Крашение хлопчатобумажных и льняных тканей активными красителями

Рубрика:  Химия в быту  Автор  admin

Крашение хлопчатобумажных, льняных, вискозных и медноаммиачных тканей активными красителями. Эти красители, дающие яркую и стойкую окраску, выпускают в двух пакетах, содержащих различные вещества. Такой комплект предназначен для окраски 400 г белой ткани. Красители способны перекрашивать и цветные ткани, но цвет будет уже иным.
Содержимое меньшего пакета разводят в отдельной посуде в 1 л теплой воды. Затем готовят красильный раствор из расчета 4—7 л воды комнатной температуры на пакет порошка и в отмеренное количество воды добавляют разведенный краситель. В раствор опускают предварительно замоченные в теплой воде вещи и красят при комнатной температуре в течение 5 мин, все время переворачивая. Затем вещи вынимают и добавляют 1 л раствора поваренной соли (один стакан на литр воды). Крашение продолжают еще полчаса, после чего вещи снова вынимают, в красильный раствор добавляют содержимое большого пакета, растворяют его, снова опускают веши и продолжают красить еще 1—2 ч, постоянно поворачивая. Затем вещи выжимают и многократно прополаскивают в холодной воде.
Заключительная операция — закрепление окраски. Для этого окрашенную ткань кипятят 10—15 мин в растворе моющего средства для шерсти, после чего полощут в горячей, а затем в холодной воде и наконец сушат.

Крашение хлопчатобумажных и льняных тканей прямыми красителями

Рубрика:  Химия в быту  Автор  admin

Крашение хлопчатобумажных и льняных тканей прямыми красителями. Пакет красителя высыпают в емкость и при перемешивании добавляют по капле в теплую воду, пока не образуется паста. Последнюю заливают 0,5 л воды, тщательно размешивают и фильтруют через ткань. После этого в раствор добавляют воду, нагретую до 40—50°С, в количестве 10 л. Объем готового раствора должен соответствовать модулю ванны — 10— 15. В красильный раствор помещают ткань и доводят до кипения. Спустя 15—20 мин в слабокипящий красильный раствор, из которого предварительно вынимают ткань, вливают два литра раствора поваренной соли (1 столовая ложка на 1 л воды). Затем опускают туда ткань и продолжают процесс крашения в слабокипящем растворе еще минут 30—40. Теперь емкость снимают с огня и выдерживают ткань 30 мин в остывающем растворе. Все это время ткань переворачивают. Когда крашение закончено, ткань вынимают, дают стечь раствору и многократно полощут в теплой, а затем в холодной воде, аккуратно отжимают и высушивают.

Окраска тканей и одежды

Рубрика:  Химия в быту  Автор  admin

Окраска тканей и одежды. Часто случается так, что цвет ткани нас не устраивает и его необходимо изменить либо изделие из ткани после длительного употребления нуждается в восстановлении. Для этих целей существует широкий ассортимент красителей.
Красители подразделяются на прямые (для хлопчатобумажных тканей, а также для натурального шелка), кислотные (для шерсти), дисперсные (для капрона, анида, найлона и ацетатного шелка), катионные (для нитрона), активные (для хлопчатобумажных, льняных и вискозных тканей) и универсальные.
Для того чтобы правильно выбрать краситель, надо знать, из каких волокон сделана ткань, которую вы собираетесь красить. Эту информацию, как правило, можно получить, посмотрев на бирку, расположенную с изнаночной стороны изделия.
Красители для хлопчатобумажных и льняных тканей (прямые) с успехом используются также для окраски вискозных и медноаммиачных тканей. Они поступают в продажу под названием «Анилиновые». Ими же можно красить натуральный шелк, шерсть, изделия из капрона и найлона. Однако в двух последних случаях лучше использовать специальные красители для шерсти и капрона. Красители для хлопка выпускаются 24 цветов. Красители для шерсти (кислотные) окрашивают также капрон и найлон, а в некоторых случаях — и натуральный шелк. В продажу они поступают 27 цветов.
Дисперсные красители окрашивают капрон, найлон и ацетатные ткани. Некоторые красители этой группы способны окрашивать лавсан и нитрон. Эти красители выпускаются семи цветов.
Активные красители — сравнительно новые и пока выпускаются в небольших количествах , для окраски хлопчатобумажных, льняных и вискозных тканей. Они красят без нагревания, окраска получается яркой и стойкой. В воде активные красители не растворяются. Обычно это ярко-красные, ярко-голубые, ярко-оранжевые, золотисто-желтые цвета. В силу того что химическая природа волокон различна, создать подлинно универсальные красители, пригодные для окраски всех видов тканей, сложно. Промышленно выпускаемые универсальные красители «Спектр» — это различные смеси красителей для хлопка, шерсти и капрона. Особое внимание нужно обратить на то, что цвет, который указан на упаковке красителя, реализуется только при окраске белых тканей и изделий. При перекраске же цветных тканей оттенки получаются иные, всегда более темные и насыщенные.
Нужно помнить, что при перекраске обычно не удается закрасить набивной рисунок и сильно выгоревшие места. После того как установлено, из какого волокна сделана вешь, и выбран соответствующий краситель, начинают подготовку к крашению. На новых, неношеных вещах может быть нанесенный при изготовлении слой различных вспомогательных веществ (антистатики, аппретирующие составы и т.п.), мешающих процессу окраски. Эти вешества необходимо удалить путем стирки с применением синтетических моющих средств. Тонкие ткани рекомендуется сначала прополоскать в растворе нашатырного спирта (50 г 25%-ного нашатырного спирта на 10 л воды), после чего хорошо промыть в чистой воде. В случае подкраски выцветшей ткани сначала выравнивают первоначальный цвет путем выдерживания изделия в растворе синтетических моющих средств в течение 30—40 мин при температуре 70°С с последующим полосканием в растворе нашатырного спирта по указанному ранее способу.
Посуда для крашения должна быть абсолютно чистой, без накипи, достаточно большой и желательно эмалированной. Красить следует в мягкой воде, лучше всего в дождевой. Чтобы смягчить водопроводную воду, в нее добавляют питьевую соду, дают выпасть осадку, а затем отфильтровывают.
Рассмотрим технологию процесса крашения. Основные рекомендации обычно указаны на упаковке красителя, и их необходимо неукоснительно соблюдать. Прежде всего определяют вес сухой ткани, подлежащей крашению. Это необходимо для определения количества красителя, потребного для качественного протекания процесса. Существенное значение для окраски имеет модуль красильной ванны — отношение количества раствора к массе сухой ткани. Целесообразно поддерживать этот модуль в пределах от 10 до 20, то есть масса раствора должна быть в 10—20 раз больше массы ткани. Для получения более равномерной окраски уменьшают скорость крашения, иными словами, увеличивают модуль красильной ванны. Заметное влияние на скорость окраски оказывает температура раствора: чем она выше, тем быстрее окрашивается шерсть и, напротив, тем медленнее окрашиваются хлопчатобумажные
и вискозные ткани. Скорость крашения увеличивается под действием добавок: поваренной соли (при крашении хлопка и родственных ему волокон) и уксусной кислоты (при крашении шерсти). Их вводят в конце процесса крашения, когда краски в растворе осталось мало. Краситель должен прочно удерживаться на ткани и не сходить с нее под действием горячей и холодной воды, а также растворов моющих средств. После окраски ткань промывают холодной водой до тех пор, пока вода не станет прозрачной. Окрашенную
ткань нельзя сушить на солнце или возле сильных источников тепла. Перед сушкой ткань отжимают не выкручивая. Это особенно важно для тонких и шерстяных тканей.

Окраска металлов

Рубрика:  Работы с деревом и металлом, Химия в быту  Автор  admin

Окраска металлов. Для окраски металлических изделий помимо использования обычной краски и нанесения гальванических покрытий — никелирования, хромирования, что весьма дорогостояще, эффективно применение химических методов. Изделия получаются нарядными и, что не менее важно, хорошо защищенными от коррозии. Большим достоинством химического окрашивания служит его простота.
Для воронения стали отполированную деталь тщательно обезжиривают бензином, а затем — влажным зубным порошком. Промыв изделие в проточной воде, его опускают на 2—3 мин в раствор соляной кислоты (5—10 мл кислоты на 100 мл воды) и снова промывают. После этого изделия не нужно касаться руками. Теперь погружают деталь в нагретый до 130—140°С раствор следующего состава: 60—70 г едкого натра и 25 г нитрата натрия на 100 мл воды. Количество приготавливаемого раствора зависит от размеров окрашиваемой детали. Окрашивание необходимо производить при постоянной температуре порядка 140°С, поддерживая ее при помощи электронагревательного прибора. Примерно через час деталь покроется бархатным черным слоем окислов железа. После воронения изделие промывают водой, а затем — горячим раствором хозяйственного мыла (40—50 г на 250 мл воды). Последнее необходимо для закрепления пленки.
Медь и латунь довольно быстро тускнеют на открытом воздухе, однако их, как и сталь, можно окрасить химическим путем. Подготовка деталей почти такая же, как перед воронением. Единственная особенность: для травления соляную кислоту заменяют азотной (5—6 мл на 100 мл воды). Чтобы почернить медную поверхность, достаточно подержать изделие 5—6 мин в растворе, в котором на 100 мл воды приходится 0,9 г едкого натра и 0,3 г персульфата аммония. Температура раствора — 90—100°С.
В растворе хлорида калия, сульфата никеля и сульфата меди (соответственно 4,5; 2,0 и 10,5 г на 100 мл воды) при той же температуре медь и латунь приобретают приятный шоколадный оттенок. Латунь станет лазурной при кратковременной выдержке в смеси, состоящей из 3 г ацетата (уксуснокислого) свинца, 6 г гипосульфита, 5 г уксусной кислоты (эссенции) и 100 мл воды. Температура такого раствора — около 80°С. Медь можно и позеленить, опустив ее в раствор нитрата меди (20 г), нашатырного спирта (30 г), хлорида аммония (40 г) и ацетата натрия (40 г) в 100 мл воды. Следует иметь в виду, что нитрат меди токсичен, поэтому требует осторожного обращения. При химической окраске меди и латуни время реакции подбирают опытным путем, памятуя, что чем дольше обрабатывается деталь, тем интенсивнее становится ее цвет. При химической окраске стати, меди, латуни на поверхностях изделия образуются цветные окислы или соли. Принцип окрашивания алюминия другой. Сначала через алюминиевую деталь, погруженную в электролит, пропускают ток, при этом на поверхности образуется пленка окиси алюминия толщиной менее 0,1 мм. Алюминиевые детали в гальванической ванне служат анодом, поэтому такой процесс называют анодированием.
Полученная пленка окиси алюминия пронизана микроскопическими разветвленными порами, в которых хорошо удерживаются красители. Можно красить анодированную поверхность и органическими красителями, но лучше — неорганическими реактивами. Деталь поочередно обрабатывают в двух растворах, которые вступают во взаимодействие друг с другом. В итоге, яркоокрашенные продукты реакции остаются в порах.


Рис.1
Рассмотрим описанный процесс по порядку. Возьмите отполированную алюминиевую деталь, обезжирьте ее и промойте в горячей воде. Затем необходимо опустить изделие на 2—3 мин в 5 %-ный раствор едкого натра, после чего опять промыть и погрузить в раствор азотной кислоты (20—30 мл на 100 мл воды). Теперь деталь снова промывают и подвешивают на проволоке в стеклянной емкости. Поскольку деталь должна быть анодом, ее соединяют с положительным источником тока. Катодом служат стальные пластины (рис.1). Источник тока — выпрямитель. В емкость наливают раствор серной кислоты (20 мл на 100 мл воды). В электроцепь включают реостат и миллиамперметр. Ток в цепи устанавливают из расчета 200—250 мА на 10 м2 обрабатываемой поверхности.
Сразу же после включения тока деталь покроется пузырьками газа — это выделяется кислород. Он-то и окисляет алюминий. При комнатной температуре процесс длится около часа. Анодированную деталь отмывают в проточной воде. Теперь ее можно красить. Для этого погружайте ее поочередно в два. раствора, выдерживая в каждом 5—10 мин. После каждой обработки тщательно промывайте деталь в проточной воде. Окрашенные детали еще раз промойте в горячей и холодной воде и высушите.
Теперь о составах красящих растворов (в расчете на 100 мл воды). Синий или голубой цвет: феррицианид калия (железосинеродистый калий) — 1—5 г и хлорид железа (хлорное железо) — 1 — 10 г. Коричневый цвет: феррицианид калия —1—5 г и медный купорос —1—10 г. Черный цвет: ацетат кобальта (уксуснокислый кобальт) — 5—10 г и марганцовокислый калий — 1,5—2,5 г. Желтый цвет: бихромат калия (двухромовокислый калий) — 5—10 г и ацетат свинца — 10—20 г. Золотисто-желтый цвет: гипосульфит натрия — 1—5 г и марганцовокислый калий — 1—5 г. Оранжевый цвет: бихромат калия — 0,5—1,0 г и нитрат серебра — 5—10 г. Белый цвет: ацетат свинца — 1—5 г и сульфат натрия — 1—5 г. Прежде чем окрашивать детали, проверьте указанные рецепты на образцах металла: так будет легче подобрать нужный цвет.

Окраска и изменение тональных оттенков древесины

Рубрика:  Работы с деревом и металлом, Химия в быту  Автор  admin

Окраска и изменение тональных оттенков древесины. Многие породы
древесины не имеют ярко выраженного естественного цвета, поэтому для
обогащения цветовой гаммы и для имитации одних пород под другие
применяют крашение древесины, но так, чтобы красители полностью не
заменяли ее текстуру.
Ознакомимся с технологией процесса окрашивания
древесины. Древесина различных пород неодинаково реагирует на процесс
окраски. Известно, что твердые породы окрашиваются значительно лучше
мягких. Обычно светлую древесину окрашивают в более насыщенные тона;
иногда, желая усилить тон, ее протравливают в специальных растворах.
Материал, подлежащий крашению, предварительно освобождают от пятен и
пыли.
Крашение древесины подразделяют: по глубине проникновения красителя — на поверхностное и глубокое;
по интенсивности — на слабое и насыщенное.
К
древесине, которая после окраски подлежит шлифованию, применяют
глубокое крашение, поскольку после механической обработки часть
поверхностного слоя теряется и текстура значительно светлеет. Так как
большинство химических реактивов, применяемых для крашения, ядовиты, то
в качестве мер предосторожности нужно использовать средства защиты глаз
и кожи, а также заботиться о вентиляции рабочего помещения.
Обычно
процесс окраски происходит при комнатной температуре раствора
красителя, хотя иногда, для ускорения процесса, применяют
принудительный подогрев красителя. При холодном способе окрашивания
цвета получаются устойчивые, однотонные, при горячем — некоторые
красители способны менять свою окраску. При обоих способах окрашивания
деревянные изделия следует располагать в емкости для крашения на
металлической подставке, поскольку на дне часто скапливаются осадок
красителя и примеси, снижающие качество окрашивания.
На чистоту и
равномерность окраски большое влияние оказывает предварительная
подготовка материала: открытие древесных пор, отбеливание и
обессмоливание. Не менее важна и послепокрасочная обработка: полоскание
изделия в чистой воде, сушка, снятие внутренних напряжений путем
воздействия внешней нагрузкой на почти высохшее изделие.
Известно,
что крашение проходит интенсивно лишь в том случае, когда порода имеет
достаточно дубильных веществ, из которых прежде всего следует выделить
танин. Чтобы древесина могла принимать окраску, ее насыщают дубильными
веществами. Иногда для этих целей применяют пирогалловую кислоту
концентрации 0,2—0,5 %. Однако чаще всего для насыщения древесины
танином используют галлы (наросты на листьях дуба) и кору дуба. Процесс
этот прост: древесину кипятят в течение 10 мин в воде вместе с
толчеными галлами или корой дуба (1/4 часть по отношению к массе
древесины). Танин целесообразно использовать в чистом виде: его
растворяют в воде и в полученный раствор на 15—20 мин опускают
древесину. Танин, как и кора дуба, свободно продается в аптеках.
Теперь
поговорим о красителях и протравах. Красители представляют собой
порошкообразные смеси окрашенных органических веществ, растворимых в
воде или спирте и образующих прозрачные растворы. Они не только придают
древесине определенную окраску, но и усиливают природный риоунок породы
вследствие неравномерного поглощения их разными слоями древесины. Для
окрашивания древесины применяют вещества естественного и искусственного
происхождения.
Синтетические красители — сложные органические
вещества, делящиеся на кислотные, прямые, основные, нигрозины. При
окраске древесины наиболее употребимы кислотные красители и нигрозины.
Кислотные красители, не вступая в контакт с целлюлозным волокном,
окрашивают дубильные вещества и лагнин, входящие в состав древесины.
Цвета получаются чистые и светоустойчивые. Кислотные красители хорошо
растворимы в воде. Порошок красителя растворяют в воде с добавкой
небольшого количества уксусной кислоты. Перед крашением древесину
рекомендуется обработать 0,5 %-ным раствором медного купороса.
Концентрация раствора кислотного красителя составляет 0,5—2,0 %. Вода
для раствора применяется кипяченая, смягченная 0,2 %-ным раствором
кальцинированной соды. Для более глубокой окраски в раствор добавляют
до 5 % нашатырного спирта.
Нигрозины окрашивают изделия в черные и
синевато-черные тона. В большинстве случаев их используют для
приготовления спиртовых лаков и политур. Необходимо отметить, что
синтетические красители растворяют в горячей воде, причем для получения
нужной концентрации раствора берут 10—30 г на 1 л воды. Синтетические
красители позволяют производить окраску практически в любой цвет.
Наиболее
часто для крашения древесины применяют следующие промышленно
выпускаемые красители: под красное дерево — № 1, красный — № 124,
темно-коричневый — № 2, 3, 4, под орех — № 5, 7, 16, 17, коричневый — №
8, 9, 15, орехово-коричневый — N° 12, 13, 14, 20, оранжево-коричневый —
№ 122, под лимонное дерево — № 10. К протравам относят красящие
вещества и соли металлов, вступающие в контакт с дубильными веществами
древесины. При сквозном травлении древесина окрашивается на всю
глубину. Получаемый цветовой тон зависит от вида протравы.
Протравы
готовят путем растворения кристаллов химических веществ в воде при
температуре 60—70°С. После остывания раствор фильтруют. Окраска
заключается в окунании древесины в раствор и выдерживании ее там в
течение 30 мин. В отличие от кислотных красителей протравы не вуалируют
древесину, толщина окраски получается равномерной.
Эффективно
окрашивать древесину можно с использованием естественных красителей,
которые отличаются высокой светостойкостью, имеют спокойные,
благородные оттенки цвета, не затемняют текстуру, не токсичны, просты в
приготовлении. Сырьем для таких красителей служат древесные опилки,
кора деревьев, различные растения. Для качественной окраски древесину
шлифуют и располагают под небольшим углом к плоскости горизонта.
Краситель наносят флейцем сначала поперек волокон, а затем вдоль их.
Повторно краситель наносят лишь только после полного высыхания
предыдущего слоя. Количество слоев определяется визуально. Сушат
окрашенную древесину в затемненном месте, вдали от сильных источников
тепла. Для закрепления цвета деревянное изделие можно обработать
восковой мастикой.
Рассмотрим конкретные рецепты естественных
красителей для древесины. Светлую древесину хорошо окрасить в
красно-коричневый цвет отваром из шелухи лука, в желтый — из недоспелых
плодов крушины, в коричневый — из коры яблони и оболочек грецкого
ореха. Если в каждый из перечисленных отваров добавить квасцы, то тон
окраски усилится. В черный цвет можно красить, применяя отвар из ольхи
или вербы. Оранжевый цвет получается при применении отвара из молодых
побегов тополя с добавлением квасцов. Для получения отвара 150 г веток
тополя кипятят в 1 л воды с квасцами в течение 1 ч. Затем отвар
фильтруют и отстаивают на протяжении недели. Для получения зеленоватого
цвета в отвар побегов тополя добавляют 40 % отвара дубовой коры.
Зеленоватый
краситель получится, если порошок медянки (50—60 г) растворить в уксусе
и прокипятить 10—15 мин. Крашение осуществляется в горячем растворе.
Для получения черного красителя сок плодов бирючины (волчьих ягод)
смешивают с кислотой, коричневого — с купоросом, голубого — с питьевой
содой, алого — с глауберовой солью, зеленого — с поташом. В растворе
марганцовки (перманганата калия) окраска древесины сначала будет
вишневой, затем — коричневой. Иссиня-черный цвет мореного дуба
получается при настаивании дубового шпона в растворе металлической
стружки в древесном уксусе. Если березу или клен покрыть раствором
пирогалловой кислоты и, дав высохнуть, покрыть еще водным раствором
хромового калия, то получится синий цвет. Если в серной кислоте
растворить кристаллы двухромовокислого калия и добавить воду в
соотношении 1:1, то породы будут окрашиваться в желтый цвет, а при
наличии дубильных веществ — в коричневый.
Золотисто-коричневый цвет
у березы можно получить, применив 3,5 %-ный раствор марганцовки; если
использовать желто-кровяную соль в той же пропорции, то береза
окрасится под красное дерево. 0,1 %-ный раствор нигрозина красит березу
в серый цвет. Краситель с эффектом старения получается, если поместить
в уксус на несколько дней куски стальной проволоки или гвозди.
Красивого
коричневого цвета добиваются, подвергнув в течение нескольких часов
древесину окраске парами аммиака (нашатырного спирта). Процесс проходит
в герметичной емкости, путем естественного испарения аммиака. Весьма
неожиданные цветовые оттенки получаются в отваре из размолотых зерен
кофе с добавкой питьевой соды. Перед окраской древесину протравляют в
горячем растворе квасцов.
Немаловажное место в цветовой обработке
древесины занимают обессмоливание и отбеливание, способствующие более
качественному процессу окрашивания за счет удаления излишних смоляных
накоплений и выравнивания первоначального цвета породы. Для
обессмоливания эффективным является следующий состав: питьевой соды —
40 г/л, поташа — 50, хлопьев мыла — 30, спирта — 10, ацетона — 200.
Обессмоливают горячим раствором с помощью флейцев. После обессмоливания
древесину промывают и сушат. Для отбеливания наиболее употребим раствор
щавелевой кислоты (1,5—6,0 г в 100 г кипяченой воды) или 25 %-ный
раствор перекиси водорода.

Методы химической окраски различных материалов

Рубрика:  Химия в быту  Автор  admin

Методы химической окраски различных материалов.

В домашнем хозяйстве нередко возникает потребность окрасить то или иное изделие. Обычно этого добиваются с помощью нанесения на него слоя эмали, нитро- или масляной краски, лака и других покрытий. Однако изделия из древесины, металла, кожи и ткани с успехом можно окрашивать химическим путем. Методы химической окраски различных материалов зачастую дают более прочные, красивые и технологичные изделия, нежели при использовании лакокрасочных покрытий. В отношении тканей химическая окраска вообще является единственно приемлемой. Далее приводятся основные способы окраски материалов и составы красителей.