Холодная подушечная партия ( CPB ) — это метод крашения текстильных изделий , как правило, целлюлозных волокон, таких как хлопок , при котором текстиль пропитывается красителем в холодном состоянии, а не нагревается. Высокая фиксация красителя и отсутствие тепловой энергии являются преимуществами процесса CPB. [1] Ткани, окрашенные CPB, менее дороги, более мягки на ощупь и имеют более чистую поверхность, чем материалы, окрашенные вытяжкой. Процесс может занять до 12 часов в процессе партионирования, в зависимости от глубины оттенка. Недостатком является то, что партионирование является трудоемким и длительным процессом. [2] [3] Процесс был разработан в 1960 году. [4]
В процессе окрашивания краситель должен стать близким и ровным с материалом , чтобы получить однородный цвет , устойчивый к влаге, теплу и свету . [5] Благодаря своим превосходным свойствам стойкости и простоте применения реактивные красители в настоящее время являются наиболее распространенным типом красителя для окрашивания хлопка. [6] Метод CPB использует меньше воды и энергии. Этот подход исключает обычную соль, используемую для истощения реактивных красителей, и обеспечивает хорошую фиксацию красителя. [7]
Ткани обычно окрашиваются после изготовления с помощью процесса, известного как поштучное крашение, этот метод подразумевает погружение ткани в красильную ванну. Однако крашение тампоном было изобретено для ускорения процесса крашения без обязательного снижения затрат. [8] Этот процесс включает подачу ткани для окрашивания через машину, оснащенную красильными ваннами и резиновыми валиками. Ткань проходит через валики, погружается в красильную ванну, а затем проходит через валики, которые удаляют излишки краски, позволяя ей вернуться в контейнер с красителем. [8] Разница между поштучным крашением в ванне и использованием машины для покраски тампоном заключается в том, что в последнем случае ткань непрерывно перемещается через одну или несколько красильных ванн, а не остается неподвижной в ванне до полного насыщения. [8]
Метод использует свойства реактивных красителей , которые также применимы при комнатной температуре. [4] Хлопок можно красить различными красителями, хотя реактивный краситель является наиболее распространенным. Активные группы в этих красителях образуют ковалентные связи с гидроксильными группами хлопка путем замещения и/или присоединения. Метод CPB не использует соль или энергию для окрашивания, что делает его более простым в использовании, менее дорогим и более экологичным, чем альтернативные методы. [1]
CPB — это полунепрерывный процесс [9] , в котором используется валиковый пресс для пропитки ткани красильным раствором и подходящей щелочью [для реакции и фиксации]. После пропитки рулона его немедленно наматывают и упаковывают. Затем его непрерывно загружают или вращают в течение 6–24 часов. Этот процесс известен как «пропитка-партия». Затем материал промывают для удаления незафиксированного красителя, что можно сделать с помощью непрерывной линии промывки или машины для периодического крашения . [2]
Выбор красителей важен в CPB, красители должны быть совместимы с буферной ванной ( щелочью ), умеренно реактивными и менее субстантивными. [10]
Текстильная промышленность является водоемкой отраслью, которая значительно истощает мировые запасы воды. [11] При крашении выхлопными газами соотношение текстильных материалов и раствора оказывает наибольшее влияние на количество используемой воды. Если соотношение раствора изменяется с 1:10 до 1:8, то используется на 20% меньше воды и на 15% меньше денег тратится на обработку. Машины для крашения с низким соотношением раствора не только используют меньше воды для окрашивания тканей, но также используют меньше соли и щелочи, поскольку они добавляют эти вещества в граммах на литр общего количества раствора. Уменьшение количества раствора также способствует поглощению красителя. [6] По сравнению с крашением выхлопными газами, методы набивки обеспечивают самое низкое соотношение раствора и волокон в красильной ванне, меньшие объемы остаточного раствора красильной ванны, более быстрое нанесение красителя, более легкий контроль за равномерностью окраски на ткани и отсутствие необходимости в электролите. [12] [3]
Методы окрашивания на основе плюсовки для хлопчатобумажных тканей являются наиболее предпочтительными с точки зрения устойчивости. [13] Метод холодной плюсовки позволяет экономить воду. [2] [14] Метод холодной плюсовки использует половину количества воды, необходимого для окрашивания хлопка реактивным красителем. [14] Более высокие затраты на электроэнергию являются косвенным следствием чрезмерного потребления воды при окрашивании и отделке, поскольку для нагрева большего количества воды до температуры окрашивания требуется больше энергии. Около 24,9% всей тепловой энергии, используемой на красильном заводе, теряется в сточных водах. [6]
В основном виноваты отбеливание, крашение, печать и отделка текстильной промышленности, поскольку они используют воду в качестве основного средства для нанесения красителей и химикатов на текстиль. [15] [6] За последние несколько десятилетий все более важной частью работы красильщика стало думать о том, как красители и процессы влияют на окружающую среду. [1] Огромное количество пресной воды используется и загрязняется текстильной промышленностью мокрой обработки. Потребители становятся все более осведомленными об экологических проблемах, экологические законы становятся более строгими в отношении сточных вод текстильной промышленности, и в некоторых частях мира не хватает воды. Все это заставило текстильную промышленность задуматься о том, сколько воды она использует и насколько опасны ее сточные воды. Два очень многообещающих способа экономии воды — это использование сверхкритического диоксида углерода (SC-CO 2 ) для окрашивания без воды и машин с низким соотношением щелока при мокрой обработке текстиля. Оба варианта имеют проблемы, включая стоимость и модификацию традиционных красильных заводов. [6]
В промышленности в основном использовались реактивные красители для окраски трикотажных хлопчатобумажных изделий. Обработка окрашенных сточных вод, содержащих соль и образующихся в процессе окраски, является одной из основных проблем отрасли. [16]
Процесс холодной обработки партии является экономичным, а также экологически устойчивым. Не используется соль, которая является неизбежной в других применениях реактивных красителей для выхлопных газов. Три других параметра представляют собой значительную экономию, т. е. воды, энергии, красителей и химикатов. [2] [14]
При определении « наилучших доступных технологий » или наилучшего типа технологического процесса исследователи изучают, как технологические процессы для окрашивания текстиля могут быть оценены с точки зрения превентивной защиты окружающей среды. Они рассмотрели, как последнее поколение технологий окрашивания текстиля сравнивается с предыдущим поколением с точки зрения целей превентивной защиты окружающей среды, заключающихся в сокращении количества используемых ресурсов и количества отходов и выбросов.
Исследование «Сравнительная оценка технологий окрашивания текстиля с точки зрения превентивной защиты окружающей среды » показало, что процесс набивки с использованием новейших технологий может быть использован для более эффективного достижения обеих целей в пяти из семи изученных ситуаций. [13]