Запарные ситцы

Приготовление З. ситцев представляет теперь основной прием ситцепечатного дела и практикуется на ситцепечатных фабриках в очень широких размерах. Большая часть белоземельных ситцев, т. е. ситцев, в которых разноколерная узорчатая расцветка воспроизведена по белому, незакрашенному фону, приготовляется именно таким путем. В отличие от заварных (см. Заварные ситцы) З. ситцы получаются при набивке на ткань красок, в состав которых, кроме протравы и загустки, входит также и пигмент, причем образование цветных лаков и прочное их закрепление на волокно обусловливается исключительно операцией запаривания. Перед печатью вполне отбеленная ткань подвергается обыкновенно механической и химической обработке. Первая состоит в стрижке ткани на стригальных машинах и очистке от оставшегося пуха на пухоочистительных машинах; вторая — в пропитывании ткани растворами или ализаринового масла, или оловянно-натровой соли (назыв. в практике станнатом соды). Эта предварительная химическая подготовка, как показала практика, оказывает очень благоприятное влияние на красоту оттенка получающегося цвета; последний всегда значительно ярче на ткани подготовленной маслом. Для некоторых красок прежде практиковалась мерсеризация (см. Волокна растений) ткани; такого рода подготовка состояла в том, что ткань пропускалась через крепкий раствор едкого натра не менее 20-25° Б., затем промывалась водой и слабой соляной или серной кислотой. Мерсеризированная ткань легче фиксировала краски, но так как в связи с таким улучшением способности к окрашиванию наблюдалось и сужение ткани, доходящее до 10-15%, то этот прием предварительной подготовки и не вошел в большую практику. При расцветке черным анилином практикуется иногда предварительное пропитывание ткани раствором ванадиевой соли. Однако не во все З. краски входит непременно единовременно с пигментом и протрава; пар дает возможность закреплять на ткани также так называемые субстантивные или моногенетические пигменты, представляющие вещества, окрашенные сами по себе. Примером их может служить из минеральных красок ультрамарин, вер-гинье и др., из органических — азокраски. Для закрепления этих пигментов на волокно прибегают к посредству альбумина, который при запаривании свертывается, прочно оседает на волокно и таким образом закрепляет краску. Чаще других таким путем закрепляются на ткани синий и фиолетовый ультрамарины, вер-гинье и хром-оранж. В состав такой З. краски, кроме пигмента, входит альбуминная загустка (75 частей сухого альбумина в 100 частях воды), глицерин и деревянное масло. Иногда ввиду ценности альбумина часть альбуминной загустки (не более 1/3) заменяется более дешевой трагантовой загусткой. Для красок светлых оттенков существенно важно употреблять по возможности бесцветный, более дорогой, яичный альбумин; для красок темных оттенков употребляется более дешевый кровяной альбумин. Прочность этих альбуминных красок по отношению к мылу не велика; кипящий раствор мыла значительно уменьшает интенсивность цвета. Запарка большею частью дается в течение 1/2 — 3/4 часа без давления.

Существует точно так же целый ряд З. красок, в которые пигмент в собственном смысле этого слова не входит, но который образуется из составных частей под влиянием запаривания. Напр., в состав З. желтой минеральной краски, предложенной Татариновым и Деньером, входят: раствор хлорновато-хромовой соли в 12° Боме, уксусно-свинцовая соль и загустка. Под влиянием пара нанесенная на ткань краска такого состава разлагается с образованием желтой хромово-свинцовой соли или общеизвестной желтой краски крона. Аналогичный же состав имеют и другие минеральные З. краски: в состав минеральной голубой З. краски входит, кроме загустки, красная и желтая синильные соли и железисто-синеродисто-оловянная соль; при запаривании образуется берлинская соль. Анилиновые пигменты закрепляются на ткани при содействии танина. В состав краски в этом случае, кроме загустки и раствора пигмента в уксусной кислоте, вводится еще в довольно значительном количестве танин; при запаривании уксусная кислота улетает, и остающийся пигмент, реагируя с танином, образует дубильно-розанилиновую соль, прочно закрепляющуюся в порах волокна. Так как тройное соединение дубильной кислоты, органической щелочи анилинового пигмента и окиси сурьмы обладает большею прочностью по отношению к мылу, то обыкновенно ткань с нанесенными на ней анилиновыми красками пропускается после заваривания через 2% — 3% раствор какой-нибудь сурьмяной соли, напр. рвотного камня или щавелево-сурьмяной соли, и затем тщательно промывается. Аналогично рассмотренным выше минеральным З. краскам образуются непосредственно на волокне и некоторые органические краски. Одной из самых распространенных и важных красок этого типа является черный анилин, который представляет самую прочную из всех ныне известных органических красок. Краска настолько прочна, что раз она закреплена на ткани, уничтожена она может быть только вместе с тканью. Кроме черного анилина, подобным же путем образуется и закрепляется на ткани желтая краска — канарин, впервые приготовленная Миллером и Прохровым, и коричневая фенилендиаминовая. Черный анилин образуется на ткани из анилинового масла, представляющего, как известно, продукт восстановления нитробензола окислением его или при помощи красной синильной соли, или при помощи хлорноватых солей. Очень часто в состав краски вводятся так называемые "передаватели" кислорода, т. е. вещества, способные к быстрому окислению и восстановлению, как, напр., сернистая медь, соли церия, ванадиево-аммиачная соль и т. п. Окислительная способность всех этих веществ далеко не одинакова, и тогда как для окисления одного кгр. анилина надо ввести в краску 550 гр. сернистой меди в тесте, ванадиевой соли достаточно 55 мгр. Образование черного анилина происходит во время З.; в зависимости от количества вводимых в краску окислителей в широких пределах изменяется продолжительность запаривания. В состав краски обыкновенно, кроме загустки, входит анилиновое масло или анилиновая соль, бертолетова соль и красная синильная соль. Если краска содержит много окислителей, больше чем нужно для окисления анилинового масла, то во время запаривания происходит окисление, разрушение самой ткани. Черный анилин представляет, таким образом, краску, которая закрепляется на волокно при помощи окислителей; вещества с противоположной, восстановительной, функцией точно так же употребляются в практике ситцепечатного дела для закрепления красок, напр. индиго. Для получения синего цветного узора помощью индиго ткань предварительно пропитывается раствором патоки в 8° Боме, и после высушивания по ней печатается краска, в состав которой, кроме мелко измельченного индиго и загустки, входит крепкий раствор едкого натра в 38° Боме. После печати ткань высушивается при 60-70° Ц., а затем запаривается, причем существенно важно, чтобы в запарном аппарате весь воздух был вытеснен паром. После запарки ткань немедленно идет на промывку водой, где и образуется синий цвет. Восстановление индиго происходит во время запарки при помощи глюкозы, которая представляет довольно сильный восстановитель. Наибольшее, однако, значение при приготовлении запарных ситцев имеют несомненно краски с полигенетическими пигментами. Такими, как известно, называются те пигменты, которые, не представляя красок сами по себе, т. е. не обладая цветом и различными протравами, дают цветные лаки, окрашенные в различные цвета. Типичным представителем этого класса пигментов может служить ализарин, который с глиноземной протравой дает красный цвет, с железной — фиолетовый, с оловянной — огненно-красный, а сам по себе представляет вещество светло-бурого цвета и без посредства протравы тканей не окрашивает. В этом отношении с ализарином сходно очень большое число красящих веществ: кампеш, кашу, кверцитрон, грушка, церулеин, голубой ализарин и многие другие. Наибольшее, преобладающее значение имеет ализарин, который расходуется в огромных количествах для воспроизведения красного, розового, фиолетового и пюсового цвета на З. ситцах. Протравой служат: для красного и розового цвета — уксуснокислые глинозем и кальций и азотнокислое олово, а также и серно-синеродистый или роданистый алюминий, для черного и фиолетового — уксуснокислое железо или травка, для пюсового — или смесь уксуснокислых глинозема и железа, или же смесь азотно— и уксусно-хромовых солей. Одним из наиболее важных условий для получения хорошего красного запарного ализаринового цвета является по возможности полное отсутствие железа; содержание уже ничтожных долей его существенно ухудшает оттенок цвета. Так как совершенно избежать железа очень трудно ввиду того, что оно часто находится в воде и употребляемых солях да, кроме того, еще входит в краску вследствие разъедания стальной ракли печатной машины, то для того, чтобы по возможности устранить вредное действие железа, в краску прибавляют серно-синеродистый калий или аммоний, которые дают стойкую железную соль, предохраняющую краску от образования темных железных лаков.

Наиболее распространенная красная ализариновая краска приготовляется развариванием загустки, чаще всего смеси крахмального клейстера и траганта, уксусной кислоты, ализарина, азотнокислого олова и деревянного масла; по охлаждении в эту сваренную массу прибавляется определенное количество уксуснокислых глинозема и кальция и родановой соли калия или аммиака. Иногда, как протрава для этой краски, употребляется смесь серно-синеродистого алюминия и уксуснокислого олова. Значительное количество З. ситцев расцвечается одной только этой красной краской, только в разных степенях интенсивности. Таковы, напр., рубашечные ситцы, на которых часто бывает нанесено только две или три красных и розовых краски. Из густой красной краски более светлые ее оттенки, так же как и розовый цвет, получают, делая так назыв. купюры. Купюры приготовляются разбавлением основной краски крахмальной или камедной загусткой, причем на одну часть основной краски или матки берут от 1 до 60 чч. загустки, получая таким образом целую гамму красного и розового цвета все понижающейся интенсивности. Если, наприм., узор состоит из четырех красок, двух красных и двух розовых различной интенсивности, причем одна слабая роза покрывает сплошь узор, образуя так назыв. грунт, то работа идет таким образом: сперва печатают на трехвальной печатной машине узор в три краски, две красных и густую розу, затем ткань высушивается и по высушивании вновь поступает на печатную машину, где по набитым уже фигурам печатается сплошным валом розовый грунт, после чего ткань еще раз высушивается и идет на запарку. Такое покрывание ранее напечатанного узора гладким валом называется "перекатом". Аналогичный же сорт представляют ткани с одной ализариновой фиолетовой краской, но трех или четырех степеней различной интенсивности. Ализариновая запарная коричневая краска, пюс, приготовляется чаще всего на хромовой протраве и хотя реже, но тоже иногда, подобно красной и фиолетовой ализариновой, служит для расцветки тканей в три или четыре коричневых цвета разной интенсивности. Синий ализарин, приготовляемый из нитроализарина и глицерина действием серной кислоты, а также и нитроализарин или ализарин-оранж употребляются уже значительно реже обыкновенного ализарина. Запарная краска с синим ализарином делается на азотнокислом хроме, и в состав краски входит загустка, синий ализарин и азотнокислый хром или хромовый ацетонитрат. Из других полигенетических пигментов наибольшее значение имеют: кампеш, кверцитрон, грушка и кашу, хотя последний, строго говоря, и не может быть отнесен к этому классу. Для закрепления кампеша как протрава употребляются или уксуснокислый хром, или хромовый ацетонитрат; с этой протравой кампеш дает красивый, хотя и не особенно прочный черный цвет. Для улучшения оттенка цвета — в краску часто прибавляется немного кверцитрона. Кроме черного, кампеш употребляется также и для получения серого, или дикого, цвета, со смесью железной и хромовой протравы; для синего цвета с глиноземной протравой кампеш ввиду непрочности цвета больше не употребляется. Кверцитрон закрепляется при помощи хромовой протравы, а грушка — глиноземной протравы; как грушка, так и кверцитрон употребляются преимущественно в виде экстрактов в 30-40° Боме и для воспроизведения желтого и оливкового цвета.

В значительно больших количествах расходуется кашу, что, конечно, легко объясняется его дешевизною и прочностью даваемого им коричневого цвета. Так как кашу не содержит пигмента и употребление его в практике ситцепечатного дела основывается на окислении содержащейся в нем катехудубильной кислоты в японовую кислоту коричневого цвета, то очевидно, что закрепление кашу на волокнах ткани достигается только при содействии окислителей. Ввиду того, что окислителями могут служить самые разнообразные вещества, начиная с кислорода воздуха, то понятно, что состав кашовых красок весьма разнообразен. Если окислитель вводится в краску, то для этой цели чаще всего употребляется или бертолетова соль, или красная синильная соль. Кроме того, для улучшения оттенка цвета в краску вводят и другие растительные экстракты, как то: кверцитронный экстракт, красный экстракт и т. п.

Ткани с напечатанными на них теми или другими красками поступают в запарку, где и происходит закрепление красок и образование цветных лаков. Запаркой (Vaporisage, Dämpfen, Steaming) называется прием закрепления красок на волокно при помощи пара. Химическая сторона процесса запаривания не выяснена еще во всех подробностях. Многие высказывали, что пар является в данном случае исключительно термическим агентом, действующим своею теплотой; мнение это, однако, едва ли справедливо, так как хотя при простом нагревании до 100° Ц. и происходит также образование и закрепление цветного лака, но он не имеет той прочности и яркости, как при запаривании. Весьма вероятно, что благоприятное действие пара на закрепление красок объясняется как скрытой теплотой его, так и присутствием некоторого количества конденсационной воды, облегчающей химическое воздействие входящих в краску составных частей. Действие запарки в кратких чертах может быть выражено так: до запаривания краска представляет механическую смесь, после запаривания — химическое соединение. Что касается до запарных аппаратов, то в настоящее время они употребляются двух типов: аппараты, работающие под давлением и работающие без давления. Аппараты первого типа представляют большею частью закрытые вертикальные или горизонтальные котлы, внутрь которых завешиваются запариваемые ткани, предварительно помещенные в шерстяные мешки. Часто горизонтальные запарные котлы снабжаются с одной стороны подъемной дверкой, а внутри их по дну укрепляются рельсы, по которым вводится в котел вагонетка с заранее завешенной запариваемою тканью. Давление изменяется в зависимости от сорта ткани и нанесенных красок. В практике, однако, давно замечено, что большое давление не только не улучшает, но часто значительно ухудшает оттенок цвета. Продолжительность запаривания изменяется от 20 мин. до 1 1/2 ч., а давление, если запарка производится под давлением, — в пределах от 1/4 до 3/4 атмосферы. Штейн, например, указывает как наивыгоднейшие пределы: для запарных альбуминных красок от 20 до 30 мин. под наибольшим давлением; для запарных ализариновых красной и фиолетовой от 3/4 до 1 часа без давления; для анилиновых красок, закрепленных танином, от 1 до 1 1/2 час. без давления, для синего ализарина и церулеина 1 1/2 часа под давлением. В последнее время преобладающее значение получили З. приборы, работающие без давления и притом непрерывно. Они представляют несомненные и значительные преимущества в отношении как экономии работы, времени и расхода пара, так и в особенности потому, что при такого рода запарке получается значительно меньше брака. Так как, однако, они имеют довольно значительные размеры и стоят дорого, то встречаются большею частью только на сравнительно крупных фабриках. Хотя типов непрерывных З. аппаратов в настоящее время существует несколько, тем не менее, наибольшим распространением до сих пор пользуется непрерывный З. ситцевый аппарат, первоначально конструированный Мазером и Платтом, изображенный на рисунке.

Прибор для непрерывного запаривания ситцев.

Как видно, он представляет кирпичную камеру, внизу которой располагается для нагревания сеть паровых труб, а в верхней части укреплен механизм, приводящий в непрерывное движение запариваемую ткань; последняя завешивается, образуя длинные петли, на медных роликах медленно двигающихся по двум бесконечным цепям, расположенным с двух противоположных сторон камеры. Ткань в камеру входит через щель сверху, причем ткань опускается вниз по вертикальному направлению; ролики же двигаются в направлении, перпендикулярном к ней. В результате этих двух движений ткань завешивается на роликах в виде длинных петель, которые и передвигаются медленно от одного конца камеры к другому, в пространстве, наполненном сухим паром. В видах экономии времени и пара в запарку пускаются иногда два полотна единовременно, как это видно на рисунке; в этом случае ткани соприкасаются, конечно, изнанкой. Общий ход движения ткани понятен из чертежа, на котором с передней стороны выломана часть стены. Расход пара или, следовательно, расход топлива на запарку трудно поддается учету, что, конечно, зависит от того, что как продолжительность запаривания в зависимости от сорта красок, так и вес запариваемой ткани изменяются в весьма широких пределах. Как среднее можно принять, что при запаривании хлопчатобумажных тканей на каждые 100 кгр. ткани тратится в виде пара 20 кгр. угля. После запарки ткань с напечатанными на ней и закрепленными красками всегда подвергается дальнейшей обработке, имеющей целью или еще полнее закрепить краску, или же удалить загустку, которая всегда в значительной степени темнит оттенок цвета. Простейший прием обработки применяется к тканям, на которых закреплены альбуминные краски; в этом случае ткань большею частью только промывается водой. Ткани с напечатанными на них кашовыми красками и черным анилином подвергаются хромированию, т. е. пропуску через слабый и нагретый до 70° Ц. раствор хромпика, после чего они промываются горячим мыльным раствором, а затем водой. Точно так же для более полного закрепления анилиновых красок, т. е. для того, чтобы придать им большую прочность по отношению к мылу, ткань после запарки пропускается через слабый раствор рвотного камня и мыла. Пропуск этот тоже делается при нагревании до 60-70° Ц.; пройдя через ванну с сурьмяною солью, ткань промывается водой, мылом при 40-50° Ц. и опять водой.

Наиболее продолжительной обработке подвергаются запаренные ткани с нанесенными на них красками из полигенетических пигментов, т. е. ализариновыми, кампешевыми, кверцитронными и другими им подобными красками. Как бы совершенно ни происходила запарка, тем не менее, очень редко реакция образования нерастворимого цветного лака идет до конца; поэтому после запарки на ткани всегда остается некоторое количество протравы и пигмента в свободном состоянии. Пропуск через меловую ванну при 75° Ц., содержащую в 100 частях воды 1-2 части молотого и просеянного мела, и имеет целью закрепить образовавшийся лак и удалить растворимые составные части протравы. После меловки ткани тщательно промываются водой и затем подвергаются троекратной обработке мылом, раствор которого берется крепостью 1-2%, а температура повышается начиная с 50° Ц. и кончая 76° Ц. Эта повторная обработка мылом очень значительно повышает яркость цвета, что, конечно, находится в зависимости от того, что с ткани сходит загуститель. Ввиду этого различия последующей обработки ткани в зависимости от состава краски при составлении цветного узора для З. ситцев приходится сообразоваться с свойствами красок и комбинировать их таким образом, чтобы последующая после запарки обработка не могла ухудшить их цвета. Примером неудобной комбинации красок может служить единовременное печатание красок кашу и черного анилина такого состава, который требует горячего хромирования, вместе с ализариновыми и анилиновыми красками, которые не выдерживают пропуска через горячий раствор хромпика без ущерба для цвета. З. ситцы большею частью встречаются в 3-6 красок, хотя они готовятся нередко и в 10, даже 14 красок. Как на примеры наиболее распространенных комбинаций можно указать на следующие: комбинация ализариновых красной и розы нескольких оттенков (до 6); комбинация тех же цветов с кампешем и грушкой; комбинация ализариновых и анилиновых красок; анилиновых красок с черной кампешевой; фиолет-ализарина с черным анилином; ализарина, кашу и экстрактов, ализарина с кверцитроном и т. п.

Основным условием доброкачественности ситцев, помимо хороших качеств ткани и красок, служит изящество рисунка и гармония входящих в него красок. Необходимо, однако, заметить, что ситцепечатное дело вообще, а производство З. ситцев в особенности, как представляющее ныне главную отрасль этого дела, сильно подвинулось вперед за последнее время; самым широким образом пользуясь успехами химии, физики, механики, а также черпая образцы в области изящных искусств, оно само приближается к той стадии развития, когда фабрикат, или продукт массового производства, может в некоторых случаях выдерживать сравнение с художественным произведением.

А. П. Лидов. Δ.