппами белка, вытесняя связанные с ними анионы кислоты. В результате между красителем и волокном образуется ионная связь, которая обусловлена большим сродством к белку анионов красителей по сравнению с анионами кислоты.

Сродство это объясняется тем, что ионная связь между анионами кислотных красителей и белком дополняется и усиливается за счет образования межмолекулярных водородных связей, а также связей, обусловленных Ван-дер-Ваальсовыми и некоторыми другими силами.

Кислотные красители лишены недостатков, характерных для окислительных и кубовых. Они обладают высокими показателями прочности к трению, водо-, свето- и термостойкости. Тем не менее их использование создает определенные проблемы, поскольку процесс крашения проводится, как правило, при высоких температурах (60 °C и выше).

Для крашения волосяного покрова до недавнего времени применяли более простые по строению и предназначенные для крашения текстильных материалов кислотные красители, имеющие не столь большую молекулярную массу и проявляющие сродство средней величины к волосу и среднюю склонность к ассоциации. В большинстве своем это моноазокрасители, содержащие в молекуле одну сульфогруппу. Кроме того, применяли и определенные марки кислотных протравных красителей.

Разработки АО «Колорес» и исследования режимов крашения

В последние годы АО «Колорес» выпустило новую серию кислотных красителей специально для меха. Применение новых марок кислотных красителей при крашении меха имеет целый ряд преимуществ по сравнению с использованием окислительных красителей, в частности — позволяет расширить цветовую гамму окрасок, увеличить их прочность, упростить режим крашения и улучшить экологическую ситуацию.

Предлагаемые АО «Колорес» кислотные красители нового ассортимента — для меха — обладают высокими светостойкостью и яркостью, в то же время исключая использование канцерогенных веществ в процессе крашения меха. Новый ассортимент красителей для меха разработан на основе триады кислотных красителей — желтого, красного и синего. Составляющие триаду красители обладают хорошей совместимостью, что позволяет получать широкую гамму цветов по желанию потребителей, в частности — оранжевого, зеленого, бордо и других. Кроме указанных красителей ярких расцветок выпускаются и кислотные красители для меха коричневого и черного цветов, которые позволяют получать классические тона волосяного покрова.

Для крашения шубной овчины и мехового велюра (где объектом крашения выступает кожевая ткань) АО «Колорес» выпускает специальные красители различной цветовой гаммы, в частности — ледерос С-2 коричневый, ледерос С-2 оливковый, ровен С-2 желто-коричневый и ровен С-2 черный.

Для изучения возможности использования новых марок отечественных кислотных красителей и разработки технологических режимов крашения нами были проведены экспериментальные исследования. В качестве объектов исследования использовались различные виды мехового полуфабриката, выделанного в соответствии с Едиными технологиями обработки — меховая и шубная овчина, лямка, шкурки кролика, песца, белки, норки, нутрии… Проводилось крашение как в насыщенные, так и светлые цветовые тона, а также для создания подсветок.

В качестве основы при проведении экспериментов были использованы типовые технологии по крашению соответствующего вида мехового полуфабриката и рекомендации АО «Колорес» по применению новых марок красителей.

Оптимизация параметров крашения и применение ПАВ

Для получения стабильно высоких результатов крашения меховых шкурок кислотными красителями наряду с подбором красителей очень важно правильно построить процесс крашения и обеспечить точное соблюдение его режима. Первостепенное значение при этом имеют подготовка к крашению, соблюдение определенного температурного режима, установление в ходе процесса оптимального pH красильного раствора, а также применение эффективных вспомогательных веществ.

В ходе работы было изучено влияние следующих параметров на процесс крашения:

• Концентрации красителей.
• Продолжительности и температуры крашения.
• pH среды.
• Концентрации и последовательности использования вспомогательных ПАВ.

В результате проведенных исследований было установлено, что для получения воспроизводимых и ровных окрасок следует по возможности точно соблюдать температурный режим: особенно это важно при использовании смесей красителей.

Опыт подтверждает, что при крашении волосяного покрова кислотными красителями можно снизить температуру, увеличив продолжительность процесса и дозировку вспомогательных веществ. При этом уменьшение температуры крашения на 10 °C по сравнению с заданной влечет за собой значительное (иногда в два раза) увеличение продолжительности процесса. Если же не следовать этой рекомендации, то окраска получается малоинтенсивной, недостаточно светостойкой и неравномерной по длине волокон.

Поскольку в данном случае использование температурного параметра ограничивалось низкой термостойкостью кожевой ткани, особое внимание для получения ровных и интенсивных окрасок волосяного покрова было уделено применению вспомогательных ПАВ. При исследовании влияния добавления ПАВ на процесс крашения использовались биоразлагаемые представители различных классов — неионогенные, анион- и катионактивные (синтанол ДС-10, синтанол АЛМ, синтамид-5, авироль-34, циклимид, имидостат). В процессе исследований было установлено, что действие ПАВ имеет избирательный характер и в ряде случаев позволяет существенно увеличить выбираемость красителей, интенсивность и ровность окраски.

Таким образом, высокое качество окрашивания меха при пониженной температуре может быть получено за счет варьирования продолжительности процесса и концентрации различных вспомогательных ПАВ.

Практическое применение технологических режимов

Крашение мехового полуфабриката в различные цвета проводилось с учетом его назначения, а также в зависимости от требований моды и спроса заказчика:

• Меховая овчина: в желтый, красный, синий и коричневый цвета.
• Шубная овчина: в желто-коричневый, темно-коричневый, оливковый и черный.
• Шкурки кролика: в бежевый, коричневый, желтый, красный, синий и оранжевый.
• Шкурки норки: с непривлекательной естественной окраской — в исходные естественные тона, а также в яркие фантазийные цвета (красный, синий, оранжевый).
• Шкурки песца: в красный, синий, бордо и коричневый.
• Шкурки нутрии: малоинтересных расцветок — в бордовый цвет.
• Шкурки голубой белки: для устранения природного дефекта окраски (горболысости) — в коричневый цвет.
• Шкурки лямки: в нарядно-спортивные тона (желтый и красный).

Для оценки качества крашения использовали органолептический и фотоэлектроколориметрический методы, а кроме того, определяли следующие значения стандартных показателей для окрашенного полуфабриката — содержания влаги, температуры сваривания и pH водной вытяжки кожевой ткани, устойчивости окраски к трению, а также физико-механических показателей.

В результате изучения кинетики процессов крашения при различных параметрах обработки и оценки качества окрашенного полуфабриката были разработаны технологические режимы крашения, которые могут быть предложены для апробации, и в частности — на предприятиях химической чистки.

Автор:Людмила ЧИЧВАРИНА, доцент РосЗИТЛП

Литература:

1. Афонская Н.С.Новое в крашении меха, ВЗНИ, М., 1984, 50 с.
2. Есина Г.Ф., Санкин Л.Б.Отделка меха, М., Ленпромиздат, 1994, 202 с.