Крашение бумаги. Краткая характеристика красителей.

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 11Следующая ⇒

Окрашивание бумаги в какой-либо цвет осуществляют или крашением бумажной массы, из которой изготовляется бумага, или окраской бумаги с поверхности при использовании для этой цели употребляемых в полиграфии методов нанесения печати или оборудования, применяемого в бумажной промышленности (клеильного пресса, бумагокрасильной машины и др.).

К окрашенным видам бумаги относятся: основы для фибры и пергамента, промокательная, для текстильных патронов и конусов, неактиничная, бутылочная, афишная, для спичечных коробок, писчая цветная, разные декоративные виды бумаги, некоторые разновидности упаковочной бумаги, конвертной, прядильной, электротехнических видов бумаги, салфеточной бумаги, бумаги для печати, а также другие виды бумажной продукции

В зависимости от вида и назначения окрашенной бумаги, способа крашения и условий осуществления этого процесса к используемым красителям предъявляются различные требования, которые в большинстве случаев сводятся к способности придания бумаге яркой окраски при минимальном их расходе и хорошем удержании на волокнах. Окраска при этом не должна смываться водой и должна быть свето- и теплоустойчивой, в отдельных случаях желательна кислото- и щелочестойкость красителя или устойчивость к каким либо специфическим химикатам, с которыми соприкасается окрашенная поверхность бумаги. Красители, используемые в разных видах бумаги санитарно-быгового назначения, должны быть нетоксичными, дешевыми, во многих случаях светостойкими и устойчивыми к действию обработок влажной среды. Сам процесс крашения по своей природе коллоидно-химический. При этом краситель из раствора должен быть равномерно и прочно закреплен на компонентах бумаги: волокнах, частицах минерального наполнителя и пр. Существенное значение при крашении имеют адгезионные явления и проявляющиеся при этом силы взаимодействия красителя с поверхностью, подлежащей окраске. Природа сил связи красителя с окрашиваемой поверхностью различна в зависимости от вида красителя и условий крашения.

Красители могут поступать на бумажную фабрику сухими и в разведенном виде с концентрацией 30—40%. Использование уже разведенных красителей имеет существенные преимущества: отпадает необходимость в наличии на бумажной фабрике баков для разведения красителей, снижается трудоемкость в приготовлении их растворов и устраняется проблема в образовании пыли, неизбежно возникающей при использовании порошкообразных красителей.

При этом к тому же расход красителей снижается на 20— 40 % за счет уменьшения потерь при взвешивании, растворении и т. д.

При применении на предприятиях бумажной промышленности красителей, поступающих в разведенном виде, открылись возможности использования систем автоматического (непрерывного или периодического) введения красителей в бумажную массу, что облегчает процесс окраски бумаги и способствует равномерному ее окрашиванию при выработке на быстроходных бумагоделательных машинах с уменьшением количества цветного брака.

К числу преимуществ окраски бумаги с поверхности нужно отнести возможность совмещения этого процесса с другими видами поверхностной обработки бумаги (придание влагопрочности, биостойкости, пластичности и пр.). Качество поверхностно окрашенной бумаги во многих случаях (но не во всех) превосходит качество бумаги, окрашенной в массе. При поверхностной окраске бумаги с повышенной массой 1 м² наблюдается, по сравнению с окраской бумажной массы, существенная экономия дорогих красителей, достигающая 30—40 %. Следует также учитывать, что поверхностное крашение бумаги не влечет за собой спуск в водоем окрашенной сточной производственной воды. Это очень важно в условиях все более усиливающейся во всем мире борьбы за охрану природы. Для окраски бумаги применяют различные красители, которые можно разделить на неорганические (естественные и искусственные), используемые в настоящее время редко, и органические. Из неорганических красителей следует упомянуть ультрамарин, вводимый в бумажную массу для подцветки белой бумаги. Органические красители также могут быть естественными и искусственными. Именно последние получили в производстве бумаги наибольшее распространение, так как они обеспечивают возможности придания изготовляемой бумаге широкого разнообразия цвета и оттенка. Органические синтетические красители, применяемые для окраски бумаги, делятся на следующие группы: основные, прямые (субстантивные), кислотные, кубовые и сернистые. Большинство видов красителей представляют собой растворимые красящие вещества, которые усваиваются волокнами адсорбционно или путем непосредственного химического взаимодействия.

Пигментные красители — нерастворимые красящие вещества, которые либо синтезируются на волокнах из исходных материалов либо осаждаются на волокнах различными методами: химически из растворимых производных, разложением их солей или другим способом. К числу пигментных красителей относятся кубовые и сернистые красители, обладающие высокими показателями водостойкости и светопрочности. Кубовые красители характеризуются приданием окрашиваемой бумаге ярких цветов и сочных оттенков, что и обусловливает в ряде случаев их применение, несмотря на относительную дороговизну и усложненную технологию использования. Сернистые красители дешевы, но придают бумаге тусклую окраску.

Основные красители непосредственно хорошо окрашивают волокна древесной массы и небеленой (лучше жесткой) целлюлозы, но хуже волокна беленой целлюлозы, имеющие низкое содержание лигнина и гемицеллюлоз, и еще хуже — тряпичные волокна. Часто эти красители используют также для окраски волокон из смешанной макулатуры. Во всех этих случаях достигается получение практически бесцветной сточной воды. Для фиксации основных красителей на волокнах древесной массы, т. е. контакта волокон с красителем, достаточно всего лишь 20—30 с. Связь основного красителя с волокнами химическая. Сорбция этого красителя определяется содержанием в волокнах карбоксильных групп, к которым основные красители обнаруживают сродство.

Прямые красители обеспечивают непосредственно хорошую окраску волокон хлопка и беленой целлюлозы и значительно хуже окрашивают волокна древесной массы. При окрашивании прямыми красителями волокон беленой целлюлозы время контакта этих красителей с волокнами должно составлять до 2, а иногда и 4 мин в зависимости от марки красителя, требуемой интенсивности окраски и условий проведения процесса крашения. Прямые красители целесообразно применять для окраски неклееных видов бумаги: промокательной, основы для фибры, основы для пергамента, различной бумаги санитарно-бытового назначения. Эти красители образуют с гидроксильными группами целлюлозы водородную связь. При этом эффективность сорбции прямого красителя волокнами целлюлозы в значительной степени зависит от величины соответствующего электрокинетического потенциала. Последний, однако, не оказывает заметного влияния на сорбцию волокнами основного красителя.

Кислотые красители хорошо окрашивают шелк, шерсть и полиамидные волокна и плохо окрашивают целлюлозу, древесную массу и частицы каолина. Эти красители обычно используют для окраски проклеенной бумажной массы при избытке сернокислого алюминия. Кислотные красители не дают такую яркую окраску, как основные, но являются более светостойкими. В осаждении кислотных красителей на растительных волокнах, имеющих в воде отрицательный заряд, существенную роль играют силы электростатического притяжения, проявляющиеся в результате действия при крашении сернокислого алюминия. Окраску основными и прямыми красителями лучше осуществлять с использованием мягкой производственной воды, при окраске же кислотными красителями соли жесткой воды благоприятствуют процессу крашения.

Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 10; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 456 7 8 9 10 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!