АкадемияБлогаВалек

(Visited 1 times, 1 visits today)
Название

Глава 8. Обработка изделий в водных растворах ПАВ

Краткое описание
Механизм перехода загрязнений с изделий в водную среду, Коллоидно-химическое действие ПАВ, Составы моющих средств, Технология обработки изделий, Современная технология мойки одежды в водном растворе СМС, Технология стирки белья

Процесс удаления загрязнений с текстильных изделий при по­мощи водных растворов ПАВ называют мойкой. Моющим дейст­вием обладают вода и водные растворы ПАВ. Международной ор­ганизацией по стандартизации (ISO) понятие "моющее действие" определяется как процесс удаления загрязнения с поверхности твердых тел, в частности ткани, с переводом его в состояние рас­твора, эмульсии или устойчивой дисперсии. Вода для обработки белья и одежды может быть получена как от городской водопро­водной сети, так и от местных источников водоснабжения. Она должна быть бесцветна, прозрачна, без запаха и вкуса [82].

Жесткость воды не должна превышать 1,8 мг.экв./л. При боль­шей жесткости воду необходимо умягчить фильтрацией через сульфоуголь или другие ионообменные умягчители. Этот способ позволяет умягчить воду до 0,03 мг.экв./л.

1. Механизм перехода загрязнений
с изделий в водную среду

Механизмы моющего действия как в неводных системах, рас­смотренных в гл. 5 [13], так и в водных растворах ПАВ, имеют мно­го общего. В данном параграфе будут рассмотрены особенности водных систем, содержащих воду, волокнистые материалы, за­грязнения, ПАВ, активные добавки.

Вода является растворителем для водорастворимых загрязне­ний. Она является также средой, в которую переходят загрязнения из очищаемых волокнистых материалов. В воде растворяются компоненты моющих средств, образующие вместе с загрязнения­ми растворы, эмульсии, дисперсии, взаимодействующие друг с другом и очищенными тканями. Вода выполняет роль транспорти­рующего агента, с помощью которого изделия во время мойки пе­ремещаются, создаются турбулентные потоки жидкости, осуществ­ляются механические и тепловые воздействия на систему. Вода смачивает волокна и загрязнения, проникает внутрь волокна в аморфную часть и вызывает набухание. Чтобы не усложнять мате­риал, здесь опущены вопросы, связанные со структурой воды. В последнее время ее представляют как полимерный ассоциаткластер, содержащий 55-60 молекул. Кластеры отделены друг от друга прослойками мономеров [82].

Волокнистые материалы в водных средах способны к ограничен­ному набуханию. Оно вызывает ослабление связи загрязнений с растягивающейся поверхностью волокна, между ними проникают молекулы воды, ПАВ, способствующие отделению загрязнений от поверхности волокна.

Способность к набуханию определяется химической природой волокнистого материала и его физическим строением. О способно­сти волокон к набуханию судят по количеству влаги, оставшейся в них после намокания в воде и отжима в центрифуге, %:

С набуханием волокон и тканей связана усадка изделий, опре­деляющая в ряде случаев возможность обработки изделий в вод­ной среде.

Особенность физического строения волокон состоит в том, что они пронизаны множеством пор, в которые могут проникать вода, растворы красителей и ПАВ. В зависимости от размера различают макропоры с эффективным диаметром 200-400 нм и удельной пло­щадью поверхности 0,5-2 м2/г, мезопоры с эффективным диамет­ром 3-400 нм и удельной площадью поверхности 10-400 м2/г и микропоры (наиболее мелкие супермикропоры). Площадь внут­ренней поверхности системы пор в хлопковых, вискозных, шер­стяных волокнах составляет примерно 100 м2/г. Доля гидроксилов целлюлозы в порах, доступных для красителей, составляет 45 % их общего содержания и равна (2—4) 10’6 г.экв./г. Необходимо от­метить, что данные о величине площади внутренней поверхности волокон, полученные разными способами (по сорбции азота, рту­ти, воды), существенно отличаются.

В воде 14 водных растворах ПАВ гидрофильные волокна (цел­люлозные, белковые) набухают и размеры пор увеличиваются. Гидрофобные волокна набухают в воде незначительно, но при температуре, превышающей температуру стеклования, в них по­являются свободные объемы, в которые способны проникать рас­творы ПАВ, красителей и др.

При взаимодействии волокон с водой возникают электрохими­ческие явления. На поверхности волокна образуется граничный слой воды толщиной 100-200 нм, иногда возникает двойной элек­трический слой. В обоих слоях поляризованные молекулы воды, примыкающие к поверхности волокна, удерживаются настолько прочно, что почти не принимают участия в явлениях массопереноса. Поверхность волокон в результате диссоциации функциональ­ных групп, а также сорбции электролитов и ПАВ приобретает, как правило, отрицательный заряд и становится способной к проявле­нию хемосорбции, физической сорбции, в результате которых на­блюдаются притяжение и отталкивание частиц в системах [76-80].

Загрязнения отличаются разнообразием состава, размерами частиц, физическим состоянием и силами их фиксации на волокнах.

Большее влияние на способность удерживать или десорбировать загрязнения оказывает структура тканей и трикотажа, из которых шьют изделия. Более рыхлые структуры легче смачиваются, чем плотные, в которых загрязнения могут располагаться между нитя­ми, петлями трикотажа. В питании и в быту применяют разнообраз­ные соки, напитки, соусы, ягоды, фрукты, красители, компоненты которых вступают в реакцию с волокнами с образованием прочных комплексов, такие комплексы становятся иногда неудалимыми.

Растворимые в воде загрязнения переходят в объем ванны са­мопроизвольно, но для более эффективного их удаления необхо­димы механические и тепловые воздействия. В растворе такие за­грязнения могут диссоциировать на ионы (соли, кислоты, щелочи) или образовывать молекулярные растворы (сахароза, глюкоза).

Нерастворимые загрязнения образуют сложные полидисперсные системы, сорбированные в межволоконных капиллярах (макропо­ры) и в неплотностях межфибриллярной упаковки (мезопоры).

Жировые загрязнения являются связующим веществом для пиг­ментных нерастворимых частиц, они иногда выполняют работу по переносу пигментных частиц в макро- и мезопоры. Адгезия таких загрязнений основана на межмолекулярном взаимодействии. Пиг­ментные частицы, как и волокна, взаимодействуют с ПАВ и другими компонентами моющих средств (например, карбоксиметилцеллю- лозой - КМЦ), их поверхность может иметь заряд. В результате расклинивающего и диспергирующего действия ПАВ эти загрязне­ния образуют дисперсии, устойчивость которых зависит от концен­трации СМС, температуры системы, турбулентности потока жидко­сти и др. Жировые загрязнения могут удаляться путем эмульгирования, а в щелочных средах путем омыления и эмульгирования.

ПАВ образуют в воде термодинамически равновесные коллоид­ные системы. На поверхностях раздела фаз они образуют адсорб­ционные пограничные слои с повышенной концентрацией. Так как в СМС обычно вводят ПАВ, принадлежащие к разным классам, в водных средах они взаимодействуют между собой, с волокнами, загрязнениями и другими компонентами системы.

Пригодность ПАВ в качестве компонентов усилителей химиче­ской чистки или СМС характеризуют числом гидрофильно­липофильного баланса (ГЛБ), представляющим отношение показателей гидрофильных свойств Аг к показателям липофильных свойств Ал:

Для эфиров жирных кислот и многоатомных спиртов число ГЛБ определяют по формуле:

где:

у - число омыления продукта;

s - кислотное число жирной кислоты.

Чем больше гидрофильность ПАВ, тем выше число ГЛБ. Для приготовления эмульсии "вода в масле" пригодны ПАВ с низким (4), "масло в воде" - с высоким (10) числом ГЛБ.

В справочнике [81] приведена методика расчета ГЛБ жидких эмульсий, таблица со значениями ГЛБ разных "масел" для эмуль­сии типа масло в воде (м/в). Приведен список фирм (стр. 64), вы­пускающих приборы (тензометры) для измерения поверхностного и межфазового натяжения.

ПАВ в зависимости от концентрации, температуры могут обра­зовывать истинные (молекулярные) и коллоидные (мицеллярные) растворы. Переход истинных растворов в коллоидные происходит при определенной концентрации ПАВ, называемой критической концентрацией мицеллообразования (ККМ). Мицеллы могут иметь различную форму (рис. 92). В разбавленных растворах ПАВ суще­ствуют шарообразные мицеллы, оболочки которых состоят из гид­ратированных полярных групп, ядро образуют углеводородные це­пи. Эти гидрофобные цепи вытесняются из воды в ядро мицеллы подобно тому, как они вытесняются из объема воды на поверх­ность раздела фаз при образовании адсорбционного слоя. В слои­стых мицеллах гидрофильные группы образуют две внешние по­верхности, гидрофобные - внутренние.

Рис. 92. Образование мицелл ПАВ в водной среде:
а - шарообразные; б - слоистые.

Технические СМС обычно состоят из соединений, имеющих раз­личную длину углеводородной цепи, а также ПАВ различных клас­сов, поэтому строение смешанных мицелл будет иное. В смешан­ных мицеллах углеводородные цепи более длинных молекул ПАВ будут изгибаться. В мицеллах смесей ионогенных и неионных ПАВ будут преобладать неионогенные ПАВ, имеющие более низкие значения ККМ. Это объяснено в работе [26] тем, что в растворах неионных ПАВ их гидратация существенно снижается в присутст­вии электролитов и ККМ уменьшается. Если в растворе присутст­вуют также анионоактивные ПАВ, они действуют подобно элек­тролитам и снижают ККМ неионогенных ПАВ. Оба вида ПАВ яв­ляются антагонистами в "борьбе" за воду, в их смесях проявляет­ся синергизм, и ККМ всегда ниже аддитивных значений. Снижение ККМ еще не служит показателем синергизма моющего действия.

ККМ снижается при повышении молекулярной массы ПАВ и не­изменной полярной части молекулы. Так, ККМ калийных солей жирных кислот с С8, С10 и С16 соответственно составляет 390, 98 и 1,8моль/л. На практике концентрация ПАВ устанавливается рав­ной или выше ККМ. Значения ККМ некоторых ПАВ приведены в справочнике [81] на стр. 89.

2. Коллоидно-химическое действие ПАВ

Первые попытки объяснить моющее действие были предприня­ты Берцелиусом (1828 г.). Он полагал, что моющее действие мыла связано с гидролизом в водной среде, выделением щелочи, кото­рая омыляла жировые загрязнения:

Эта теория была не в состоянии объяснить удаление мине­ральных масел, не способных омыляться.

Позднее моющее действие связывали с процессами пенообразования и механическим отделением частиц загрязнений пузырь­ками пены. Эти воззрения были оставлены в связи с созданием ПАВ, обладающих высокой пенообразующей способностью, но не имеющих моющего действия, и наоборот.

Существенным вкладом в развитие теории моющего действия была гипотеза Спрингса об образовании между мылом и сажей прочного соединения за счет адсорбционного взаимодействия. Од­нако оказалось, что сажа образует такие же прочные соединения и с другими соединениями, не обладающими моющими свойствами.

Несостоятельными оказались и теории, в которых моющее дей­ствие связывалось только с каким-то одним или двумя факторами, влияющими на процесс (эмульгирующими, диспергирующими свой­ствами или поверхностной активностью и поверхностной прочно­стью).

Существенный вклад в разработку основных положений моюще­го действия внесли Ф.В. Неволин, А.А. Абрамзон, Б.В. Дерягин, В.А. Волков и др. [76-79].

Основные трудности создания всеобъемлющей теории моющего действия связаны со сложностью и многофакторностью систем во­да - волокнистые материалы - загрязнения - моющие средства, а также с трудностями моделирования такой системы. Моющее дей­ствие начинается со смачивания поверхности волокон и загрязне­ний. Затем начинается адсорбция ПАВ, эмульгирование, дисперги­рование (твердых частиц) загрязнений, предотвращение их ре­сорбции.

Смачивание является первой стадией моющего процесса. При этом жидкость проникает в капилляры, вытесняет из них воздух, на образующейся поверхности возникает мономолекулярный слой ПАВ.

Рис. 93. Капля жидкости на твердой поверхности

Капля жидкости на твердой поверхности проникает в нее и при­обретает форму линзы (рис. 93). Угол, образуемый твердой по­верхностью и касательной к поверхности капли в точке раздела трех фаз, называется краевым углом смачивания 0. Величина краевого угла смачивания зависит от значений поверхностного на­тяжения трех поверхностей раздела:

Рис. 94. Изменение смачиваемости с изменением краевого угла:
1 - полное смачивание; 2 - частичное смачивание; 3 - несмачивание.

При измерении краевых углов смачивания на покровные стекла наносят расплавленный парафин, стекла помещают на полочку прибора (рис. 95) в пучок света и, пользуясь винтами, получают четкое изображение на экране. Затем на стекло наносят пипеткой каплю дважды дистиллированной воды. По высоте h проекции кап­ли и радиусу г образуемого ею шарового сегмента определяют крае­вой угол смачивания, который должен быть не менее 104°. Расчет тангенса краевого угла проводят по формуле

За­тем измеряют краевые углы смачивания растворов ПАВ. Чтобы более полно оценить смачивающее действие ПАВ, изучают кинети­ку смачивания. Для этого применяют методику, согласно которой моток пряжи определенной массы с определенным грузом поме­щают на поверхность раствора ПАВ, налитого в мерный цилиндр, и с помощью секундомера замеряют время погружения мотка на дно цилиндра. Смачивающая способность тем выше, чем меньше тре­буется времени на погружение мотка пряжи. Предварительно оп­ределяют время смачивания пряжи в дистиллированной воде.

Рис. 95. Схема прибора для измерения краевых углов:
1 - экран; 2, 3 - зеркала; 4 - объектив; 5 - капля; 6 - призма; 7 - конденсатор;
8 - лампа.

Для смачивателей характерна разветвленная структура моле­кулы. Так, сульфированный и ацилированный алкилфенол более активен как смачиватель, чем дибутилнафталинсульфонат.

 

Адсорбированные ПАВ удерживаются волокнами. Наиболее сильно адсорбируются мыла. Синтетические ПАВ адсорбируются в меньшей степени. В настоящее время взаимосвязь химической природы и физической структуры волокон с адсорбцией анионоак­тивных и неионогенных ПАВ не установлена.

Полярные группы ПАВ, имеющие сродство к молекулам воды, проникают в нее, а углеводородные цепи выталкиваются из воды, взаимодействуют между собой, образуют вертикальный слой. ПАВ адсорбируются на волокнах, загрязнениях.

Адсорбция анионоактивных ПАВ возрастает в следующем ряду: хлопок, вискозное волокно, найлон, ацетатное волокно, шерсть. Адсорбция оксиэтилированного производного диизобутилкрезола (неионогенный ПАВ) увеличивается в ряду: шерсть, найлон, вис­козное волокно, ацетатное волокно, хлопок.

Уравнение адсорбции предложено Гиббсом:

Знак "минус" означает, что положительно адсорбируются (Г > 0) только те вещества, которые снижают поверхностное натяжение, т.е. их концентрация в слое выше, чем в объеме.

Межфазное натяжение оказывает большее влияние на моющий процесс, чем поверхностное натяжение.

Эмульгирующая способность - одно из важнейших свойств ПАВ. Для характеристики ПАВ как эмульгатора определяют три основных показателя: устойчивость эмульсии, стабилизированной данным ПАВ, количество получаемой эмульсии и условия, при ко­торых ПАВ является стабилизатором.

Эмульсии разрушаются вследствие того, что разделяющая фа­зы пленка стремится к сокращению поверхности и превращению ее в каплю. При встрече капель в эмульсии слой ПАВ должен пре­пятствовать приближению их более чем на

Молекулы ПАВ должны образовывать плотный защитный адсорбционный слой и прочно удерживаться на границе раздела фаз (т.е. не десорбиро­ваться ни в одну из граничащих фаз).

Устойчивость эмульсии характеризуют константой скорости коалесценции, определяемой по уравнению

Молекулы ПАВ, адсорбируясь на волокнах и загрязнениях, об­разуют поверхность, полярную в отношении масла. Вследствие этого масло сворачивается в шарики, теряет связь с волокном и эмульгируется (рис. 96).

Рис. 96. Схема эмульгирования масла

Эмульсии получают при смешивании двух несмешивающихся жидкостей в присутствии ПАВ и механическом воздействии. Суще­ствует два типа эмульсий: вода в масле и масло в воде. В процес­сах обработки изделий в водных средах наиболее важна эмульсия масло в воде. Устойчивость таких эмульсий тем выше, чем мельче капельки масла. Загрязнения состоят из пигментов и масел. По­верхность раздела между фазами состоит из трех слоев (рис. 97).

Рис. 97. Схема строения пленки в эмульсиях

 

 

Эмульгирующую способность определяют на приборе (рис. 98). В градуированную пробирку 9 наливают 10 см3 вазелинового мас­ла, определенное количество 5 %-ного раствора ПАВ, пробирку помещают в стакан 1 и в течение 7 мин пропускают пар, который за это время нагревает смесь до температуры 88-91 °C. Затем из пробирки быстро убирают термометр 4, а ее переносят в стакан 10, включив секундомер. Измеряют объем эмульсии в пробирке и, если он не равен 40-45 см3, опыт повторяют. Через 2, 5, 10 мин (с момента включения секундомера) отмечают объем выделившего­ся водного слоя, т.е. наблюдают разрушение эмульсии. Эмульги­рующую способность Е определяют по формуле:

Рис. 98. Прибор для определения эмульгирующей способности:
1, 10 - батарейные стаканы; 2, 11 - крышки; 3, 4 - термометры; 5, 7 - стеклянные трубки; 6 - резиновая трубка с зажимом; 8 - парообразователь; 9 - градуированные пробирки.

За рубежом эмульгаторы характеризуют величиной олеофильно­гидрофильного баланса, выражающего соотношение в молекуле ПАВ углеводородных радикалов и гидрофильных групп, и опреде­ляемого по формуле

о.-г. Баланс = К1: ККМ = 7: ККМ,

где: К1 - константа, равная 7.

Рис. 99. Влияние молекулярной массы и химического строения ПАВ
на их критическую концентрацию мицеллообразования I
и олеофильно-гидрофильный баланс II:
1,1'- додецилсульфат натрия; 2, 2' - стеарат натрия; 3, 3' - рицинолеат натрия; 4, 4' - абиетат натрия; 5, 5' - нафтенат натрия; 6, 6' - некаль; 7, 7' - додецилбензолсульфонат; 8, 8'- октадецилсульфонат; 9, 9' - гексадецилбензолсульфонат.

В производственных условиях устойчивость эмульсий характе­ризуют временем, необходимым для расслоения системы.

Диспергирующая способность ПАВ состоит в раздроблении не­растворимых загрязнений (пигментов), образовании вокруг части­чек оболочки из молекул ПАВ, препятствующей укрупнению части­чек и поддерживающей их во взвешенном состоянии (рис. 100). Это свойство ПАВ способствует предупреждению ресорбции за­грязнений на поверхность текстильных изделий. При использова­нии для стирки ПАВ, обладающих слабой диспергирующей спо­собностью, белая ткань после многократной стирки приобретает сероватый оттенок. По возрастанию диспергирующей способности ПАВ можно расположить в следующий ряд: соли четвертичных аммониевых оснований, додецилбензолсульфонат, полигликолевые эфиры алкилфенолов, олеилметилтаурид, сульфат полигликолевого эфира алкиламина, додецилсульфат, диалкилоламиды жирных кислот.

Рис. 100. Диспергирующая способность ПАВ

На рис. 101 показано влияние концентрации растворов ПАВ на способность удерживать загрязнения во взвешенном состоянии.

Рис. 101. Влияние концентрации растворов ПАВ на способность удерживать загрязнения (в сравнении с мылом):
1 - олеилметилтаурид; 2 - алкиларилсульфонат; 3 - фтортридецилсульфат; 4 - алкилсульфонат; 5 - первичный лаурилсульфат; 6 - мыло; 7 - полигликолевый эфир додецилфенола

На способность удерживать загрязнения оказывает влияние не только природа ПАВ, но и его концентрация в ванне, pH раствора, температура, жидкостный модуль, тип волокнистого материала, природа и концентрация загрязнения, характер и концентрация ак­тивных добавок.

На примере алкиларилсульфонатов показано, что увеличению диспергирующей способности ПАВ способствует увеличение дли­ны углеводородной цепочки и уменьшение ее разветвленности (рис. 102). Увеличение диспергирующей способности наблюдает­ся в ряду ПАВ:

Оптимальная концентрация, при которой ПАВ проявляют дис­пергирующую способность, составляет 1-2 г/л. Ресорбция загряз­нений меньше в присутствии неионогенных ПАВ.

Повышение температуры моющего раствора способствует по­вышению кинетической энергии ионов и препятствует образова­нию на частицах загрязнений полимолекулярных адсорбционных слоев. Чем длиннее углеводородная цепь молекулы ПАВ и мень­ше ее разветвленность, тем меньше влияние повышенной темпе­ратуры на диспергирующую способность.

 

Добавки неорганических соединений, вводимых в композиции моющих средств, влияют на диспергирующую способность по- разному. Силикаты способствуют улучшению диспергирующей спо­собности (рис. 103); сода иногда повышает, а иногда снижает дис­пергирующую способность ПАВ (рис. 104).

Рис. 103. Влияние метасиликата и карбоната натрия на способность полигликолевого эфира алкилфенола удерживать загрязнения:
1 - полигликолевый эфир алкилфенола; 2 - полигликолевый эфир алкилфенола и карбонат натрия; 3 - полигликолевый эфир алкилфенола и силикат натрия.

 

 

Рис. 104. Влияние карбоната натрия на диспергирующую способность додецилбензолсульфоната:
1 - алкиларилсульфонат и карбонат натрия; 2 - алкиларилсульфонат.

Высокой диспергирующей способностью обладают композиции моющих средств, содержащих в своем составе карбоксиметилцеллюлозу - КМЦ (рис. 105), которая адсорбируется на частицах за­грязнений и предупреждает осаждение их на ткани. Применение КМЦ эффективно при стирке хлопчатобумажных тканей.

Пенообразующая способность ПАВ связана с их молекулярной массой, структурой, концентрацией. При введении ПАВ в воду по­верхность пузырьков воздуха, содержащегося в воде, покрывается адсорбционным слоем ПАВ, гидрофильные группы которых обра­щены к воде, а гидрофобные цепи - внутрь пузырька. Так как при этом в растворе ПАВ снижается поверхностное натяжение, пу­зырьки значительно легче проходят через поверхностный слой раствора, покрываясь двойным слоем ПАВ (рис. 106).

Образованию пены способствует перемешивание. Основной ча­стью пузырька пены является пленка, находящаяся между двумя сольватирующими слоями. Увеличению пенообразующей способ­ности ПАВ способствует увеличение длины гидрофобной цепочки молекулы ПАВ и уменьшение сродства гидрофильной части моле­кулы к воде. Схема пенообразования показана на рис. 106.

Рис. 106. Схема процесса пенообразования

Устойчивость пены зависит от способности ПАВ понижать по­верхностное натяжение и повышать поверхностную вязкость жид­кости. В результате этого меняется скорость, с которой молекулы ПАВ втягиваются с поверхности пузырьков в область пониженного давления, возникающую между пузырьками (рис. 107). Кроме того, на поверхности пузырьков образуются заряды, связанные с ад­сорбцией ПАВ, которые вызывают взаимное отталкивание стенок смежных пузырьков. Оба эти эффекта приводят к уменьшению толщины стенок пузырьков с 10 до 4,2 нм за счет вытеснения жид­кости из межпузырькового пространства.

Пенообразующую способность характеризуют количеством пе­ны, получаемой из данного количества жидкости, и ее устойчиво­стью.

Рис. 107. Схема образования области пониженного давления

Пена играет известную роль в удержании диспергированного загрязнения (флотация), однако прямой связи между пенообра­зующим свойством ПАВ и их моющим действием нет. В последние годы стремятся создавать моющие средства с низкой пенообра­зующей способностью, так как в промышленных стиральных ма­шинах возможна потеря части моющих средств с пеной.

Солюбилизирующая способность ПАВ связана с мицеллообра- зованием и растворением в системе веществ, нерастворимых без добавления ПАВ. Для определения солюбилизирующей способно­сти растворы ПАВ определенной концентрации смешивают с не­растворимым веществом, встряхивают некоторое время, отделя­ют раствор от нерастворившегося вещества и определяют кон­центрацию солюбилизированного вещества.

При солюбилизации углеводородов они распределяются в ми­целле ПАВ между гидрофобными цепями (рис. 108).

Рис. 108. Солюбилизация углеводородов мицеллами ПАВ

Степень солюбилизации определяется гидрофильно-гидрофоб­ным балансом как солюбилизатора, так и солюбилизируемого ве­щества (табл. 58).

Как видно из табл. 58, наиболее высокая солюбилизирующая способность у оксиэтилированного октилфенола, затем следует олеат натрия, миристилсульфат натрия, лаурилсульфат натрия, миристат калия.

Моющая способность ПАВ - их главное, практически ценное свойство. Чтобы более объективно оценить моющее действие ПАВ, проводят многократную стирку в лабораторных (искусствен­но загрязненных образцов тканей) и в производственных услови­ях.

Моющая способность одних и тех же ПАВ при стирке тканей, выработанных из различных волокон, неодинакова (табл. 59), как и отмываемость загрязнений. Это связано с многообразием сил, фиксирующих загрязнения на волокнах.

Жировые компоненты естественных загрязнений удаляются (при одинаковых условиях) по-разному. Более легко со всех видов тка­ней удаляются свободные жирные кислоты, жирные спирты, воски, наиболее трудно - глицериды, сквален. По степени удаления ком­понентов жировых загрязнений получены следующие убывающие ряды:

 

Известно, что при многократных стирках происходит пожелтение белья вследствие неполного вымывания и накопления в нем за­грязнений, имеющих минимальные размеры частиц или взаимо­действующих с волокном наиболее прочно. Для изучения причин пожелтения тканей каждую из них многократно загрязняли либо олеиновой кислотой, либо триолеатом натрия, содержащими мече­ные атомы. После каждого цикла "загрязнение-стирка" ткани ана­лизировали с помощью счетчика Гейгера. Результаты показали, что олеиновая кислота накапливается в тканях из хлопка и шерсти и почти не удерживается тканями из полиамидных и полиэфирных волокон.

Триолеат натрия накапливается в тканях из хлопка, шерсти, по­лиэфирных волокон и почти не удерживается тканями из поли­амидных волокон. Степень отмывания загрязнения зависит также от структуры ткани. Ткани, выработанные из полиэфирных, поли­амидных нитей, легче отмываются от жировых загрязнений даже при более низкой температуре раствора, чем выработанные из штапельных волокон. В тканях из штапельного волокна жировые вещества (как показали электронно-микроскопические исследова­ния) находятся не только вокруг волокна, но и в местах пересече­ния волокон и нитей. Для промывки таких тканей необходимы рас­творы ПАВ, нагретые до температуры 85 °C. При такой же темпе­ратуре необходимо обрабатывать изделия из смешанных волокон (хлопок-лавсан).

При удалении жировых загрязнений температура воды имеет большее значение, чем тип ПАВ (рис. 109 а), при удалении пиг­ментных загрязнений - наоборот (рис. 109 б). Неионогенные ПАВ типа А применяют в теплой, а типа Б - в холодной воде.

Рис. 109. Влияние типа ПАВ (А и Б) и температуры на накопление загрязнений при многократных циклах "загрязнение-стирка": а - жировых; б - пигментных

Рис. 110. Влияние концентрации раствора анионоактивных ПАВ на ζ, - потенциал капрона

 

Температура существенным образом влияет на моющую спо­собность ПАВ. При температуре 80-100 °C возможно применение ПАВ более высокой молекулярной массы и более эффективных. В этих условиях понижается вязкость раствора и жидких загрязне­ний, повышается скорость растворения водорастворимых загряз­нений, скорость нейтрализации кислых загрязнений и омыления жировых веществ щелочными электролитами. Повышение темпе­ратуры может и уменьшить моющее действие растворов вследст­вие снижения поверхностной активности легкорастворимых ПАВ, увеличения степени гидролиза мыла, снижения устойчивости эмульсий.

Моющее действие усиливается при механических воздействиях, вызывающих изгиб тканей, прокачивание через нее жидкости, по­явление турбулентных потоков, разрушающих приграничный слой, в который в первую очередь переходят загрязнения из волокон. Роль трения одни исследователи оспаривают, полагая, что ПАВ выполняют роль антифрикционных агентов, появление волокни­стых отходов после стирки связывают лишь с истиранием изделий в процессе носки. Другие исследователи считают, что трение спо­собствует изгибу и другим деформациям тканей, в результате чего удаляются наиболее крупные частицы загрязнений, а также усили­вается истирание тканей. На рис. 112 представлено влияние на моющую способность и истирание белья коэффициента заполне­ния и окружной скорости вращения внутреннего барабана. Как вид­но, максимумы на кривых, характеризующих истирание ткани и моющую способность в зависимости от окружной скорости враще­ния, не совпадают [78]. В работе [13] показано, что общий износ тканей после 25 стирок в машине активаторного типа составляет 18 %, барабанного - 25 %.

Чем больше интенсивность перемешивания, тем меньше должна быть продолжительность стирки. Важнейшей характеристикой, оп­ределяющей степень механического воздействия на изделия, яв­ляется частота вращения внутреннего барабана. При критической частоте вращения изделия прижимаются к обечайке барабана цен­тробежной силой. Чтобы этого не случилось, частота вращения ба­рабана должна быть ниже критической на 0,6-0,78.

Рис. 112. Моющая способность и снижение массы (истирание) белья в зависимости: а - от коэффициента заполнения; б - от окружной скорости (диаметр внутреннего барабана, м: 1 - 0,45; 2 - 0,78; 3-1,1)

3. Составы моющих средств

В качестве моющих средств применяют мыло и синтетические моющие средства (СМС).

Мыло получают омылением жирных кислот органическими или неорганическими основаниями по схеме:

Применение мыла сокращается. В растворе оно гидролизуется с выделением щелочи, разрушающей белковые волокна. В жест­кой воде образуются нерастворимые кальциевые мыла, сорби­рующиеся тканями и оборудованием. Достоинством мыла являет­ся его безвредность для окружающей среды, рек и озер.

Главными компонентами синтетических моющих средств (СМС) являются ПАВ анионного, неионогенного и катионного действия (по их диссоциации на ионы).

В последнее время появились амфолитные ПАВ (карбоксилаты, фосфобетаины, сульфоксибетаины и др.), диссоциирующие в воде в зависимости от pH среды. Производство таких ПАВ пока незначи­тельно. Особенно дорогими и пока экзотическими являются кремнийорганические ПАВ и фторсодержащие. Кроме обычных свойств ПАВ они являются гидро- и олеофобизаторами, антистатиками [79, 81].

ПАВ создают проблемы со сточными водами, поэтому на тек­стильных предприятиях, а также предприятиях, входящих в сферу обслуживания, начали применять СМС, содержащие ферментные препараты, расщепляющие белки (протеазы), жиры (липазы), крахмал (амилазы), целлюлазы, уменьшающие образование пил- лей на тканях.

СМС для стирки белого белья из хлопка и льна содержит: ПАВ, пироксиды и ООВ, для цветного белья все отбеливатели исключают.

Моющие средства обычно состоят из ПАВ и активных добавок. Для получения СМС с высокими моющими свойствами в компози­ции включают 2-3 разных ПАВ, образующих синергетическую смесь. Такие смеси получаются, когда одно из ПАВ обладает сла­бым, а другое - сильным моющим действием.

В качестве активных добавок применяют фосфаты, карбонаты, силикаты, сульфаты, КМЦ, отбеливатели (пербораты, перкарбона­ты, оптический отбеливатель).

Фосфаты способны связывать соли жесткости по схеме:

Полифосфаты суспендируют пигменты, удерживают их в тонко­дисперсном состоянии. Они обладают буферным действием, ста­билизируя pH среды. Отрицательный побочный эффект фосфатов при попадании в окружающую среду - зарастание водоемов, сни­жение содержания в воде кислорода, нарушение экологического равновесия. По этой причине их выпуск и применение ограничи­ваются. Вместо фосфатов стали вводить в СМС глюконаты, цит­раты, фосфонаты.

Карбонаты в водной среде гидролизуются с образованием ще­лочи, оказывающей благоприятное влияние на все моющие про­цессы:

Карбонаты увеличивают отрицательный заряд волокон, суспен­дируют и стабилизируют загрязнения в ванне, могут вызвать раз­рушение белковых волокон. Карбонаты сочетаются с фосфатами.

Силикаты натрия в сочетании с фосфатами в СМС снижают ККМ, регулируют pH среды, стабилизируют в растворе отбели­вающие вещества, ингибируют коррозию металлов, снижают ресорбцию загрязнений.

Карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) в разбавленных растворах об­ладает коллоидными свойствами и является активной добавкой, улучшающей способность СМС удерживать загрязнения во взве­шенном состоянии. КМЦ, адсорбируясь волокнами и частицами за­грязнений, сообщает им отрицательный заряд и увеличивает силу отталкивания от ткани. КМЦ добавляют в порошки для стирки хлоп­ка. КМЦ получают из щелочной целлюлозы и натриевой соли мо­нохлоруксусной кислоты по схеме:

В поисках эффективных диспергаторов пришли к созданию син­тетических карбоксилатов, являющихся натриевыми солями сопо­лимеров акриловой и малеиновой кислот.

Карбоксилаты связывают растворенные соли жесткости, железо, эмульгируют масла, белки, силикаты и карбонаты, предотвращают ресорбцию загрязнений. Эффективность карбоксилатов в среде с большой концентрацией ПАВ и солей снижается, так как их макро­молекулы свернуты в клубки, внутри которых находятся активные группы.

При линейной структуре карбоксилатов способность удерживать загрязнения высокая.

В качестве отбеливателей преимущественное положение зани­мают пероксид водорода, перкарбонаты (Na2CO3 5H2O2; Na2CO3 H2O2 H2O). В щелочной среде выделяется активный кисло­род, вызывающий отбеливание. Соединения хлора и бора нежела­тельны. Воздействие их на организм человека неблагоприятно.

Оптические отбеливатели - необходимая составная часть моющих средств. Действие их основано на преобразовании неви­димых ультрафиолетовых лучей, имеющих длину волны 340- 400 нм, в видимые лучи синей части спектра с длиной волны 410- 500 нм. Благодаря этому желтизна ткани компенсируется большим количеством отраженных лучей синего цвета, увеличивается ее яркость и белизна. Это видно из кривых отражения света, приве­денных на рис. 113.

Рис. 113. Кривые отражения света
1 - оксид магния; 2 - хлопок, химически отбеленный; 3 - хлопок, химически отбеленный и подсиненный; 4-хлопок, отбеленный оптически отбеливающими препаратами.

 

Оптически отбеливающие вещества (ООВ), выпускаемые в Рос­сии, называются белофорами. Наиболее распространены среди них производные стильбена, кумарина и др.

В СМС обычно применяют оптически отбеливающие вещества, имеющие низкое сродство к волокну. При стирке такие ООВ легко удаляются и возмещаются. ООВ с высоким сродством способны накапливаться на волокнах при многократных стирках и сообщать тканям нежелательные оттенки. В СМС, применяемых для стирки изделий с непрочной окраской, нет отбеливателей, мало силика­тов, КМЦ и кальцинированной соды.

СМС выпускают в виде порошков, паст и жидкостей. Большая часть СМС предназначена для обработки изделий из хлопчатобу­мажных и льняных тканей, на долю которых приходится около 70 % стираемых изделий. Доля изделий из натурального шелка и шерсти составляет около 1 %, остальное - изделия из химических волокон и их смесей с натуральными.

СМС отличаются по характеру воздействия на ткани в процессе стирки. Некоторые СМС применяются только для стирки, для стир­ки с одновременным отбеливанием, для замачивания и стирки с добавками биологических препаратов, для стирки и подкрашива­ния, для стирки и антистатической отделки, для стирки, дезинфек­ции и антистатической обработки [13].

Моющая способность порошков при стирке хлопчатобумажных тканей составляет 30-47 %, шелковых тканей - 27-33 %. Лучшие прачечные имеют показатели 61,6 % [83].

Шерстяные и шелковые изделия не рекомендуется обрабаты­вать в растворах СМС, содержащих ферментные добавки, так как ферменты могут разрушать белковые волокна.

При выборе СМС для конкретных изделий технолог должен вни­мательно ознакомиться со всей информацией поставщика, его ре­комендациями по данному СМС. По сути дела технолог начинает проводить и исследование нового для него СМС и систематиче­скую наработку собственного опыта.

Следует учитывать, что СМС попадают в сточные воды, требо­вания к очистке которых возрастают. СМС обладают раздражаю­щим и аллергическим действием, поэтому после их применения необходима тщательная промывка изделий.

4. Технология обработки изделий

Одежду населения обрабатывают в водной среде по двум тех­нологиям.

Одна из них - стирка белья, сложившаяся давно, другая - мойка в водной среде, стремительно развивающаяся в последние 5 лет.

Процесс стирки применим к тому ассортименту одежды, который принято называть бельем. Белье обычно шьют из белых или цветных гидрофильных тканей и трикотажа, имеющих мягкий при­ятный для кожи гриф. Этот вид белья стирают в домашних усло­виях. Постельное и столовое белье начали обрабатывать на фаб­риках химической чистки с появлением миниатюрных каландров, необходимых для их глажения.

Стирку белья проводят в водных растворах СМС при темпера­туре 60-90 °C в стиральных машинах.

Технология стирки будет кратко рассмотрена в § 6.

В отличие от стирки, мойка одежды в водной среде включает ряд подготовительные операции (зачистка, удаление пятен), "ща­дящие" условия, под которыми подразумевают минимальные ме­ханические, а также температурные воздействия (20-40 °C), при­менение специально разработанных моющих средств. Такие средства не только обеспечивают высокую отмываемость загряз­нений, но и защищают изделия от усадки, свойлачивания, образо­вания на поверхности пиллей, изменения окраски, вымывания жи­ра (из кожи и меха).

Обработку проводят в специальных барабанах, имеющих большую загрузочную дверцу, регулируемую скорость вращения барабана при отжиме, уменьшенную массу загрузки, подачу необ­ходимых препаратов с помощью специальных насосов и управле­ние всем процессом с помощью компьютера.

Ассортимент изделий практически не ограничен: от изделий из кожи и меха до свадебных платьев.

Интерес специалистов к технологии мойки изделий в водном растворе вызван экономическими, техническими, экологическими, гигиеническими и социальными проблемами, стоящими вплотную перед руководителями и специалистами фабрик.

Предпочтение водной технологии перед мойкой в ПХЭ безус­ловно, если сравнить стоимость машин. Так машина "Bowe" Р 300 L с загрузкой 15 кг выпуска 2003 г. стоит 50 790 евро. Машина сти­ральная IPSO с загрузкой 13,5 кг выпуска 2003 г. стоит 8955 евро. Сушильная машина этой же фирмы стоит 3390 евро. Обе машины стоят 8955 + 3390 = 12 345 евро. Таким образом, машина "Bowe" дороже, чем обе машины для мойки в водной среде и последую­щей сушки более, чем в четыре раза (50 790/12 345 = 4,1 раза) [73].

Обобщенные затраты на обработку 1 кг изделий более высокие в химической чистке, чем при обработке в водных средах. Затраты на отделку изделий из натурального шелка и тканей из смеси воло­кон ниже после применения водной технологии.

Если рассматривать вопросы экологии, то и здесь преимущество водной технологии очевидно. Это и воздушная среда в рабочих помещениях и вокруг фабрик, свободная от ПХЭ. Кроме того затра­ты на вентиляцию, утилизацию отходов из дистиллятора (их учет, сбор, тара, площадь для хранения, транспортировка для перера­ботки, плата за шламы) значительно выше, чем на очистку сточных вод от СМС. Некоторые проблемы с вентиляцией камер для обра­ботки кожаных изделий вполне разрешимы с меньшими затратами.

Вопросы гигиены труда, человека, одежды решаются основа­тельнее при водной технологии.

Во время обработки в водной среде через одежду проходит в 2-3 раза больше очищающего водного раствора, чем во время мойки в ПХЭ.

Многие авторы статей отмечали, что одежда после водной об­работки имеет более привлекательный вид. Тысячи клиентов фабрик не испытывают дискомфорта.

Для изделий из химических волокон, деликатных вязанных шер­стяных вещей обработка в водной среде более эффективна и безопасна. Это важно еще и в социальном плане, так как снимает излишнюю нервозность в среде сотрудников предприятия и его клиентов, особенно в тех случаях, когда маркировка по способам чистки неверна или отсутствует.

Для сохранения здоровья человека срок его работы на машинах с ПХЭ ограничен. Таких ограничений нет ни в прачечной, ни на предприятиях текстильной и легкой промышленности.

Обработка в водных растворах ПАВ является обязательной для изделий изготовленных из волокна хлорин, ацетохлорин, полиуре­тан, изделий из дублированных тканей, искусственного меха, ис­кусственной замши, объемной пряжи. С увеличением доли изде­лий, изготовляемых из синтетических волокон, их масса, направ­ляемая на обработку в водных растворах ПАВ, будет возрастать. Обработке в водных растворах ПАВ подвергаются также изделия с большим количеством водорастворимых пятен, мягкие игрушки, гардинно-тюлевые изделия.

В водных растворах осуществляется облагораживание изделий препаратами, введение которых в органические растворители за­труднено.

В процессе мойки изделий в водных растворах ПАВ большое значение имеют качество воды, ее прозрачность, цветность, жест­кость.

Прозрачность воды зависит от содержания в ней взвешенных частиц. Если вода непрозрачна, ее необходимо фильтровать.

Цветность воды обусловлена наличием в ней солей железа и марганца, способных сообщать желтоватый оттенок изделиям в процессе их обработки. Для освобождения от этих примесей про­водят коагуляцию их сернокислыми солями и фильтрацию от обра­зовавшихся гидроксидов.

Жесткость воды обусловлена содержанием в ней солей кальция и магния. При применении жесткой воды увеличивается расход моющих средств, поэтому воду умягчают либо кипячением, либо применением гексаметафосфата натрия, фильтрованием через ка­тионит и др.

Если на фабрике нет современного оборудования, то можно воспользоваться следующей технологией.

Изделия из поливинилхлоридных волокон предварительно очи­щают от пятен, применяя "Танидин" и др., замачивают в 0,2 %-ном растворе моющих средств при температуре 25 °C в течение 2- 3 мин, после легкого отжима стирают при 0,3 %-ном содержании моющих средств, температуре раствора 35-40 °C и модуле 3. За­тем проводят трехкратное полоскание в воде, постепенно понижая температуру, и кислование 0,5 %-ным раствором уксусной кислоты в течение 5 мин при температуре 20 °C. Отжим возможен в цен­трифуге в течение 2-3 мин. Сушат изделия на воздухе при темпе­ратуре 30-35 °C. Более высокая температура может вызвать отще­пление HCI, образование в полимере двойных связей и изменение цвета изделий.

Загрязненные участки изделий из полиамидных тканей обраба­тываются с помощью мягкой щетки, смоченной раствором моющих средств. Затем изделия промывают в 0,2-0,3 %-ном растворе моющих средств при температуре 30 °C и прополаскивают в воде, понижая ее температуру. Кислуют в 0,3 %-ном растворе уксусной кислоты и без отжима высушивают надетыми на вешалки при комнатной температуре. Предварительно изделия расправляют и в целях предупреждения появления затеков карманы, воротник и манжеты протирают сухой ветошью.

Изделия из искусственного меха независимо от волокнистого состава и типа основы обрабатывают в водных растворах ПАВ.

Предварительно изделия зачищают капроновыми щетками, смоченными в 0,1 %-ном растворе моющих средств. Затем их за­гружают в стиральную машину и при модуле 8 замачивают в 0,2 %-ном растворе моющих средств при температуре 25-30 °C в течение 3 мин. Мойка ведется при температуре 30-40 °C в тече­ние 8-10 мин, затем следуют промывка водой с постепенно сни­жающейся температурой, отжим в течение 2-3 мин. Отжатые из­делия сушат при температуре 35-40 °C в расправленном виде. Высушенные изделия развешивают на вешалке и с помощью рас­пылителя наносят 1,5 %-ный раствор эмульсии КЭ-30-04. Затем изделия снова сушат при комнатной температуре в течение 240- 300 мин и гладят на машине ГМА-2-30 при температуре 105— 110 °C в течение 5-10 мин. Места, труднодоступные для обработ­ки на машине ГМА-2-30, расчесывают металлической расческой. Если нет эмульсии КЭ-30-04, используют смесь на основе жидко­сти 136-41 и этилового спирта. При этом первая обработка на ма­шине ГМА-2-30 проводится для разбивки свалявшихся пучков при температуре 110-112 °C в течение 6,5 мин. Затем изделия разве­шивают на вешалки и с помощью пульверизатора наносят 200 г жидкости, содержащей 10 г препарата 136-41, 90 г этилового спирта и 100 г воды. После сушки проводят повторную люстровку.

Изделия из искусственного меха с приклеенным ворсом обра­батывают в 0,4-0,5 %-ном водном растворе нейтральных моющих средств при температуре 30-35 °C в течение 5-8 мин. Затем из­делия слабо отжимают и высушивают в подвешенном состоянии при температуре воздуха 35-40 °C.

Изделия из объемной пряжи (вязаные и трикотажные) целесооб­разно обрабатывать в водных растворах моющих средств. Предва­рительно их замачивают в 0,1 %-ном растворе моющих средств при температуре 30 °C в течение 5 мин. Обработку ведут в бытовой ванне при модуле 3. Если на изделиях имелись пятна, их удаляют вручную препаратами "Танидин", 46-А, "Сульфазол" и др. Мойка осуществляется при таких же условиях, как и замочка. Затем про­водят три промывки водой, постепенно изменяя температуру от 35 до 20 °C. Отжимают изделия вручную, высушивают в горизонталь­ном положении завернутыми в хлопчатобумажную ткань.

Для удаления пятен на изделиях из ацетатного, триацетатного и вискозного шелка применяют "Танидин", "Сульфазол", которые на­носят вручную ватным тампоном. Загрязненные участки изделий зачищают на столе 0,5-0,7 %-ным раствором мыла. Изделия зама­чивают в стиральной машине в растворе СМС при модуле 4, тем­пературе 30-35 °C в течение 5-7 мин. Мойка проводится при таких же условиях. Затем следуют три промывки при жидкостном модуле 10 в течение 3 мин. После третьей промывки проводят кисловку изделий 0,2-0,3 %-ным раствором уксусной кислоты в течение 2 мин. Отжимают изделия вручную и сушат в расправленном виде. Если на изделиях образовались заломы, их подвергают крахмале­нию или обработке другими аппретирующими составами, которые предупреждают образование заломов.

Изделия из льна с лавсаном при наличии пятен обрабатывают растворами "Танидина", "Сульфазола" вручную ватным тампоном. Затем проводят замочку и мойку в стиральной машине при модуле 4 в 0,2-0,3 %-ном растворе моющих средств при температуре 30- 35 °C в течение 5 мин. Далее три раза промывают при модуле 8, кислуют в 0,5 %-ном растворе уксусной кислоты в течение 2 мин.

Отжимают в центрифуге и сушат при температуре 25-30 °C в расправленном виде.

Изделия из тканей (смесь льна с вискозным волокном) стали особенно модными и дорогостоящими летом 2004 года. Из таких тканей шьют не только женскую одежду, но и мужские костюмы. Как показала практика, в процессе зачистки и удаления пятен на цветных изделиях из этой смеси волокон образуются вытравки ок­раски, затеки. При обработке в ПХЭ белых изделий совместно с белой партией других изделий, зачищенных усилителями, белые льняные изделия покрываются разводами видимо из-за неравно­мерной сорбции оптических отбеливателей, находившихся на дру­гих изделиях. На аппретированных изделиях растворяется аппрет и они теряют способность сохранять форму. Чтобы не терять кли­ентов, предприятия создали свои технологии. Осторожность на всех участках обработки, внимание к маркировке и фирме, по­шившей изделие. Если на изделии знак (Р), то обработку вести без усилителя по режиму для деликатных изделий, стараясь уменьшить температуру, длительность мойки, снизить механиче­ское воздействие. Если результат не удовлетворил технологов, то надо пригласить клиента и согласовать с ним возможность приме­нения технологии мойки в водном растворе СМС (подпись клиента в квитанции обязательна). В этом случае измеряют ширину и дли­ну изделия, чтобы при последующей обработке на манекене их растянуть до прежних значений.

На предприятии Ника Люкс 80 % изделий из льна подвергают мойке в водном растворе СМС в машине фирмы IPSO с 50 %-ной загрузкой моечного барабана. Предварительно удаляют пятна препаратом "Hudret-1" (Германия) на пятновыводном столе. При­меняют для зачистки "QUIKOL", "Эсканол", 46-С. Все препараты предварительно проверяют на устойчивость к ним окраски, а так­же и аппрета. Обработка в моечной машине ведется по программе для деликатных изделий, в которой предусмотрена мойка в тече­ние 6 мин, температура раствора 30 °C, вращение барабана с час­тотой 10 об/мин и остановками на 30 с.

Добавка моющих и аппретирующих препаратов идет в соответ­ствии с программой, как по времени их ввода, так и по массе с по­мощью дозирующих насосов. Вымытая одежда отжимается, пропо­ласкивается холодной водопроводной водой, с добавлением мяг­чителей, отжимается и перегружается в сушилку с программируе­мым режимом сушки. Нельзя пересушивать лен, так как это услож­нит его отделку. Трудоемкость отделки льна в два раза больше, чем других изделий.

Практический интерес представляют технологии обработки из­делий из льна, конопли, рами, а также других изделий с примене­нием отечественных препаратов фирмы "НИОПК ПАВТЕК” (Москва).

Перед мойкой на изделиях удаляют пятна нейтральным моющим средством "Аквалайн СМ" и выдерживают 50 мин для активизации препарата.

В табл. 60 представлены технологические параметры процессов мойки и отжима в стиральной машине изделий из льна, рами, коно­пли, разработанные А.Е. Артамоновым.

Обработанные изделия перегружают в сушильный барабан и при 30-35 °C в течение 10 мин проводят откатку. Затем изделия выгружают, помещают на вешалки, расправляют, особенно швы, воротник, и высушивают в помещении.

На изделиях, содержащих металлическую нить люрекс, пятна удаляют вручную, затем изделия замачивают, стирают и промы­вают в ванне, потом кислуют, отжимают и сушат на воздухе в рас­правленном виде.

Мягкую игрушку обрабатывают в растворе 72 %-ного мыла при температуре 40-50 °C. Мыльную пену наносят губкой на поверх­ность игрушки и удаляют ее при помощи пистолета пятновыводно­го станка. Струю теплого воздуха направляют по касательной к поверхности игрушки. Это способствует удалению пены с загряз­нениями и одновременно расчесыванию меха. Пистолет распола­гают на расстоянии 2 см от игрушки. После подсушки продолжают сушку на воздухе или в сушильной камере.

При обработке гардинно-тюлевых изделий загрузка стиральной машины составляет 50 % номинальной. Гардины помещают в сет­ки, чтобы уменьшить механическое воздействие. Предварительно изделие замачивают в мыльно-содовом растворе, затем стирают в растворе моющих средств при температуре 60-70 °C и модуле 10 в течение 8 мин. В качестве моющих средств могут быть ис­пользованы мыло, сода, силикат натрия. Промывка тюля и синте­тических волокон проводится в растворе, содержащем 0,5-0,4 % мыла, 0,1-0,25% ОП-Ю и 0,1-0,2 % тексаметафосфата натрия, при модуле 8, температуре 40 °C в течение 70 мин. После полос­кания проводят отбеливание в ванне, содержащей 0,5 % каустика, 0,5 % силиката натрия, 0,2 % смачивателя, 1 % отбеливателя или дитионита натрия. Отбеливание начинают при температуре 50 °C, затем ее доводят до 80-85 °C и обрабатывают 20-30 мин. Отбе­ленные изделия промывают.

Для аппретирования гардинно-тюлевых изделий применяют раз­веденную смесь крахмала и поливинилацетатной эмульсии (в со­отношении 1:1). Часто аппретирование совмещают с подсинивани­ем или обработкой оптическим отбеливателем. Аппретированные изделия слегка отжимают, расправляют, закрепляют на раме в со­ответствии с размерами и высушивают на специальной сушильно­ширильной раме при температуре 50-70 °C.

5. Современная технология мойки одежды
в водном растворе СМС

Технология мойки одежды в водной среде написана с использо­ванием работ Л.И. Чичвариной, опыта работы и патентов Е.В. Белякова, работ А.Е. Артамонова, а также публикаций в жур­налах "Современная химчистка и прачечная", "Профессионал", "Химчистка и прачечная".

Европейское экономическое сообщество приняло директиву о сокращении использования летучих органических растворителей, в том числе ПХЭ [59].

С 1995 г в США и Европе начали внедрять аква-технологию. Об этом можно судить по видам оборудования, установленного на предприятиях химической чистки Германии. В 2000 г 64% машин работали на ПХЭ, 16 % на углеводородных растворителях и 20 % по аква-технологии. Сторонники такой технологии имеются и в России.

Российские изобретатели Черепанов Л.А. и Беляков Е.В. разра­ботали и внедрили технологию мойки изделий в водной среде в 1996 г. на предприятии "Зодиак". В настоящее время Беляков Е.В. возглавляет ООО "Аква-Русс" где продолжает совершенствовать технологию с применением отечественных препаратов. Технология и препараты для мойки изделий из кожи, замши, тканей и трикота­жа запатентованы (патенты №2173361 и №2173362 от 20.10.2000 г.). По мнению Е.В. Белякова разработанная технология

применима ко всем изделиям, обеспечивает не только их мойку но и отделку. В разработанных препаратах содержатся только веще­ства, относящиеся к малоопасным.

Препарат ДТ-1Н Люкс - моющее средство для всех тканей и трикотажа, выработанных из смеси волокон. По внешнему виду прозрачная жидкость светло-голубого цвета. Плотность при 20 °C - 1,025-1,035 г/см3, pH 6,0-7,0. После обработки раствором препа­рата изделия становятся мягкими, не электризуются, трикотаж не сваливается. Удаляет пятна кофе, чая, не является аллергеном.

ФТ-2Н Люкс - препарат для аппретирования с антистатическим действием. Предотвращает усадку, улучшает гриф, снижает сминаемость и образование заломов при отжиме. По виду это про­зрачная жидкость с желтоватым оттенком, pH 7,5-8,5.

ТН-1 Люкс является смачивателем. Жидкость светло-голубого цвета, плотность при 20 °C 1,030-1,045 г/см3, pH 6-7,5. Использу­ется для подготовки, беления. Препарат имеет хорошие моющие и обезвреживающие свойства, удаляет пятна.

Препарат ТН-Гриф применяют для придания жесткости.

ТН-С Люкс необходим для зачистки особо загрязненных мест на изделиях из кожи и тканей. По внешнему виду это прозрачная жидкость желто-зеленого цвета с плотностью 1,010-1,050 г/см3, pH 6-7,5.

Моющее средство для кожи ДК-ЗН Люкс - отделочный препа­рат, ФК-4МН Люкс - смачиватель кожи, ТН-3 Люкс применяют для мойки, жирования, колорирования изделий из кожи и меха.

Препарат ФК-4МН-ГФ способствует восстановлению и вырав­ниванию цвета кожи, мехового велюра, обеспечивает мягкость и пластичность. Все препараты отечественные, готовятся на пред­приятии для собственных нужд и продажи.

Изделия из натурального меха и кожи представлены куртками, пальто, пиджаками, жилетами, сарафанами, юбками, брюками. Цветовая гамма и отделка отличаются разнообразием.

Гарантией качества обработки одежды являются: многовариант­ность обработки, индивидуальный подход к каждому изделию с учетом свойств кожи и меха. Проведение обработки на специали­зированных предприятиях, имеющих необходимые машины, пре­параты и квалифицированный персонал.

Предварительно с изделий удаляют пятна и зачищают наиболее загрязненные участки изделий растворами препарата ТН-С Люкс в воде.

На предприятии установлены машины фирмы IPSO (Бельгия). "Вяземский машиностроительный завод" совместно с Е.В. Беляко­вым создал комплект отечественных машин для мойки в водной среде и высушивания одежды.

Для обработки изделий различного ассортимента разработано более 20 различных программ, которые введены в компьютерные системы упомянутых машин. В качестве примера в табл. 61 приво­дим одну из этих программ для мойки изделий из кожи и меха.

Загрузка машины составляет не более 60 % от номинальной. Перед загрузкой изделия выворачивают наизнанку, чтобы они не порвались при отжиме.

Программы мойки изделий конкретных видов обеспечивают оп­тимальные условия обработки как по выбору препаратов, так и по степени температурных и механических воздействий.

Препараты подаются в машину с помощью насосов, работа и наладка которых программируется.

Расход препаратов для мойки и отделки изделий:

разбавление водой составляет для зачистки слабозагрязненных изделий 1:6, для среднезагрязненных 1:4, для сильнозагрязненных изделий 1:2.

Промытые и отжатые изделия перегружают в сушильный бара­бан, который также работает по своим программам, определяющим уровень тепловых воздействий и их продолжительность в зависи­мости от ассортимента. Так, изделия из кожи, замши высушивают в две стадии: сначала при 55 °C в течение 45 мин. Дубленки высуши­вают 60 мин. В это время жирующие препараты проникают в дер­му; остаточная влажность около 20-30 %. Вторая стадия - сушка при комнатной температуре до влажности 12-15 %. Вещи вывора­чивают на лицевую сторону, помещают их на вешалки - кронштей­ны. Расправляют воротники, карманы, манжеты.

После высыхания изделия становятся жесткими, поэтому им не­обходима откатка - обработка в сушильном или специальном ба­рабане при температуре 25-30 °C и продолжительности 30-60 мин. При этом одежда после откатки смягчается.

Режим сушки зависит от волокнистого состава. Изделия из поли­винилхлоридных, полиуретановых волокон высушивают при тем­пературе 70 °C в течение 15 мин; из натурального шелка при 65 °C в течение 10 мин; с большим содержанием шерсти - при темпера­туре 80 °C в течение 15 мин. Пуховики (куртки, одеяла) высушива­ют при 85 °C в течение 40 мин. Высушивание стираных вещей про­водят при 100 °C в течение 25 мин.

Оборудование для обработки одежды в процессах подготовки, мойки, высушивания и отделки включает: парогенератор, пятновы­водной стол, стол для зачистки, моечные и сушильные машины, камера для окраски и отделки изделий из кожи и меха, пароманекен, пароманекен брючный, гладильный пресс, паровая гладильная доска, утюг, компрессор, упаковочная машина.

При компьютерном управлении моечным процессом регулиру­ются уровень воды в барабане, скорость его вращения в процессе мойки и отжима, длительность вращения и остановки барабана в реверсивном режиме. Программы предусматривают регулировку тепловых процессов, порядок введения моющих и отделочных препаратов, их концентрацию, продолжительность пребывания изделий в ванне. Точность команд программы до 1 с.

В окрасочной камере осуществляют обработку изделий с помо­щью пистолета-распылителя под давлением 1,5-2 атм. Об уст­ройстве пистолета будет написано ниже. Обработку одежды пис­толетом ведут по два раза вдоль и поперек изделий. Таким спосо­бом наносят жирующие препараты, водо- и грязеотталкивающие, окрашивающие и пленкообразующие композиции.

Недостаток жирующих веществ в изделиях приводит к получе­нию сухой и жесткой кожи, а передозировка их к неопрятному (за­саленному) ворсу и темному цвету изделия.

При недостаточной влагостойкости изделия во время дождя по­крываются темными пятнами и затеками.

Препарат ФК-4МН Люкс обеспечивает водоотталкивающие свойства и придает кожевой ткани мехового велюра мягкость и пластичность. Для этой цели можно применять и другие кремний- фторорганические соединения, растворимые в воде.

Влажно-тепловая отделка изделий из кожи

Паровоздушные манекены используют для растяжки изделий и придания им формы. На манекенах необходимы прижимы изделия (с двух сторон). Пропаривание - не более 10 с; продувка воздухом 30-60 с. Давление пара около 3 кг/см2.

Гладильный пресс с нагревающейся верхней пластиной из не­ржавеющей стали. Пар давлением 3 кг/см2 вакуум для отсоса па­ров. Рабочая длина пресса не менее 110 см. Глажение и прессование проводят на разных стадиях отделки. Все операции необходимо выполнять осторожно и аккуратно, ина­че можно увеличить усадку кожаных изделий под влиянием тепла и влаги. При прессовании изделия, находящегося на нижней подушке пресса, включают вакуум и из поднятой верхней подушки слегка пропаривают вещи (не допуская их контакта с плитой) без опуска­ния верхней подушки пресса.

Прессы с полированной верхней подушкой применяют для от­делки-прессования гладкой кожи как без покрытия, так и с пленоч­ным покрытием. Температура не должна превышать 80 °C; необхо­димо учитывать термопластичность пленочных покрытий. После тепловой обработки ворсовых кож проводят их ворсование.

Отделку мелких деталей (как гладких, так и с ворсовым покрыти­ем) ведут утюгом с тефлоновой насадкой или прокладкой из белой бумаги. Температуру более 80 °C повышать не следует.

Улучшения внешнего вида изделий достигают путем ворсования разными устройствами: щетки механические и электрические, вор­совальные барабаны, рукавицы. Следует опасаться получения вместо мелкого и нежного ворса кожевой ткани с грубым и длин­ным ворсом. Обработанные изделия освобождают от остатков вор­са и пыли.

Клиенту могут быть предложены специальные виды отделки: проклейка лацканов, манжет, воротников, кантов, подрубочных швов, ремонтные и портновские работы.

Обработка текстильных изделий не такая сложная, как изделий из кожи и меха. Здесь будут отмечены лишь те моменты, которые предложены изобретателем и не встречались у других авторов.

Так при приеме изделий надо осмотреть их, а также карманы. Если карманы порваны, то нужно осмотреть и места, куда могли попасть забытые предметы (косметические, шариковые ручки), так как они могут вызвать образование дефектов (закрасы, порывы и т.д.).

Для зачистки предложен препарат ТН-С Люкс. Перед примене­нием моющего средства ДТ-1Н Люкс испытывают прочность окра­ски тех изделий, которые скомбинированы из ткани белого цвета с окрашенными в красные, синие, зеленые насыщенные цвета. Об­разец белой хлопчатобумажной деаппретированной ткани погру­жают в водный раствор препарата ДТ-1Н Люкс, отжимают и про­тирают поверхность окрашенной ткани около шва или другом мес­те изнанки. Если образец окрасился, то необходима другая техно­логия обработки или другие препараты.

В качестве примера возможностей технологии мойки в водной среде приведем технологию обработки изделий, украшенных бле­стками. Такие изделия сейчас модны. Перед мойкой их помещают в наволочки. Это снижает риск захвата и отрыва блесток во время мойки, а также упрощает поиск деталей оторванных украшений. Такой вид одежды обрабатывают по режиму легкой одежды с вы­сушиванием в естественных условиях. Такие изделия иногда вы­ворачивают наизнанку и осторожно стирают вручную.

К легкоповреждаемым изделиям относятся свадебные платья. Их обычно шьют из белых тонких материалов (шелк, шифон, тюль). Обработка в среде ПХЭ часто приводит к посерению и по­тере их сияющей белизны. Такие платья промывают в водных растворах по режиму легкой одежды. Если имеются блестки, бусы, то сушат на плечиках в естественных условиях. Платья из тканей с синтетическими волокнами обрабатывают так же, сушат в су­шильном барабане, но если не успел высохнуть корсаж, то досу­шивают при комнатной температуре.

Одежду из искусственного меха обрабатывают по режиму лег­кой одежды и высушивают при естественных условиях. После этого одежду помещают в сушильный барабан, в котором в тече­ние 5 мин ворс приобретает лучший внешний вид.

Влажно-тепловая отделка (ВТО) одежды, пошитой из тканей, трудоемка, так как в водной среде повышена сминаемость, усадка, стягивание швов, поэтому основная цель ВТО: растягивание и гла­жение тканей, растяжка и уплотнение швов, восстановление фор­мы и размеров, фасона, фурнитуры, украшений. Поверхность тка­ней не должна иметь морщин, отпечатков внутренних деталей, молний, пуговиц. Все эти процессы проводятся на манекенах и прес­сах, но много труда требует ручная утюжка изделий. Большое вни­мание требуют складки, разрезы, их соответствие модели одежды.

По технологии "Аква-Русс" кроме ООО "Ника-Люкс" в Москве ра­ботают: ООО "Альбион А", ООО "Незабудка", ООО "Кит", в Красно­ярске: ЧП Кашпур Т.В., в Орске: ООО "Аква-Бриз", в Уфе: ОАО "Уфа-Химчистка", ООО "ЦТЧ Лотос", ООО "Талия-Сервис"[1].

Лабораторные исследования сточных вод, образовавшихся при мойке одежды в водных растворах российских препаратов, дали обнадеживающие результаты. Такое заключение сделали специа­листы ЦНИИ быта, изучавшие эту проблему как с точки зрения ка­чества обработки одежды, так и влияния мойки в водной среде на окружающую среду. Органолептические показатели сточных вод соответствуют требованиям нормативов Мосочиствода. Показате­ли ХПК, БПК, фосфатов, хлоридов, сульфатов, взвешенных частиц, значение pH - в пределах норм для сброса в городской коллектор. Активный хлор в стоках не обнаружен. Имеется превышение со­держания в сточных водах АПАВ и НПАВ, соответствующее кон­центрации стоков современных промышленных прачечных. Наме­чены пути решения этой проблемы.

На выставке "Химчистка и прачечные 2003 г." в Москве была показана машина для мойки одежды, созданная по предложениям Е.В. Белова Вяземским машиностроительным заводом и в на­стоящее время ее испытывают на ООО "Аква-Русс".

Кроме ООО "Аква-Русс" во главе с Е.В. Беляковым, активным разработчиком технологии мойки в водной среде с применением отечественных препаратов является А.Е. Артамонов - технолог Московского предприятия "Помощница".

Мойку изделий проводят в машине с использованием препара­тов шебекинского производства. Моющие средства могут иметь любую консистенцию, так как вводят их через отверстие в верхней части машины. Состав моечной ванны упрощен, в ней только вода и моющее средство. Промытые и отжатые изделий высушивают в барабане и в естественных условиях цеха. Все остальные виды отделок: жирование, крашение, водоотталкивающая и др. прово­дят в окрасочной камере аэрографическим способом (пистолет- распылитель).

В работе[2] подробно описаны составы красок, применяемых для крашения кожи, устройство пистолета-аэрографа (ПА), техника распыления, принципы подбора и смешивания водных пигментных красок. Не имея возможности изложить подробно эту работу, крат­ко отметим самое существенное.

В состав пигментных красок входят: красящие пигменты, плен­кообразующие вещества (казеин, альбумин, шеллак, полиакрило­вые смолы), пластификаторы, антисептики, вода.

В качестве пластификаторов казеиновых красок применяют глицерин, сульфированное касторовое масло и др.

Вода для получения красок должна быть дистиллированная, конденсационная или дождевая, особое требование к воде приме­няемой для приготовления белых красок. В качестве антисептиков применяют хлорированный трикрезол, нитробензол.

Важнейшей частью красок являются пигменты естественные (охра, умбра, мумие и др.) и химические ( титановые и цинковые белила, литопон, сажа, оксиды железа, марганца, сульфиды крем­ния и др.).

Пигменты смешивают с другими компонентами, получая устой­чивую суспензию, наносят на поверхность кожи сообщая ей цвет окрашенного слоя, обладающего упругостью, хорошей адгезией, блеском, устойчивостью к внешней среде.

Нанесение красок проводят пистолетами-аэрографами (ПА), устройство которого показано на рис. 114.

Краска через ниппель поступает в сопло 2, входящее в отвер­стие сопла воздуха, образуется кольцевая щель. Доступ воздуха в нее через отверстие, открываемое собачкой 15.

При дальнейшем нажиме на собачку 15 двигается игла 3, откры­вающая сопло для краски, вытекает краска и распыляется сжатым воздухом. Вид струи краски изменяется поворотом гайки 4 и рас­пыляющей головки 1.

В момент распыления краски поворотом головки форсунки можно получить струю круглой, плоской и винтообразной формы. Большая часть изделий из кожи окрашивается струей круглой формы.

При плоской струе производительность труда выше. Для удобст­ва работы ПА, а также сохранности подкладок используется мо­лярный скотч, которым обклеивают изделие по шву перед окра­ской.

В работе уделено внимание влиянию типа освещения на вос­приятие цвета изделия.

[1] Ж. Современная химчистка и прачечная, 2003 г., № 2, с. 32-35. В.Бровкин "Аква-Русс" - каким видится социальный эффект?

[2] Артамонов А.Е. Современная химчистка и прачечная. 2001 г. № 2,с. 4-9

РИС. 114. Разрез пистолета-аэрографа:
1 - рожки боковых струй; 2 - сопло для краски; 3-игла; 4 - регулирующая гайка; 5 - переходная муфта с отверстиями для воздуха; 6 - крючок; 7 - корпус; 8 - пружина клапана воздуха; 9-клапан воздуха; 10-пружина иглы; 11 - регулирующий винт; 12-трубка воздуха; 13-рукоятка; 14-ниппель воздуха; 15-собачка; 16- ниппель стаканчика; 17 - стаканчик; 18 - металлическая крышка.

 

Даны рекомендации по правилам подбора и смешивания водных пигментных красок. Для подбора цвета краски проводятся смеши­вание красок и пробная окраска этой смесью. Затем изделия из ко­жи окрашивают. При отделке изделий применяют кремнийорганический препарат ГКЖ-94.

А.Е. Артамоновым разработана технология мойки изделий из кожи и замши в водной среде с применением препаратов "НИОПК ПАВТЕК".

Ассортимент изделий: любые виды дубленок, пошитые обычным прямострочным швом; изделия из кожи с пигментно-покрывающей отделкой, а также "Крек", "Нубук" и "Антик"; изделия из овчины и кожи с отделкой воротника и манжет мехом лисы, песца, кролика, тонкорунной овчины (мутон).

Для мойки в водной среде подбираются изделия из кожи и зам­ши, близких по цвету и фактуре. Изделия из нубука, крека можно соединить в одну партию с замшевой дубленкой, спилком КРС и свиным велюром.

Изделия с пигментно-покрывающей отделкой рекомендуется об­рабатывать с дубленками "Наппалан", "Крек", "Антик", "Джангл" с восковым покрытием.

Не следует обрабатывать в водной среде изделия, обработан­ные в ПХЭ, изделия из кожи и овчины со швом "зигзаг" (возможна усадка); изделия из кожи белого цвета полуанилиновой отделки (на упомянутых изделиях возможна сильная усадка, деформации); из­делия из кожи и овчины с отделкой воротника и манжет мехом нор­ки и нерпы; изделия с большим количеством жировых пятен на кожевой ткани (неполное удаление пятен); комбинированные изделия из кожи, выполненные из деталей разного цвета (красный и чер­ный, возможна миграция красителя).

Изделия с ворсовой фактурой (замша, нубук) тщательно отворсовывают по всей поверхности щетками и абразивными губками.

Особое внимание уделяют воротнику, манжетам, карманам, т.е. местам потожировых отложений, на которые наносят (не обиль­но), "Аквалайн СМ" легким движением щетки. Аккуратно свернув изделие лицевой стороной внутрь, оставляют для воздействия компонентов на 10-15 мин.

Величина загрузки изделий из кожи и замши в машину должна составлять 50-60 % от номинальной. Первая мойка при модуле 5-6, при полоскании - 8-10; температура раствора 18-20°С для из­делий из кожи, 25-35 °C для дубленок. Несоблюдение температу­ры приводит к усадке и деформации. Отжим на машине должен составлять для кожи 2-3 мин при частоте вращения барабана 300-400 об/мин, а для дубленок 3-4 мин при 500-600 об/мин. На­рушение процесса отжима изделий приводит к заломам, усадке и затекам при сушке. При предварительной пятновыводке на изде­лиях из кожи, дубленок "Напполам", т.е. с пигментно-покрывающей отделкой нельзя оказывать сильные механические воздействия; только обработка мягкой щеткой смоченной в препарате "Аква­лайн". Вещи выворачивают наизнанку и перед мойкой оставляют на 10-15 мин.

Процесс мойки в воде начинается с загрузки вещей в машину. При включении и заливе воды добавляют активатор мойки "Аква­лайн МК" в количестве: для слабозагрязненных вещей 10-12 мл на 1 кг, среднезагрязненных - 12-15, сильнозагрязненных - 15- 25 мл.

Продолжительность первой мойки составляет 10-15 мин при вращении барабана со скоростью 20-30 об/мин, затем происходит отжим в течение 1-2 мин, далее следует процесс полоскания про­должительностью не менее 10 мин.

Процесс сушки начинается с перегрузки вещей из машины в откатный (сушильный) барабан, в котором откатку проводят в течение 10-15 мин, при температуре 30 °C. Откатка способствует снятию напряжений, полученных при отжиме, частичному удале­нию влаги и последующему более равномерному высыханию.

Затем изделия выгружают, вешают на пластмассовые плечики, положив под изделие поролоновые куски размером 15-20 см в це­лях предотвращения вытягивания кожевой ткани. Плечики вешают на кронштейн, изделия аккуратно расправляют руками, придав первоначальную форму. Расстояние между изделиями на крон­штейне составляет не менее 30 см (для нормального воздухооб­мена). При этих условиях типовые вещи из кожи и замши высыхают за 10-12 ч, они жестковаты и сухие на ощупь, их влажность около 30 %. Высохшие изделия закладывают в откатный барабан и отка­тывают в течение 40-60 мин при температуре не более 40 °C.

Ворсовые фактуры такие, как замша, нубук, свиной велюр, обя­зательно подвергаются ворсованию при помощи абразивных губок, щеток.

Типовая программа обработки кожи

  1. Зачистка изделий препаратом "Аквалайн СМ".
  2. Выдержка обработанных изделий 10-15 мин.
  3. Первая мойка. Температура воды 18-25 °C (из системы).
  4. Модуль ванны 5-6.
  5. Продолжительность первой мойки 10-12 мин с препаратом ''Аква­лайн МК".
  6. Вращение барабана 20-30 об/мин.
  7. Отжим 1-2 мин при вращении барабана 300-400 об/мин.
  8. Вторая мойка. Модуль ванны 8-10.
  9. Температура воды 18-25 °C.
  10. Вращение барабана 20-30 об/мин.
  11. Продолжительность мойки 8-10 мин.
  12. Отжим 2-3 мин при скорости вращения барабана 300—400 об/мин.

Типовая программа для дубленок, нубука, и изделий
из свиного велюра, дублированных искусственным мехом

  1. Температура воды 30 °C.
  2. Модуль ванны 5-6.
  3. Продолжительность мойки 10-12 мин.
  4. Режим вращения 20-30 об/мин.
  5. Отжим 3 мин при 400-500 об/мин.
  6. Вторая мойка. Модуль ванны 8-10.
  7. Температура воды 30 °C.
  8. Вращение барабана 20-30 об/мин.
  9. Продолжительность мойки 8-10 мин.
  10. Отжим 3-4 мин при скорости вращения барабана 500-600 об/мин.

Изделия после мойки в водной среде теряют гидрофобность, покрывные композиции нуждаются в дополнительной отделке. Не­обходимо провести нанесение водоотталкивающей пропитки на изделие из замши, а изделия из кожи обработать пленкообразователем или лаком.

Далее идет спуск ванны, отжим, сушка, откатка, обработка щеткой.

Профессор Джованни Голи (фирма BIAR) приводит технологию обработки изделий из кожи в водной среде.[1] Рекомендует только специальное оборудование, препараты своей фирмы Delavon Sol 50 при дозировке 50-60 г/кг одежды и hedematic 10-20 г/кг, низкий модуль ванны, при котором вода только покрывает изделия в барабане. Температура ванны 40 °C при мойке и продолжитель­ность обработки 30 мин, затем промывка при температуре 35-40 °C в течение 2-3 мин. После спуска ванны проводят жиро­вание и водоотталкивающую пропитку препаратом Hydrostop 41 100-150 г/кг при температуре 40-45 °C в течение 40-60 мин.

После сброса ванны отжим в течение 1 мин. Затем сушка на воздухе, откатка в барабане, обработка щеткой. Обращено внима­ние на правильность работы ворсовальной машины при отделке замши и нубука. Вращение щеткой должно быть по часовой стрелке.

По мнению В. Самохвалова[2] технология мойки в водной среде в ближайшие 5-10 лет будет составлять 50-70% ассортимента из­делий, поступающих на фабрики химической чистки.

С этим мнением можно согласиться, учитывая, что технология мойки в водной среде существует уже давно и ее разработчиками являлись сотрудники ЦНИИ быта и практики фабрики химической чистки № 1 им. Котовского г. Москвы. Практики первыми встрети­лись с новыми по тем временам видами изделий из синтетических волокон (искусственный мех, изделия из хлорина, из объемной пряжи и др.). Они первые загружали в моечный барабан шубы из искусственного каракуля, а получали остатки волокон "Каракуля" и лысые шубы. Аппаратчики первыми наблюдали превращение вя­занных изделий 54 размера в свалявшуюся мочалку. Так вели себя в ПХЭ изделия, выработанные из смеси шерсти с хлорином.

В последнее время[3] на фабрики поступают ковры из овечьих шкур размером от 1 до 6 шкур. Предложена технология их мойки как в среде ПХЭ, так и в водном растворе. В водном растворе про­мывают ковры, загрязненные белковыми и водорастворимыми за­грязнениями. Жирование предложено вести препаратами, обла­дающими высокой эмульгирующей способностью при температуре 25-30 °C, такими как Licker El Konz (Seitz), CMX-465 (Экохим), Hival LM (Bufa) и др. Концентрация препаратов не более 10 мл/1 кг изде­лий.

[1] Джованни Голи Ж. СХиП. 2002, № 5, с. 6

[2] В. Самохвалов Ж. ХП. 2001, № 2 (13), с. 34

[3] Ж. Совр. Х/Ч и прачечная. 2002 г. №6 (34), с. 24-31. А. Артамонов.

Bowron в России

Сушку проводят на воздухе при температуре 21-23 °C на крон­штейнах, кожевой тканью вниз.

Интенсифицируют сушку ковров путем обдувки их воздухом с температурой 21-23 °C. Примерное время сушки составляет (ков­ра из 2-х шкурок) 8-10 ч.

Высушенные ковры откатывают в чистом барабане при темпера­туре 35-40 °C в течение 30-40 мин. Если барабан не вычистить, то белый волос ковров может загрязниться.

Отделка ковров состоит в расчесывании колковой расческой во­лоса и глажении на гладильной машине. Для придания волосяному покрову шелковистости и блеска применяют специальные препара­ты - люстры. Из отечественных препаратов применяют "АНТИСТАТИК М", "Полификс", ГКЖ-136-41 (НИИМП). Препараты при необходимости смешивают, наносят на волос мягкой волося­ной щеткой или распылителем и выдерживают 15-20 мин.

На гладильной машине ковры гладят 2-3 раза в одну и другую стороны при температуре вала 175-185 °C (зависит от состава люстра, рекомендаций фирм). Превышение температуры вала опасно, так как может произойти подлипание волоса, сваривание кожевой ткани. Квалификация оператора должна быть очень высо­кой. Ковер необходимо постоянно перемещать, чтобы исключить перегрев.

В работе[1] отмечается что влажная чистка протекает при темпе­ратуре 30-40 °C, слабом механическом воздействии, короткой про­должительности мойки, при использовании подходящих химических материалов и высококачественного оборудования. Модуль ванны при обработке одежды составляет 1:15 - 1:20. При объеме бараба­на 220 л загрузочная масса белья при стирке равна 22 кг, но при чистке в водной среде масса загрузки всего 10-15 кг. Частота управляемого двигателя машины позволяет обеспечить плавное вращение барабана во время отжима и равномерное распределе­ние одежды, исключающее дисбаланс машины.

В статье М. Зайтера и В. Самохвалова[2] приведены технологи­ческие карты одно- и двухванного способов мойки кожаной одеж­ды в водной среде при температуре 20-25 °C. Продолжительность мойки в однованном процессе 7 мин при среднем модуле ванны в присутствии препаратов "Ланадол Актив" 250 мл и 350 мл "Ланадол Ликер". После промывки и отжима проводят водоотталкиваю­щую пропитку препаратом "Гидрофоб Е" (450 мл) при низком мо­дуле ванны. Для светлых вещей проводят двухванный способ мойки, при котором, кроме первой ванны, моют во второй в тече­ние 5 мин. Все остальное как при однованном процессе.

Рассмотрим технологию мойки бытовой спецодежды из шерсти и льна препаратами НИОПК ПАВТЕК (разработка А.Е. Артамонова).

Технология мойки спецодежды из смесовых тканей, имеющих внутреннюю подложку из полиуретана и ПВХ, всевозможные лого­типы на основе термопленок, светоотражающие полосы в водной среде с применением мультиэнзимных препаратов "АКВАЛАЙН".

"АКВАЛАЙН" позволяет очищать любые виды пятен от горюче­смазочных материалов со спецодежды в стиральной машине. При этом не нарушаются пленочное покрытие на ткани, фурнитура, не изменяются логотипы и трафаретные надписи на ткани, не проис­ходит срыв красителя.

Спецодежда не нуждается в предварительной зачистке мою­щими веществами, но для особо грязной спецодежды проводят предварительное замачивание для частичного удаления загряз­нений.

При замачивании величина загрузки - 80 % от номинальной; мо­дуль ванны 6-7; температура воды 40 °C; вращение барабана с частотой 40 об/мин; концентрация "АКВАЛАЙН СМ" 7-10 г/кг; про­должительность 10-12 мин.

Особенность препарата "АКВАЛАЙН МТ" состоит в том, что со­держащиеся в нем протеиновые ферменты могут удалять загряз­нения со спецодежды при температуре от 40 до 60 °C.

Длительность первой мойки должна быть не менее 10-15 мин, при этом происходит активизация энзимов и удаление загрязнений с поверхности ткани.

Программа мойки спецодежды из смесовых волокон с полиуретановой или ПВХ подложкой:

Первая мойка: загрузка 80 % от номинала машины; модуль ван­ны 6-7; температура воды 40 °C; вращение барабана 30-40 об/мин; концентрация смачивателя "АКВАЛАЙН СМ" 5-7 г/кг, моющего средства "АКВАЛАЙН МТ" 7-10 г/кг; продолжительность мойки 10- 15 мин, отжима 3 мин при вращении барабана с частотой 600 об/мин.

Вторая мойка: модуль ванны 6-7; температура воды 60 °C; вра­щение барабана со скоростью 30^40 об/мин; концентрация "АКВАЛАЙН МТ" 5-7 г/кг; продолжительность мойки 10-15 мин, от­жима 3 мин, при вращении барабана с частотой 100 об/мин.

Полоскание: модуль 8-10; температура 18-20 °C (водопровод­ная); продолжительность 10 мин; вращение барабана 40 об/мин; концентрация аппрета 10-15 г/кг; отжим 3 мин, при вращении ба­рабана с частотой 1000 об/мин.

При отжиме на спецодежде из ткани с пленочным покрытием мо­гут возникнуть специфические заломы, вызванные свойствами ма­териала, этот дефект устраняется при сушке в сушильном бараба­не при температуре не более 45 °C. Для равномерного высыхания ткани и полного устранения заломов рекомендуется загружать су­шильный барабан не более 50-60 % от номинальной величины загрузки.

В табл. 62, 63 приведены технологические параметры процес­сов мойки изделий из шерсти (кашемировое пальто, пиджаки, брюки, трикотаж и т. п.) в стиральной машине.

[1] Ж. Химчистка и прачечная № 1, 2002 г., с. 15-18

[2] М. Зайтер, В. Самохвалов Ж. Химчистка и прачечная № 1 (8), 2002 г.,с. 31

Отжатые изделия откатывают в сушильном барабане в течение 10 мин и высушивают на воздухе на вешалках.

Обработку изделий из натурального шелка проводят по таким же параметрам, но при модуле 6, меньшей концентрации (5-8) "Аквалайна МШ" и меньшей продолжительности отжима (2 мин).

В работе* сообщено о результатах апробирования технологии влажной мойки в Канаде. Было обработано более 12 тыс. изделий. Это был рядовой ассортимент одежды, пошитой из тканей, содер­жащих шерстяные, хлопковые, вискозные и синтетические волокна. Не было одежды из кожи и меха, а также дорогих, шитых на заказ, моделей одежды.

В таблице 63 приведены параметры влажной мойки.

Для влажной чистки применяли самые современные машины, не выпускаемые серийно. За время работы ни одной претензии клиентов к вещам, обработанным по технологии влажной мойки, не было.

Был сделан вывод, что 75 % вещей можно обрабатывать по технологии влажной - и 25 % по технологии чистки в ПХЭ.

В работе* отмечается эффективность мойки в водной среде стеганых пуховых изделий. Приведены шесть программ обработки изделий с разными наполнителями. Приводим программу обра­ботки изделий наполнителем из гусиного пуха.

Предварительно удаляют пятна или проводят зачистку сложных загрязнений смесью из 25 % экологически чистого ПАВ и 75 % во­ды. Это позволяет снизить температуру раствора до 15 °C, а ино­гда и ограничиться однованным способом мойки даже сильнозагрязненных изделий. Если зачистку не проводили, то температура раствора в ванне должна быть 30 °C.

Первую мойку продолжительностью 10 мин проводят в холод­ном растворе экологических моющих средств с перборатным от­беливателем при сильном механическом воздействии. Далее от­жим в течение 2 мин. При вращении барабана 900 об/мин.

Вторую мойку проводят 4 мин в холодной воде при сильном ме­ханическом воздействии. Ванну сливают и без отжима начинают третью мойку в течение 6 мин в холодном растворе специальных средств для пуховиков, восстанавливающих их свойства.

Окончательный отжим в течение 3 мин при частоте вращения барабана 900 об/мин.

Автор делает вывод, что аквачистка - это метод, сводящий риск порчи изделий к нулю, и обеспечивает им чистоту и свежесть.

 

В статье* приведен ассортимент изделий, которые можно обра­батывать в водной среде:

  • верхняя одежда (пальто, куртки, брюки, пиджаки, свадебные платья, пуловеры из шерсти, ангоры или кашемира);
  • спортивная одежда и плащи, пуховики, лыжные костюмы, тек­стильные изделия на основе Gore-Tex u Sympatex и др.;
  • спальные мешки и покрывала, шерстяные пледы и стеганные одеяла;
  • изделия из кожи и замши со сложной отделкой и фурнитурой, нубук, наппа, различные напыления;
  • форма и защитная одежда пожарников;
  • проблемное белье из больниц, домов престарелых, детских учреждений.

В этой же работе отмечена особенность машины SCHULTHESS WET-CLEAN, имеющей дополнительный бак для пропиток и жиро­вания изделий, что позволяет экономить материалы и снижать за­грязнение сточных вод.

В публикации приведены основные параметры мойки изделий с покрытием из полиуретана[*] [†] в водной среде. Отмечается, что об­работка таких изделий в ПХЭ приводит к необратимым негативным изменениям, поэтому для них подходит только мойка в водном рас­творе СМС. Зачистка нежелательна из-за образований стойких маслянистых пятен. При удалении пятен нельзя применять интен­сивные механические воздействия.

Загрузка машины составляет 60 % от номинальной (8,4 кг в ма­шине, вместимостью 14 кг).

1-я моющая ванна: модуль 3, температура раствора 30 °C, кон­центрация препарата "Ланадол актив" 3 мл/л (9 мл/кг). Продолжи­тельность замачивания 1 мин при вращении барабана в течение 3 с, паузы - 57 с. Продолжительность мойки 5 мин, слив ванны.

2-я моющая ванна: модуль 3, температура 30 °C, концентрация 2,5 мл/л (7,5 мл/кг), препарат тот же. Продолжительность мойки 10 мин при вращении барабана 3 мин, паузы - 57 с.

Слив, промежуточный отжим. Полоскание при среднем уровне ванны, температуре 20 °C и вращении барабана 3 с, пауза 57 с. Продолжительность полоскания 5 мин. Слив, промежуточный от­жим 1 мин, окончательный отжим 3 мин (G-фактор > 350), сушка в барабанной сушилке при температуре выходящего воздуха 60 °C до остаточной влажности 80 %. Затем сушка в естественных усло­виях.

Журнал "Профессионал" обобщил опыт предприятий по техно­логии обработки* изделий, содержащих ПУ волокна или покрытые пленкой из ПУ. Приведем краткие рекомендации. Технологи "Ни- ка-Люкс" г. Москвы при обработки ПУ изделий используют только водную технологию. Изделия слабозагрязненные промывают в растворе СМС по программе с длительностью 15 мин. В качестве СМС применяют препараты, выпускаемые московской фирмой "Траверс". Для отделки используют зарубежные препараты. Сильнозагрязненные изделия перед мойкой замачивают. Промытые и отжатые изделия высушивают при температуре не более 30 °C в течение 10 мин, затем еще 10 мин при температуре 40 °C. Если изделия имеют меховые и кожаные отделки, подстежки, то их промывают в ПХЭ, охлажденным до 20 °C в течение 3-5 мин, за­тем сушка при температуре 35-40 °C в течение 20 мин.

"Еврочистка" г. Москвы при обработке изделий из ПУ волокон с норковым воротником применяет водную технологию для изделия с ПУ волокнами, а отделенный норковый воротник - обрабатывают в машине с ПХЭ.

Если верх изделия содержит ПУ волокна, а подкладка - шерстя­ные, то такие изделия не принимают из-за возможной усадки шерсти.

Особенно подробно изложены особенности технологии обработ­ки изделий, содержащих ПУ волокна, технологами "Снежинки" г. Москвы.

При содержании в изделиях до 10 % ПУ волокон их подвергают мойке в ПХЭ обычным режимом, но высушивать можно при темпе­ратуре не более 40 °C.

При содержании ПУ волокон в изделиях более 10% их промы­вают в водном растворе СМС при температуре до 30 °C, модуле ванны 3 с введением в ванну противоусадочных препаратов, за­крепителей окраски и при полоскании добавляют отделочные пре­параты.

При удалении пятен и зачистке применяют только препараты, предназначенные для водных сред, нельзя использовать усилите­ли химической чистки.

Отжим проводят при 800-1000 об/мин, остаточная влажность 30-40%. Сушка при температуре 30-40 °C в течение 5-10 мин. Окончательная сушка на воздухе. Более высокая температура сушки может привести к раздублированию.

Отделку целесообразно вести на манекене при отпаривании в течение 1-3 с и продувки воздухом около 1-1,5 мин.

Химчистка и прачечная 2001 № 3, с. 26.

[†] В. Самохвалов. Полиуретановые покрытия: не панацея, но все же...

Ж. Химчистка и прачечная 2002, № 4 (19), с. 46

6. Технология стирки белья

Российскими производителями[1] прачечного оборудования яв­ляются Вяземский машиностроительный завод, выпускающий все виды прачечного оборудования загрузочной массой до 50 кг при выпуске до 3000 ед./г., Московский завод "Коммунальник", Пензен­ский завод АМТ. Заводы пережили кризис и теперь обеспечивают работу прачечных и предприятий химической чистки России. На­ряду с ними на рынках России имеются немецкие машины фирм Каннегиссер и Миле, шведские и др. Наши предприниматели пока слабо освоили сервисную службу, но постепенно ее осваивают.

Стиркой белья заняты в Москве[2] 24 крупных фабрики мощно­стью от 3 до 32 тонн белья в сутки. 100 химчисток-прачечных сти­рают до 1,5 тонн белья в сутки и более 20 прачечных находятся в гостиницах, больницах, воинских частях, банях. Работающих на московских прачечных и химчистках 7,4 тыс. человек.

На выставке в 2003 г. в Москве Вяземский завод показал сти­рально-отжимные машины с загрузкой от 7 до 240 кг, стиральные с отжимом с загрузкой от 8 до 60 кг, с ручным или автоматическим управлением. Центрифуги с загрузкой 10, 25 и 50 кг. Машины су­шильные вместимостью от 10 до 100 кг.

Стирально-отжимные машины с загрузкой 5 и 6 кг (фирмы Miele) имеют программы стирки белого белья при температуре раствора 90 °C и продолжительности стирки 60 мин, для цветного белья - 52 мин, для тонкого - 37 мин. Высокотемпературная стирка обеспечивает дезинфекцию белья. Сушильные машины этой же фирмы имеют 11 программ сушки.

В программах автоматизированных стиральных машин преду­смотрены следующие пределы параметров: для хлопчатобумажно­го белого белья: модуль ванны при стирке 4, при полоскании 6-8; температура 40-60 °C, 70-95 °C при стирке. Продолжительность стирки 20-40 мин в зависимости от степени загрязнения белья.

В таблице 64 приведены параметры процесса стирки сорочек в растворах препаратов фирмы "НИОПК ПАВТЕК", разработанные А.Е. Артамоновым.

[1] Ж. Химчистка и прачечные, 2000 г. № 1, с. 6-9 Л. Буткаев

ООО "Ремсервис” г. Нижний Новгород

[2] Ж. Совр. Химчистка и прачечная, 2002 г. № 6 (34), с. 6.

В. Бровкин "10 лет экономической реформы". Беседа с Малышковым.

О расходе СМС и отделочных препаратов в процессе стирки можно судить по данным, приведенным в табл. 65 для СМС, выпус­каемых фирмой "Траверс" г. Москвы.

 

Эти данные могут быть ориентировочными для тех предприятий, на которых нет стиральных машин с программами стирки белья различного ассортимента.

В заключение необходимо сказать об использовании ультразву­ка в министиральных машинах и о новой пузырьковой стиральной машине, макет которой был показан на выставке в 2003 г. в Москве (разработан в Пензе).

Разнообразие публикаций по технологии мойки одежды в водных растворах СМС вызвано тем, что все параметры ее взаимосвяза­ны: химикаты, температура растворов, уровень механических воз­действий, продолжительность. Меняя температуру растворов мож­но уменьшить или увеличить продолжительность мойки и в то же время или ослабить или усилить действие препаратов. Технологу нужно принимать решение о схеме обработки конкретного изделия, учитывая его состояние, степень износа и другие свойства. Работа эта творческая.

Вопросы для самоконтроля

  1. Изобразите участок пластинчатой мицеллы, в котором солюбилизированы фенолы, масла.
  2. Какова роль мицелл в моющем процессе в водной среде?
  3. В чем состоит сущность процесса эмульгирования?
  4. Какие факторы определяют моющие свойства систем" вода-ПАВ-изделия- загрязнения"?
  5. Какова роль механических воздействий в процессе мойки в водной среде?
  6. В чем состоит значение тепла в отмывании загрязнений и обеззараживании изделий?
  7. Для каких изделий целесообразно применять водную среду в целях освобо­ждения их от загрязнений?
  8. Изобразите схему пенообразования.
  9. Почему пену не считают положительным фактором стирки в машинах?
  10. Изобразите схему диспергирования пигментных частиц под влиянием вод­ных растворов синтетических моющих средств (СМС).

0 комментариев Обновить