Не водой, так паром...

Традиционная технология, насчитывающая, как известно, уже не одну сотню лет и дающая, следует признать, вполне удовлетворительные результаты, имеет, по меньшей мере, один существенный недостаток: она немыслима без воды. А это означает загрязнение окружающей среды и риск для здоровья рабочих-текстильщиков. Поэтому специалисты уже давно ищут более экологичные альтернативы. Технология, предложенная теперь крефельдскими учёными Немецкого текстильного центра Северо-Запад, позволяет обходиться совсем без воды. Вместо неё используется так называемая сверхкритическая среда.

Дело в том, что весь процесс крашения состоит из нескольких довольно простых операций. Сначала красящий пигмент перемешивается с водой, образуя раствор или тонкодисперсную эмульсию. Затем вода с пигментом подаётся на подлежащую крашению ткань или пряжу. Там молекулы красителя проникают в волокно, при этом важную роль играют такие параметры, как температура, время выдержки, давление и так далее. Таким образом, вода выполняет две функции: растворяет пигмент и доставляет его на окрашиваемую поверхность. Но те же самые функции могут выполнять и другие среды – например, газы. Для этого необходимо лишь,...

- ...иметь автоклавы – герметично закрывающиеся сосуды, позволяющие осуществлять технологические операции при нагреве и повышенном давлении. В первом автоклаве ткань проходит предварительную обработку, в ходе которой из неё удаляются все посторонние примеси и загрязнения. А во втором автоклаве находится краситель. Туда подаётся углекислый газ, и краситель в нём растворяется, а затем этот газ обтекает ткань, и молекулы красителя оседают на ней, что и обеспечивает процесс крашения, –

поясняет директор Крефельдского текстильного центра, профессор физической химии Экхард Шолльмайер (Eckhard Schollmeyer). Правда, углекислый газ предварительно приводится в так называемое сверхкритическое состояние. Несколько упрощённо его можно представить себе так, что ни повышение давления, ни рост температуры уже не вызывают изменения физических свойств жидкости или газа. Для двуокиси углерода это давление в 280 бар и температура в 130 градусов Цельсия.

В качестве пигментов крефельдские специалисты используют специально разработанные дисперсные красители, предназначенные исключительно для сверхкритического углекислого газа. Другие газы требуют других красителей. Результаты, полученные на опытной установке, превзошли все ожидания, – говорит профессор Шолльмайер:

- Одним из важнейших качественных параметров является степень равномерности окрашивания. Если вы рассматриваете большой кусок ткани, то на всех его участках и глубина окраски, и насыщенность цвета должны быть одинаковыми. Так вот, газ обеспечивает такую же или большую равномерность окрашивания, чем вода.

А почему? – спрашивается. Отчасти потому, например, что процесс крашения в сверхкритическом газе...

- ... протекает значительно быстрее, чем в традиционной водной среде. Нужно только учитывать, что для той опытной установки, с которой мы работаем в нашем центре, требуется ещё дополнительное время на разогрев автоклава. Когда же эту технологию возьмёт на вооружение промышленность, время, расходуемое сегодня на крашение, сократится примерно вдвое.

Правда, пока новая технология значительно дороже традиционной, но здесь, как и во многих других сферах производства, очень многое зависит от того, получит ли новинка массовое распространение. Учёные продолжают совершенствовать свою разработку, но особо подчёркивают преимущества углекислого газа как заменителя воды:

- Другие сверхкритические среды мы не рассматриваем – по той простой причине, что положение критической точки у углекислого газа для процесса крашения оптимально. Кроме того, этот газ безвреден для здоровья, он широко используется даже в пищевой промышленности. И, наконец, двуокись углерода имеется повсюду и в неограниченном количестве.

А главное – новая технология гораздо экологичнее.