Удаление пероксида после беления: каталаза или горячая промывка?

Что остаточный пероксид делает с реактивным крашением

Когда ванна беления сброшена, перекись водорода остаётся внутри ткани. Глазом её не видно, и на панели машины она ничем не отмечена. Проявляется она уже после начала крашения.

Хромофор реактивного красителя открыт для окисления. При температуре крашения и в щелочной среде перекись разрушает краситель: выход цвета падает, оттенок уходит в сторону. Заметнее всего сдвиг на бирюзовых и синих, потому что эти красители чувствительнее к окислению, чем остальная палитра.

Второе следствие дороже. Остаточная перекись лежит в ткани неравномерно: на кромках, в сгибах и там, где отжим шёл с разницей, она держится в разных концентрациях. Краситель в этих зонах разрушается в разной степени, и после сушки разница выходит как неровнота окраски, полосой или облаком. В цехе в этот момент обсуждают дозировку выравнивающего препарата и кривую крашения, тогда как ошибка сделана в предыдущей ванне.

Сила эффекта зависит от класса красителя, то есть одно и то же количество перекиси не даёт одинакового результата на всех оттенках. Диагностика от этого усложняется: остаток, прошедший незамеченным на светлых тонах, на той же неделе даёт брак на глубокой бирюзе, и на первый взгляд между двумя партиями не изменилось ничего, кроме рецептуры.

Третий эффект тише. Разрушенный краситель не садится на волокно, остаётся в ванне и добавляет к той нагрузке, которую потом снимает мыловочное средство. Если прочность окраски гуляет от партии к партии на неизменной рецептуре, это одно из мест, куда стоит посмотреть.

Горячая промывка или каталаза?

Оба пути убирают перекись. Разница в том, что они расходуют.

Каталаза разлагает перекись водорода на воду и кислород. Продукты реакции на крашение не влияют, выделившийся кислород уходит из ванны. Как класс каталаза работает примерно в диапазоне pH 6-8 и при умеренных температурах; это диапазон класса, а не спецификация препарата. Значения по препаратам Derin Kimya, производителя ТВВ из Турции, даны на страницах продуктов линейки Антипероксидные ферменты (каталаза): данные уточняются.

У горячей промывки есть одно настоящее преимущество: вместе с перекисью она уносит остаточную щёлочь, стабилизатор перекиси водорода и ПАВ, оставшиеся от беления. Каталаза работает только по перекиси. Предприятию, которое переходит на одну ванну, приходится отдельно считать, как эти остатки повлияют на крашение.

Почему восстановитель здесь не тот инструмент

Гидросульфит натрия, бисульфит и диоксид тиомочевины действительно разрушают перекись. Проблема в том, что никто не знает, сколько их нужно.

Количество перекиси в ткани зависит от партии, от степени отжима и от рецептуры беления. Восстановитель дозируют поверх этой неопределённости с «запасом», и запас остаётся в ванне. Оставшийся восстановитель восстанавливает азогруппу реактивного красителя: оттенок светлеет, в трёхкомпонентных сочетаниях один компонент страдает сильнее остальных, и оттенок перестаёт повторяться.

Каталаза ограничивает себя сама: кончился субстрат, реакция встала, избыток фермента крашению не вредит. У восстановителя такого тормоза нет; заложенное количество, не найдя себе работы, ждёт в ванне и с началом крашения меняет цель.

Второй довод на стороне стока. Восстановители на основе серы догружают очистные сооружения, а соединения серы дают запах и коррозию в канализационной линии. Третий довод со стороны волокна и красителя: сильно восстановительная среда действует и на уже окрашенный материал на ткани, а это риск для изделий из крашеной пряжи и для всего, что крашено раньше.

Место у восстановителя есть, но это место не удаление пероксида, а снятие испорченного крашения.

На практике слышно такое возражение: «положим меньше, и избытка не будет». Это управление неизмеренным процессом с помощью неизмеренного суждения. Если неизвестно, сколько перекиси осталось, то неизвестно и сколько нужно восстановителя: мало положишь, перекись останется, много положишь, краситель пострадает, и окно между этими двумя границами ездит от партии к партии. С каталазой такое окно искать не нужно, реакция сама находит свой конец.

Как операция ставится на разных машинах

При периодическом крашении каталаза получает собственную ванну, и условия выставляются полностью: температура задаётся, pH измеряется, время держится, в конце делается проба. Единственная трудность здесь в охлаждении: спуск с температуры беления в рабочую полосу фермента занимает машину и часть экономии отдаёт назад. На предприятиях, где ведут кривые нагрева и охлаждения, это время вписывают в план, а не проходят мимо со словами «оно короткое».

На непрерывной промывной линии картина другая. Фермент дозируют в ванну промывной секции, а время контакта ткани с ферментом задаётся скоростью хода, то есть считается секундами, а не минутами. Короткое время компенсируют концентрацией, и устойчивость всей схемы ложится на исправную работу дозирующего насоса. В смену, когда насос встал или забился, то, что ткань ушла с линии с перекисью, выясняется только в крашении.

На джиггере ткань идёт в намотке, модуль ванны низкий, и фермент не доходит до всех слоёв одновременно. Чтобы увидеть разницу между началом и концом куска, пробу берут с двух концов.

На всех трёх машинах неизменно одно: количество перекиси, которое несёт ткань, задаётся отжимом после беления. Если настройка отжима менялась, рецептуру с каталазой проверяют заново.

Как доказать, что перекиси больше нет

В предотделке проверка не факультативный шаг. Из того, что фермент дозирован, не следует, что перекись ушла: фермент мог попасть не в ту температуру, не в тот pH или в слишком высокую концентрацию перекиси, и ни одно из этих событий на панели машины не видно.

В цехе пользуются двумя методами. Пероксидная тест-полоска даёт полуколичественное чтение по цветовой шкале. Крахмально-йодидная бумага дешевле: пробу подкисляют уксусной кислотой, бумагу опускают в неё, и при наличии окислителя она даёт синефиолетовую окраску.

Порядок:

1. Пробу берут из циркулирующей ванны, а не с поверхности машины. Поверхностная вода вводит в заблуждение сильнее всего.
2. Одновременно берут и пробу ткани. Кусок ткани отжимают и отжатую воду испытывают отдельно.
3. При работе с тест-полоской соблюдают время выдержки; полоска, прочитанная рано, показывает заниженно.
4. На крахмально-йодидной бумаге пробу сначала подкисляют; на нейтральной пробе окраска выходит слабой.
5. Результат вносят в карту партии. Невнесённая проба считается непроведённой.

Чаще всего пропускают именно отдельное испытание воды, отжатой из ткани. Перекись запасена не в ванне, а в ткани: ванна может читаться чистой, пока ткань ещё несёт перекись, особенно на тяжёлых граммажах и плотных переплетениях.

Что должно быть верно, чтобы красить в той же ванне

Одна ванна и есть главный довод в пользу каталазы. Но перенести ванну означает перенести всё, что в ней есть.

До начала крашения должны сойтись четыре условия. Проба на перекись должна читаться отрицательно. Остаточная щёлочь от беления должна быть нейтрализована, а pH приведён к начальному значению крашения. Температура ванны должна быть снижена до начальной температуры крашения. И наконец, должно быть известно, что занос стабилизатора, комплексообразователя и смачивателя из беления совместим с рецептурой крашения; последнее обычно подтверждают один раз в лаборатории и держат действительным для этого артикула.

На тёмных и критичных оттенках часть предприятий всё равно ставит промывку между операциями, даже работая по однованной схеме. Решение даёт разница между стоимостью воды и стоимостью брака, а не сам фермент.

Почему каталазу убивает её собственный субстрат

Каталаза инактивируется при высокой концентрации перекиси водорода. Инактивация фермента идёт от того самого вещества, для разложения которого его и вносят, если концентрация стоит выше определённого уровня. Отсюда самая частая ошибка при работе с каталазой: дозирование фермента прямо в несброшенную ванну беления.

Второй предел это температура. Беление заканчивается в районе 95-100 °C, при такой температуре фермент денатурирует мгновенно. Фермент, дозированный в неохлаждённую ванну, не сработает даже при подходящей концентрации перекиси.

Правильный порядок вытекает из этих двух пределов:

1. Сбросить ванну беления. Большая часть перекиси уходит на этом шаге.
2. Сделать одну горячую промывку. Цель не обнулить перекись, а снизить её концентрацию до уровня, который фермент переносит, и сбить щёлочь.
3. Залить ванну, вывести температуру в рабочую полосу фермента, выставить pH.
4. Внести фермент в разбавленном виде при работающей циркуляции.
5. По окончании выдержки сделать пробу на перекись и из ванны, и из ткани.
6. Если проба чистая, переходить к крашению; если нет, сначала проверить температуру и pH, а не удлинять время фермента.

Большинство случаев, которые описывают словами «фермент не сработал», это пропущенный второй или третий шаг. Повышение дозировки там, где фермент гибнет в слишком концентрированной перекиси, означает только, что погибнет больше фермента.