Главная » Промиздания » Разработка грунта

1 ... 21 22 23 24 25 26 27 ... 49

2 500 т. В целях замены бочек для цементной промышленности бумажной тарой из К.-ц. фабрика в настоящее время реконструируется (до выработки 11 ООО т. в год).

Лит.: к i г с h п р г Е., Das Papier, Т. 3, Blberach, 1908-12; Н а g g 1 u n d E., Natronzellstoff, В., 1926; M 0 1 C. Technology of Sulfate Processes, N. Y., 1920; The Manufacture of Pulp and Paper, v. 8. New York, 1927; S u t e г m e i s t e r E., Chemistry of Pulp and Paper Making, N. Y., 1920. Ю. Денисов.

КРАХМАЛ, продукт ассимиляции углерода растениями в зернах хлорофилла (хлоро-пластах) под влиянием солнечного света.

Строение и химический состав. Крахмал относится к сложным углеводам. В состав его входят амилоза (см.), амилопектин (см.), гемицеллюлозы и неорганические вещества (зола). Исследование К. рентгеновскими лучами доказало его микрокристаллич. структуру. В основе К. лелшт элементарный параллелепипед квадратной системы с ребра-ми:а=Ь=5,94-10-8сж и с=5,05-Ю-всж; объем его 178-10 -* см, что при уд. весе К. 1,5 соответствует одной группе CgHjoOj. Зерна К. построены из концентрических слоев таких элементарных параллелепипедов. Под микроскопом зерна крахмала показывают структуру своеобразной формы, напоминающей прудовую раковину с эксцентрической слоистостью. Размер зерен-от 0,05 до 0,1 мм. Кристаллич. строение К. обнару-лшвается при рассмотрении зерен в поляризационном микроскопе; при этом получается черный крест, указывающий на дво-якопреломляющее вещество.

Относительно химических свойств крахмала в настоящее время известны следующие главнейшие данные: 1) элементарная формула его-СдНюС).,; 2) он обладает тремя спиртовыми гидроксильными группами, СбН702(ОН)з, к-рые обнаруживаются напр. при ацетилировании [получается триацетат, СбН702(ОСОСНз)з] и метилировании [образуется триметиловый эфир, СвН702(ОСНз)з]; 3) активные карбонильные (альдегидные) группы отсутствуют - К. не восстаповляет фелингову жидкость и не реагирует с фенил гидразином; 4) при полном гидролизе К. получается d-глюкоза со 100%-ным выходом СвН1о05 + НгО=СбН,20е;

5) при неполном гидролизе его (амилолитич. энзимами) образуются декстрины и мальтоза:

2 СбНюОз + НоО = С12Н22ОП;

6) при гидролизе триметилкрахма.ла -образуется 2, 3, 6-триметилглюкоза, что ясно указывает на то, что свободные гидрОксилы, имеющиеся в амилозе и амилопектине, занимают положения 2, 3, б в остатках глюкозы, из которых построена молекула К.,и что взаимная связь этих остатков осуществляется за счет 1-го и 4-го атомов углерода (принимая, что в состав К. входит нормальная d-глюкоза с амиленоксидным кольцом 1,5).

-сн-О-

6 но-Сн

СН2(0Н)

остаток d-глюкозы, входяший в состав молекулы К.

Чувствительной реакцией на К. является синее окрашивание с раствором иода в KJ. В теплой воде зерна крахмала вспучиваются и лопаются, образуя крахмальный клейстер. Клейстеризация напр. картофельного К., по Линтнеру и Меркеру, наступает при 65°.Уд. в.: а) совершенно чистого и абсолютно сухого К., по Парову, 1,658 и б) К., содержащего 19,4% воды, 1,451.

Картофельный К. Добывание его производится заводским путем. Данные химического анализа картофеля приведены в табл. 1.

Табл. 1. - X и м и ч е с к п п состав ф е л я, по К е н п г у (в %).

карте-.

Наименование составных

В сред-

симум

мум

нем

Вода.............

82,86

£8.29

76.48

Сухие вещества, клетчптка .

1,37

0,28

0,75

Свободные от азота экстрак-

тивные вещества (крахмал,

сахар и т. д.) ...... .

21,24

1S,T5

20.69

Белковые вещества.....

3,66

0,57

1.95

Жир.............

0,31

0,03

0,15

Зола.............

],45

0,53

0,98

Основной оценкой пригодности картофеля для производства является определение %-ного содерлсания в нем К. Если вес картофеля в воздухе равен q, вес того же картофеля под водой qg , то уд. в. картофеля:

Уменьшая удельн. в. картофеля на 5,752% (среднее количество клетчатки, солей, к-т и белковых веществ), находят крахмальное ч и с л о-вес К. и сахара. Вычитанием из последнего среднего содержания сахара (1,0%) находят содержание крахмала в картофеле. Крахмальное число определяется на весах различных систем-Реймана, Па-рова, Каранта, Шустова и др.

Производство картофельного К. распадается на две части. На карто-фелетерочном заводе вырабатывается сырой К., полуфабрикат; на крахма-лосушильном - сухой К., товарный продукт. Иногда производство сырого и сухого К. объединяется на одном предприятии, но в большинстве случаев заводы работают отдельно, причем ряд терочных з-дов питает один сушильный завод.

Картофелетерочный з-д имеет целью выделение крахмала из клеток картофельного клубня, в которых он заключается. Для этого картофель из хранилищ подают в здание завода, откуда он при помощи подъемника передается в моечную машину-мойку для картофеля, оттуда-на весы; затем, по прохождении контрольных автоматических весов, картофель попадает на терку, которая разрывает клетки картофельного клубня. Отделение К. от получившейся кашки производится при промывании кашки водой на ситах - экстракторах; при этом зернышки крахмала проходят сквозь сито, образуя вместе с водой крахмальное молоко, а обрывки клетчатки-мезга, остающаяся на сите, удаляется с его поверхности щетками. Крахмальное молоко для выделения из него К. поступает или в от-



стойные чаны, снабженные мешалками, или на особые машины (тренншлейдер Яна); полученный К. подвергается в размывных (промывных) чанах промьшке чистой водой. На этом операции по получению сырого картофельного К., содержащего до 50% влаги, оканчиваются. Отбросы производства перерабатываются отдельно.

На крахмалосушильном заводе крахмал подвергается сушке; его разводят водой и мо-jmKO пропускают через сита. Первоначальная сушка производится на центрифугах, а затем крахмал передают в сушилку той или иной системы. Сухой крахмал, содержащий 20% влаги, подвергается просевке и упаковке. На схеме приведен наиболее простой ход процесса переработки картофеля в сухой К.

Картоср. грязный (мойка)

Грязная вода

Перетир Сш

Картоф. мытый 1 (терка) ikol

Мезга

1§ Кашка

(patp.cumo)

Мезга

Крат, молоко (отст\чан)

(мешалка) \ крахм]сыреч Вода Грязевой крахм. процывм. чан)

Соковая вода

Крахм. молоко (сито грязевое)

крахм. молоко (желоба)

Чистый крахмал (центри<р. сушилка) Мезга

т

, Крахм.ср/реЦ , (цемтри1р. сушилка)

Промывная вода

Сточная воЗа и грязь

Крахмал Icopma

Крахмал Псорт а

Следует отметить нек-рые детали производства. Грязевые слои К., осевшего в промывных чанах, перерабатываются отдельно на желобах. Они дают крахмал II сорта и отход грязевого К. Делается это в одно время с выработкой крахмала I сорта, В бассейнах, расположенных около здания завода, куда направляются воды из отстойных и размывных чанов, накопляется грязевой крахмал, который перерабатывается в крахмал III сорта. Мезга используется в сыром виде и идет для корма скоту. Ее можно сушить, превращая так. обр. в сухой, компактный,. хорошо сохраняемый корм.

В целом производство картофельного крахмала слагается из следующих главнейших операций: 1) транснортирование картофеля на завод и мытье его, 2) измельчение картофеля (разрывание клеток), 3)вьв1ывание К. на ситах, 4) осаждение его, 5) промывание, 6) сушка, 7) вросеивание и упаковка, 8) вы-

деление и переработка грязевого К. и переработка отходов-сушка мезги и выработка крахмала III сорта.

1) Транспортирование и мытье картофеля. Транспортная установка з-да должна обеспечивать легкость и простоту передвижения и отмывания картофеля от грязи, примесь к-рой в некоторых случаях доходит до 20%. Подача картофеля из складов к мойке производится водой, по каналу гидрав-лич.транспортера. В мойку, борта которой отстоят от уровня земли на 1-1,5 м, картофель поднимается элеватором, шнеком или иным подъемньш приспособлением. Отмывание грязи от картофеля происходит частично при его продвижении к мойке и окончательно в картофелемойке.

Канал гидравлич. транспортера делается в виде забетонированной канавки шириной 200 - 250 мм и глубиной, в начале пути, 150 - 200 мм. Для продвижения воды и картофеля по направлению к мойке транспортеру дается уклон: по прямой линии 10 мм и на поворотах-15 мм на 1 п.м. К началу канавки подводится вода, испо.тьзованная в мойке и частично свежая. Расход воды-до 600% по весу картофеля.

Подъем картофе.11я в мойку может производиться: ковшевым элеватором (см. Эле-ттор), шнеком (см. Шнеки) или подъемным колесом; последнее представляет ряд черпаков А, сидящих на концах спиц Б (фиг. 16). Черпаки захватывают картофель из канавки транспортера и забрасывают его в камеру мойки.

Очистка картофеля от земли, камней, соломы, ботвы и тщательная промывка имеют большое значение для производства К. На фиг. 1а показано устройство картофелемойки. Она состоит из ряда камер 1, 2, 3, в каждую из к-рых поступает вода из водопровода. Между ними имеются сухие камеры 4 и 5. Картофель поступает в камеру 1 и передвигается к другому ее концу при помощи кулаков а, насаженных на вал мойки. Далее он захватывается билами или черпаками б и перебрасывается в следующую камеру. Пройдя все камеры, он выбрасывается из мойки и попадает или в ковшевой элеватор В или прямо в терку. Мойки строятся различных конструкций. Основные из них: а) мойка с билами, вращающимися под во-


Фиг. 1а

Фиг. К

дой; такая мойка отделяет солому и другие всплывающие примеси; б) мойка с билами над водой; в) мойка с промелуточными сухими камерами; г) мойки, комбинированные из типов (а) и (б). Характеристика картофелемойки следующая: скорость вала от 16 до 20 об/мин.; расход воды-до 400 % по весу




Фиг. 2.

картофеля; пропускная способность машины зависит от длительности пребывания картофеля в воде и от размеров камер; так мойка для мытья картофеля производительностью 82 m картофеля в течение 24 часов работы имеет 4 мокрых и 3 сухих камеры, длину 7 м (при ширине камер в 1 м). Контрольные автоматич. весы для взвешивания вымытого картофеля устанавливают подле мойки; с весов картофель шнеком подается на картофелетерку.

2) Измельчение картофеля. Для того чтобы извлечь крахмал, находяшийся в клетках картофельных клубней, надо разорвать клетки, а затем отделить освободившиеся крахмальные зерна от клеточных стенок. Операция разрывания клеток производится на картоф елетерках. Терка (системы Яна)представлена на фиг. 2. Она имеет железный вращающийся барабан А, окруженный кожухом Б. Поверхность барабана состоит из ряда стальных прокладок а, поставленных на ребро, со стальньши пилками, зажатыми мелоду ними так, что зубья пилок выдаются на 1 мм над поверхностью прокладок. Картофель загружается в верхнюю часть кожуха и, попадая на быстро вращающуюся поверхность барабана, разрывается острыми концами пилок. Получившаяся кашка проходит в нижнюю часть кожуха и сваливается в приемник, находяшийся под теркой. Пильные терки с внешней пильчатой поверхностью строятся: а) простые, с ординарным перетиром картофеля, и б) компаунд, с двойньпа перетиром. Перетирание картофеля молсет быть достигнуто и другими способами. В терке системы Шампоннуа работает внутренняя пильчатая поверхность. В т. н. терпужных терках рабочей частью манганы служат острые края отверстий внешней продырявленной поверхности барабана; эти терки практич. применения не нашли. Характеристика пильных терок: барабан делает от 1 ООО до 1 200 об/мин.; пропускная способность 50-70 кг картофеля в час на каждые 10 мм длины пилок.

3) Вьшывание К. на ситах. Назначение сит-отсеять (отмьггь) крахмальные зерна от клеток картофеля. Для этого кашка должна быть направлена на сетчатую поверхность, где она орошается водой. Крахмальное молоко проходит сквозь ячеи сита, которые дол-лшы для этого иметь соответствующий размер. Мезга остается на поверхности и должна бьггь с нее удалена. Для лучшей отмывки К. создают искусственное продвижение массы, для чего сетчатучо поверхность приводят в сотрясательное движение (плоские сотрясательные сита) или во вращательное (круглые цилиндрич. сита) или же переворачивают массу щетками (полуцилиндрич. щеточные сита-экстракторы). Для лучшей отмывки кашки применяют различные системы соединения сит. Наиболее распространенной является упрощенная система Яна, которая состоит из двух полуцилиндрич. и одного

плоского сита. При этом вводится вторичный перетир мезги, один раз уже отмытой водой, что осуществляется пропуском кашки через вторую терку. Продвижение продукции на ситах происходит следующим- образом. Сита располагаются: два щеточных вверху друг над другом, плоское сотрясательное-под ними. Кашка из-под первой терки накачивается насосом на нижнее сито и с него сходит в перетир. Кашка из-под перетира перекачивается насосом на верхнее сито: с него сходит мезга, которую направляют в мезговые ямы.

Верхнее сито орошается чистой водой, расположенное под ним второе сито-крах-мальньш молоком, сходящим с верхнего сита; молоко со второго сита попадает на нинг-нее плоское рафинировальное сито. С этого сита молоко спускают в о т-стойную систему. Вместо плоских сит для рафинирования картофельного К. употребляют цилиндрические сита. Нек-рые конструкции соединяют в себе щеточное и рафинировальное сито. Характеристика щеточных сит: на 1 м поверхности сетки сито пропускает кашку, полученную из 50 кг картофеля в час; количество оборотов щеток-от 18 до 25 в минуту, плоские сита делают от 250 до 500 качаний в минуту.

4) Оса1кдение К. происходит благодаря большему уд. в. крахмальных зерен сравнительно с уд. весом воды. Крахмальное молоко перекачивается в специальные деревянные или каменные бассейны, называемые о тс т о й н и к а м и, где из него оседает К. Осветлившаяся соковая вода из отстойников спускается, а К. тем или иньгм способом из них выгружается и направляется далее на размывку. Осаждение К. производят и про-пускашем молока по длинным неглубоким н^елобам. Желоба применяются главн. образом для осаждения К. из грязных смывок размывных чанов.

Наиболее распространены следующие системы отстоя, а) Отстойно-промывная: первые чаны-бассейны; К. перегружается во вторые, промьшные, чаны вручную; эти чаны снабжены специальными мешалами, к-рые позволяют перемешивать осевший крахмал с водой для того, чтобы получившееся крахмальное молоко можно было выкачать насосом, б) Мешально-промывная: первые и вторые чаны снабжены мешалами. в) Система Яна: применяется механическое выделение К. из молокана тренншлейдерах Яна. Чаны отстойно-размывной системы имеют следующую арматуру: мешало, делающее от 16 до 25 об/мин.;спуск соковой воды производится при помощи резинового рукава-швиммера, спуск грязевого слоя крахмала - через задвижки, вделанные в стенку чана; спуск молока-через трубку. Около чанов делают для спуска в них соковых вод и молока бетонные канавки.

Расчет емкости чанов производят, исходя из следующих соображений, допускающих непрерывное ведение производства. Оборот чана: время отстоя-8 час, спуска соковых вод - 0,6 час, разбавления водой и спуска молока -1,5 час, всего'-10 часов. Время наполнения чана определяется из равенства:

Т= -, где Т-время наполнения, t-время



работы чана (10 час), m-количество чанов. Объем чана определяется из равенства F = = Lt м^, где L - количество поступающего в час молока (в м^). Объем системы F = = L t т.

Тренншлейдер Яна (фиг. 3) заменяет отстойные чаны. Он выделяет из молока К. консистенции сметаны, к-рый тут же разводится

в молоко и перекачивается затем вразмьшные чапы для промывки. Тренншлейдер состоит из двух стальных конических барабанов,вста-


Спуск тобой боды

Фиг. 3.

вленных один в другой. Внутренний барабан приводится в движение одним шкивом, наружный - другим. Оба барабана имеют различную скорость: наружный делает 900, внутренний-850 об/мин. На внутреннем барабане укреплена медная спиральная лента, прикасающаяся к внутренней поверхности наружного барабана. Молоко впускается внутрь его и разбрызгивается по внутренней поверхности барабана. Благодаря вращению последнего и развивающейся центробежной силе происходит -разделеиие молока на крахмал и соковую воду, причем крахмал, как более тяжелый, оседает на внутренней поверхности внешнего барабана, а соковая вода остается над ним и сливается через трубку. К. счищается медной спиральной лентой, сдвигается к более узкой части конуса и выходит через особую трубу. Тренншлейдер строится одного размера; для переработки 41 m картофеля за 24 часа он потребляет до 10 W.


Фиг. 4.

5) Промывание. К., осажденный в отстойных чанах или на тренншлейдерах Яна, поступает в размывные чаны, в к-рых производится промывка его чистой водой. На этом операции получения сырого К. заканчиваются. Крахмал, вынутый из размывных чанов, поступает в дальнейшую переработку иа сухой крахмал, патоку, декстрин, саго.

6) Сушка картофельного крахмала. Подготовительными операциями к сушке являются: размывка и рафинировка К. (на заводах, к-рые работают отдельно от терочного на привозном К.) и центрифугирование. Последнее имеет целью осушить и дополнительно очистить крахмал. Осушающая центрифуга (фиг. 4) состоит из внутреннего барабана, стенки которого имеют отверстия, закрываемые при работе тканью. Барабан делает до 1 ООО об/мин. Из крахмального молока штотностью 22° Вё, залитого в барабан, выделяется крахмал, к-рый плотно прилегает к стенкам и по остановке барабана вынимается врл,п1ную или особыми ножами (патент Де-Ионга), после чего шнеком или элеватором подается в сушилку.

Практически оправдали себя следующ. системы сушилок. 1) Сушилка Ангеле (фиг. 5) с бесконечными полотнами а, отапливаемая паром и работающая непрерьгоно. 2) Ваку-ум-суишлка системы Пассбурга, работаю-гцая периодически. Крахмал загрулается в железный неподвижный барабан (кожух), внутри к-рого вращается другой барабан, снабл-сенный лопатками, перелопачивающими К. Внутренний барабан питается мятым паром. Воздушный насос, соединенный воздухопроводом с полостью мелсду барабанами, удаляя оттуда пары и воздух, создает вакуум, в условиях к-рого происходит сушка. 3) Сушилка системы Грачева, представляющая собою вращающийся л^елезный барабан, внутрь которого засыпается сырой


Фиг. 5.

К.., передвигаемый от одного конца барабана до другого лопастями, приклепанными к его внутренней стороне. Навстречу движению К. вентилятор нагнетает воздух, подогретый в огневом или паровом калорифере. Сухой К. выгружается из барабана в шнек и идет на отделку. 4) Сушилка системы Фермаиа имеет вращающийся барабан, состоящий из ряда деревянных планок; этот барабан заключен в кожух, внутрь которого подается воздух, нагретый в калорифере.

7) Отделка сухого картофельного К. состоит в его охлаждении и отсеивании от него крупки. Просеивание К. производится на бура-тах (см.) или центробелшых сеялках с шелковой или медной тканью. Дробление крупки производят на дезинтеграторах {см.). Отсеиванием К. может быть разделен на сорта. Затем производят упаковку К. в мешки.

8) Переработка и использование отходов. Отходами производства являются: мезга, соковые и промывные воды и грязевой К., осевший из вод в результате работы отстойно-



размывной системы. М е з г а, по Парову, содержит 93,45% воды, 4,0% крахмала, 1,35% клетчатки, 0,41% белка, 0,07% жира, 0,26% минеральных солей и 0,26%сахара.Мезга является хорошим кормом для скота и м. б. скармливаема или без предварительной сушки, что практикуется на заводах СССР, или предварительно высушенной, как это производится в Германии. Сырая мезга накапливается на з-де в мезговых ямах (деревянный сруб, углубленный в землю) и оттуда разбирается; ее можно сохранять и силосованием. Сухая мезга предварительно должна быть отпрессована на вальцевых прессах (системы Яна или других) и затем высушена в сушилках с вращаюшимся барабаном или других специальных конструкций. После сушки мезга проходит через дезинтегратор и упаковывается в мешки. С о-ковые воды направляются отдельно от промывных в отстойники (каменные бассейны), где из них осаждаются остатки крахмала. Воды, уходящие из бассейнов, содержат в 1 м^: 2,37 кг сахара, 1,16 кг гуммиобразньгх веществ, 0,32 кг азотистых веществ (белки, амиды), 6,21 кг минеральных веществ (в том числе фосфорнокислых 0,173 и калийных 0,604 кг). Они могут быть применены для орошения лугов, увеличивая урожаи в 2-3 раза. Грязевой К. из размывных чанов разделяется на сорта на лотках одновременно с производством I сорта, причем получаются II и III сорта. Ям-н ы й крахмал (из отстойных бассейнов) размывается с использованием аппаратуры завода после окончания переработки картофеля или весной.

Транспортировку кашки, молока и мезги производят при помощи специальных насосов. Так как эти жидкости заключают в себе механически взвешенные частицы, которые стремятся быстро осесть, то клапаны мезговых и молочных насосов в отличие от обыкновенных плунжерных насосов делают в виде медного или резинового, со свинцовым ядром, шара, плотно садящегося на седло. Привод насосов осуществляется от кривошипа или эксцентрика; употребляются также насосы со шкивами для ременного привода.

Силовое обслуживание завода. На терочном заводе, вырабатывающем только сырой К., считается выгодной установка двигателя внутреннего сгорания; на заводе же с сушилкой для К. обьгано имеется локомобиль с противодавлением,мятым паром которого питается калорифер сущи.дки. Точно определенных норм потребления энергии отдельными машинами завода нет. Ниже приводятся ориентировочные данные расхода энергии для заводов различной производительности (табл. 2).

Для аппарата сушилок Ангеле требуется от 6 до 10 IP, системы Пассбурга от 14 до 20 IP, системы Грачева от 15 до 25 КР. Осушающая центрифуга потребляет при пуске 5 IP, в ходу 2 IP.

Вода. Расход воды определяется Паровым в 1 - 2м^ на 1ц картофеля. Состав воды оказывает влияние на качество крахмала: чем чище вода, тем лучше получается К. Паров считает нормальным следующий состав воды (в мг на 1 л): сухого остатка-400,

Табл. 2. -Расход энергии для крахмальных заводов разной производительности.

Наименование машин

Потребность энергии (в №) завода с про-nycHHOii способностью 25, 41 и 82 m в 24 ч.

Шнек.............

Картофелемойка ......

Картофелетерка .......

Насос для кашки......

Сдвоенные ципиндрич. сита

(экстракторы) .......

Перетир...........

Рафинировальные сита . . . Тренншлейдер сист. Яна . .

Метальный механизм . . . Обилий расход без сушилки

23 т

41 m

82 т

1,25

10,0

0,75

.3,0

0,75

16,0

(1 шт.)

(2 шт.)

0,50

0,75

СаО-12, MgO-20, SO3-60,СО2-100,С1-б0, NH3-O, N2O5-O, N2O3-O, (А120з-ЬРе20з)-5, органич.веществ (окисляемость KMnOJ-10.

Выходы и качество картофельного К. Выходы крахмала зависят от крахмального числа картофеля и качества работы з-да. Оценивая потери для хорошей работы в 3,0, нормальной-в 3,75, средней- в 5,0% от количества К., содержащегося в картофеле, можно данные о выходах представить в виде следующей таблицы.

Табл. 3. - Выходы 1;рахмала при хорош е н, нормальной и средней работе.

Крахмальное число

Потери в 3,0% Потери в 3,75% Потери в 5,0%

Влажность в %

10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23

14,0

8,75

12,5

16,0

10,00

14,0

11,5

18,0

11,25

16,0

10,0 11,25

13,5

20,0

12,50

18,0

15,.5

22.0

13,75

20,0

12,5

17,5

10,9

24,0

15,00

22,0 24,5

13,75

19,5

12,1

26,0

36,25

15,3

22,0

13,75

28,0

17,50

26,6

16,5

24,0

15,0

30,0

18,75

28,5

17,8

26,0

16,25

32,0

20,00

30,5

19,0

/28,0

30,5

17,5

.44,0

21,25

32,5

20,3

18,75

36,0

22,50

34,5

21,5

32,0

20,0

38,0

23,75

36,5

22,8

34,0 36,0

21,6

40,0

25,00

38,5

24,0

22,8

Пересчет выходов К. с 50% влажности на 20% и обратно возможно производить, пользуясь равенством:

к50-50 20 -

где К20-вес К., имеющего влажность 20%, и ifgo-вес крахмала с влажностью в 50%.

Стоимость производства сырого картофельного К. вычисляется по следующей ф-ле:

=-а--с--

где/S-себестоимость единицы веса К. влажностью в 50%, а-крахмальное число (в %), -покупная стоимость 1 % крахмала в единице веса картофеля, с-потери производства, R-стоимость переработки единицы веса картофеля. п. Бобков.

К. пшеничный. Добывается он из зерна пшеницы, Triticum vulgare. Средний состав пшеничного зерна следующий: воды 13,5%,



азотистых веществ 11,4%, жира 1,90%, безазотистых экстрактивных веществ 69,7%, клетчатки 1,8%, зольных элементов 1,78%. Различают три основных способа добывания пшеничного крахмала: а) кислый способ, б) сладкий, или эльзасский, способ и в) способ Мартина.

Кислый способ. Очищенную от пыли и половы (оболочки зерен) пшеницу замачивают в течение 3-4 дней в холодной воде, пока зерно не станет настолько мягким, что легко раздав.яивается между пальцами. Размоченное зерно смывают чистой водой, раздавливают на вальцовых дробилках таким образом, чтобы вся масса представляла сплошную густую кашку; эту кашку помещают в бродильные чаны и подвергают брожению, прибавив к ней кислой воды от предыдущего брожения. Начало брожения определяется выделением большого количества газовых пузырьков, затем масса покрывается сштошной коркой всплывших оболочек. Кислое брожение ведется при темп-ре 20-35° и продолжается от 6 до 10 дней. В качестве продуктов брожения получаются небольшое количество спирта, меточная, уксусная и масляная кислоты. Смысл бролч:ения состоит в том, что белковые вещества, склеивающие отдельные крахмальные зерна, частью растворяются, частью переходят в такое состояние, в котором они легко отделяются от крахмальных зерен. Когда брожение закончено , кис.тая бродильная вода сливается (идет частью на закваску следующих порций), а твердая масса кашки переводится во вращающийся дырчатый барабан, в котором при помощи воды происходит отмывание К. от остальной части зерна. Получаемое таким образом крахмальное молоко очищают, пропуская через сита, помещают в отстойный чан и оставляют стоять 2-4 дня. По прошествии этого времени на дне чана образуются 2 слоя К.: верхний-эагрязйенный примесями и нижний - чистый. Верхний слой отделяют, рафинируют на мелких ситах и на желобах, а нижний собирают отдельно, промывают, если нужно, еще раз рафинируют и сушат. При этом способе клейковины почти не получают; процесс брожения сопровождается выде.тением дурно пахнущих газов. Этот способ устарел и имеет смысл лишь для утилизащп! подмоченного, испорченного зерна. То же следует сказать и о выработке К. из муки при помощи брожения,-она применя.тась только как способ утилизации испорченной муки.

Эльзасский способ (без брол-се-ния). Хорошо промытую пшеницу размачивают в деревянных или цементных чанах около 4-6 дней при t° воды 12-14°. Воду спускают, зерно сливают чистой водой, раздавливают на вальцах или жерновах и полученную кашицу промывают в дырчатых барабанах. Получающееся молоко еще недостаточно чисто. Его пропускают через сита, отстаивают и снова пропускают через сита.

Способ Мартина. Пшеничную муку замешивают с водой и остав.тяют стоять в течение нескольких часов для того, чтобы частицы муки пропитались водой и набухли. Полученное жидкое тесто промывают на дырчатых барабанах, а крахмальное мо-

локо отстаивают и рафинируют обычными способами на ситах и центрифугах. Наиболее рациональным способом производства пшеничного крахмала является мартинов-ский, при к-ром и выходы больше и клейковина утилизируется полнее. Кроме указанных основных способов имеются еще и другие (способы Кейля, Кадлера, Феска и др.).

Пшеничный К. поступает в продажу в большинстве случаев в виде кубиков. Это достигается тем, что К., вынутый из отстойного чана или центрифуги, разрезывается на кусочки и в таком виде сушится. Сушка продолжается от 2 недель и больше; происходит она при t° в 20°. Иногда кубики специально формуются в формах с пустым дном. На более совершенно оборудованных заводах Д.ЛЯ ускорения сушки имеются особые аппараты, работающие под вакуумом. Наилучшие выходы как крахмала, так и клейковины дают способы выработки из муки. По данным Кенига, средний состав пшеничного крахмала следующий: воды 13,9%, крахмала 74,11%, азотистых веществ 1,13%, жиров 0,19%, клетчатки 0,17%, золы 0,46%.

К. кукурузный, или маисовый. Сырьем для получения кукурузного крахмала является отделенное от початки зерно кукурузы, Zea Mays (см. Зерно). Химический состав кукурузного зерна очень различен в зависимости от сорта растения, но в среднем может быть выражен следующими цифрами: воды 14,5%, золы 1,5%, белковых веществ 11,5%, жира 5,0%, растворимых углеводов 2,5%, клетчатки 2,5%, пентозанов 3,5%, безазотистых экстрактивных веществ 74,5 %. Крахмальные зерна кукурузы, особенно у кремнистых сортов, крепко сцементированы между собой белковыми веществами и потому без предварительной обработки из зерна выделены быть не могут. При добывании К. из кукурузы зерно предварительно размачивается в горячей воде (50°), содержащей около 0,3% сернистого газа, в течение 45 - 50 часов. Сернистый газ способствует размягчению склеивающих К. белковых веществ. По прошествии указанного срока воду спивают и зерно промывают чистой водой. Размягченное зерно дробится на спе-циа.тьных дробилках системы Крупна. Дробление обычно производят 2 раза и настолько крупно, чтобы заключенный в семени росток не дробился, а выдавливался в целом виде. После дробления кашка с водой и крахмальным молоком поступает в автоматические росткоотделители, где благодаря разнице в удельных весах росток отделяется от других составных частей зерна. Росток промывается, отжимается, сушится и идет для приготов.тения весьма ценного кукурузного масла. Грубо раздробленная мучнистая часть зерна и наружная оболочка идут сначала на промывку от выделив-гося уже крахмала и затем на мокрый жор-нов. Разметотая кашка поступает па промывной аппарат, где от нее отделяется оставшаяся неразмол стой кожура, а затем идет на ротационные сита, где посредством промывания водой из нее отделяется весь освобожденный К. Крахма.тьное молоко, полученное т. о., содержит около 9% белковых веществ, от 1,5 до 2,5% жира и зиачитель-



ное количество клетчатки. Для отделения этих веществ от К. крахмальное молоко пускают на желоба с уклоном 0,003-0,005 и длиною ок. 30-40 м, причем более тяжелый К. садится на дно жолоба, а жир, белковые вещества, клетчатка и часть мелкого К. как вещества более легкие уносятся водой и собираются в особые отстойники. Эти отходы кукурузно-крахмального производства являются материалом для приготовления весьма ценных кормов. Осажденный на желобах К. снимается с них или вручную или смывается водой. Дальнейшая очистка и рафи-иировка желобного К., содержащего еще некоторое количество белков и жира, может происходить различными способами, а) Же-лобной крахмал, содержащий ок. 50% воды, разводится водой и снова размывается на желобах, б) Желобной К. разводят водой и обрабатывают его на осадочных центрифугах, в) 5Келобной К. разводят и промывают его на целленфильтрах Вольфа. Иногда К. промывается слабым (0,1%-ньш) раствором едкого натра, но это делается лишь для специальных целей. Сушка К. производится после обработки его на осушающих центрифугах. Системы сушилок м. б. различны. Чаще других нрименяются сушилки Ангеле. Высушенный крахмал охлаждается, просеивается на буратах и пакуется в мешки. Первые сорта кукурузного К. имеют в среднем следующий состав: влаги 12,0%, белка 0,5- 0,6%, жира 0,05-0,08%, золы 0,16%. Все отходы кукурузно-крахмального производства-мезга, глютен-прессуются, сушатся, измельчаются и идут в продажу как корм для скота. На американских заводах как корм используется также и замочная вода, содержащая в себе много фосфорнокислых солей и белков. При хорошем оборудовании в среднем из абсолютно сухого вещества кукурузного зерна м. б. добыто ок. 58-60% К., ок. 32-34% кормовых отбросов и до 6% абсолютно сухого ростка, идущего на изготовление масла (см. Масла растительные, кукурузное масло). е. литквнс.

К. рисовый. Зерно риса, Oryza 8а11л^а (см. Зерно), состоит из 14% воды, 0,5% золы,7,7% белковых веществ, 2,2% клетчатки, 75,2% безазотистых экстрактивных веществ и 0,4% жира. Несмотря на такое большое содержание К. и сравнительно незначительное количество белковых веществ в зерне риса, отделение К. от белкового зерна затруднительно. Это отделение основано на свойстве белков риса растворяться в щелочи (NaOH). Раствор щелока берется полупроцентный. Обычно на выработку К. пускают зерновой рисовый лом, скопляющийся на центральных базовых и транзитных складах. Чаны, употребляющиеся для размачивания зерна, имеют второе дырчатое дно, на которое насыпается зерно, предназначенное для размачивания. Щелок из чанов выпускают через краны, расположенные ниже дырчатого дна. Оставшееся в чанах разбухшее зерно пускают на вальцы и полученную кашку смешивают с небольшим количеством свежего щелока для лучшего растворения белков зерна. Промывку кашки ведут на ситах. Получают: а) крахмальн. молоко, к-рое пускают на рафинировку, и б) мезгу, к-рую исполь-

зуют на корм скоту. Очищен, сырой К. имеет несколько желтоватый оттенок, вследствие чего его перед сушкой часто отбеливают посредством SO2 или улучшают его цвет прибавлением ультрамарина (подсинька К.). К., получен, с центрифуг, формуют в глыбы и сушат в два приема: 1-й раз при t° 30-40° и 2-й раз при t° 40-50°. После первой сушки глыбы крахмала желтеют от выделения щелочи, вследствие чего приходится глыбы оскребать (очищать с поверхности). При дальнейшей досушке рисовый К. распадается на лучи и носит в торговле наименование лучистого К. Крахмал, разрезанный на пластины и досушенный на воздухе, известен в торговле как К. кусковой (или воздушный).

К. тропические, которые идут в Европу, известны под обобщающим наименованием аррорут (см.). Сюда относятся: а) вест-индский (настоящий) аррорут; б) т и-куровая, тикоровая, тиковая мука, траванкорский К., или ост-индский а р р о р у т; в) к в и НС л е н д-ский и ново-южно-уэльский аррорут; г) таитийский аррорут; д) бразилианский аррорут (известный также под названиями тапиока, маниока, кассова).

Применение К. Применяют К. в различных видах промышленности. Так как крахмал обладает свойством при определенном химич. воздействии превращаться в декстрин и сахар, то большие количества К. употребляют: на переработку в декстрин, для целей винокурения, на изготовление патоки (см.). В больших количествах крахма.д потребляют в пищевой промышленности в виде картофельной муки (молотый картофельный крахмал), саго, тапиоки, аррорута. Текстильная промышленность также является крупным потребителем К., пользуясь им для аппретирования тканей (см. Аппретура текстильных изделий). Парфюмерная промышленность потребляет К. при изготовлении различных пудр. В последнее время в большом количестве стали употреблять К. при изготовлении различных искусственных пластических масс (см.). Бумажная пром. потребляет также немалое количество К. для проклейки бумаги, в картонажном и переплетном деле (для изготовления клейстера) и пр, Н. Ракицкий.

Лит : Ш О р ы г и н П., Химия углеводов и ее применение в промышленности. Москва-Л., 1927; его же. Успехи органической химии, М.-Л., 1928; Никитинский Я. -Я., Производство крахмала- картофельного, пшеничного, маисового и рисового, Москва, 1899; Вонлярлярский П. К., Картофельнокрахмальное производство и оборудование крахмальных заводов, Москва, 1927; Шустов А. Н., Крахмал, сахаристые вещества. Товароведение, под ред. проф. П. П. Петрова и Ф. В. Церевитино-ва, т. 4, М.-Д., 1929; Поярков А. П., Современный картофельнокрахмальный завод, Москва, 1920: Бобков П., Производство картофельного крахмала, Москва, 1925; е г о ш е. Методы приемки и оценки картофеля по крахмалистости, М., 1928; Шустов А. Н., Кукурузно-крахмальная промышленность на Кавказе, Пищевая промышленность , Москва, 1924; 10; ОСТ 201-211; Р а г о w Е., Handbucli d. Starke-Fabrikation, 2 Auflage, Berlin, 1928; Musspratts the-oretische, praktische und analytitische Chemie, heraus-gegeben von F. Stohmann und B. Kerl, 4 Auflage, B-4, Halbband 2, Garungsgewerbe, Nahrung-und Genuss-mittel, Braunschweig, 1922; В 1 u с h e r H., PJastische Mssen. Leipzig, 1924; В a 1 1 m e г t, Ztschr. fur an-gew. Ch. , Leipzig, 1900; Ullm. Enz.



К. жженый, см. Декстршш, и Аппретура текстильных г13делий.

КРАХМАЛЬНЫЙ САХАР, см. Патока.

КРАШЕНИЕ (текстильных материалов, бумаги, кожи, дерева и т. п.), совокупность физич. и химич. процессов, посредством которых волокнистые материалы без видимого изменения их физической структуры и внешней формы приобретают тот или иной цвет с достаточной для практич. целей степенью прочности по отношению к мытью водой и механической чистке. К. следует отличать от наружного окрашивания предметов (иногда тех же волокнистых материалов), при котором их покрывают слоем Kaicoro-либо цветного тела, удерживаемого на поверхности чисто механически. При К. волокнистые материалы обрабатывают водными растворами или (гораздо реже) водными суспензиями красящих веществ (см.), результатом чего является глубокое связывание волокна с окрашивающим веществом, настолько тесное, что даже под микроскопом невозможно различить границу между бесцветным волокном и красителем. Для крашения характерно не только применение растворов красящих веществ, но и выбирание их из раствора волокном с последующим образованием на волокне нерастворимых осадков, в к-рые вещество самого волокна может входить составной частью.

Многие методы К. естественными красителями были известные глубокой древности (Китай, Египет, Индия). В средние века сведения по крашению проникли в Европу, но до 18 в. они оставались чисто эмпирическими. Однако уше в 18 в. некоторые естествоиспытатели во Франции начали заниматься процессами К. с научной стороны (Реомюр, Элло, Макер, Ле-Пилер-Апплиньн и др.). Еще больший толчок научному обоснованию процессов крашения дало развитие крупного мануфактурного производства, шедшее рука об руку с развитием научной химии. Круггаое текстильное производство развилось сначала в Англии и Франции; в этих же странах появились и наиболее основательные научные описания методов крашения и печатания (Банкрофт, 1813 г.; Персо, 1.846 г.; Давид, 1855 г.). До второй половины 19з. красильная техника была ограничена применением естественных (растительных и животных) красителей и мш1еральных красок. Громадный переворот в этой области произвело появление сиптетич. красящих веществ. Со времени развития производства искусственных 1фасителей на швейцарских и особенно германских красочных ф-ках последние взяли па себя в значительной степени и разработку рецептуры К. Вместе с тем и самодеятельность красильных и ситцепечатных ф-к значительно поднялась: из грубо эмнирич. искусства К. сделалось одной из важных отраслей химич. технологии.

До войны 1914-18 гг. красочным рынком владели герман. и швейцарские ф-ки, бывшие монополистами в производстве красителей и сосредоточившие у себя разработк-у рецептуры К. В настоящее время в Америке, Англии, Франции, Чехо-Словакии, Италии и Японии имеется развитая красочная промышленность, перенявшая у германской вместе со способами производства также и научную постановку методов К. В России первые сведспия по К. появились еще в эпоху Московского княжества. Домашнее и кустарное К. льняных тканей и набивка их, распространявшиеся от центра (Москвы) к периферии, не только пользовались старинными рецептами, но и выработали многа оригинальных приемов. Крупные мануфактуры начали появляться в России со времени Петра I. С середины 19 в. возникло крупное ситценабивное производство в Московском, Владимирском (Иваново-Вознесенск) и Петербургском районах. С 80-х годов русские кра-сильно-ситценабивиые ф-ки по техиич. совершенству пе то.пько не уступали заграничным, но во многих отношениях и превосходили их. Старинные приемы К. сохранились гл. обр. на востоке-в Туркестане и За-павказьи при кустарной окраске и набивке шелковых и хлопчатобумажных тканей.

В СССР фабричное красильно-ситценабивное производство со времени возобновления работы ф-к быстро роднялось на прежнюю высоту и за последние

Т. Э. т. XI.

годы дало много ванп1ых достиял-ений. Промьшхпенность СССР до сих пор еще в значительной мере пользуется ввозными красителями и получает рецепт>ру К. от заграничных красочных ф-к; но между текстильной и анилокрасочной промышленностью установлено тес-1ше взаимодействие, и работа над усовершепствова-нием приемов и рецептов К. ведется этими отраслями промышленности сообща. До войны герм, и швейц. фирмы доставляли красильным и ситцепечатным ф-каи очень большое число различных марок красителей. С развитием в СССР собственной красочной промышленности явилась необходимость сосредоточить производство синтетич. красителей нанемногих объектах, укрупнив т. о. производство каждого из них и предоставив самим красильням комбинировать их для достижения того или иного оттенка. В 1924 г. Комиссией по восстановлению основного капитала красочной промышленности по соглашению с Всесоюзным текстильным синдикатом был выработан стандартны11 список в 147 красителей (вместо 2 ООО марок, применявшихся до войны), который и лег в основу пятилетней программы анилокрасочной промышленности. В последнее время этот список пересматхишается в цепях дальнейшего сокращепия.

Техническая классификация красителей. Чисто химическ. классификация красящих веществ (см. Красящие вещества синтетические) не применима в технике К., так как отношение красителей к волокну обусловливается не строением их ядра, а либо их физич. свойствами либо характером имеющихся в них солеобразующих групп. Последние два фактора в соединении со свойствами окрашиваемого волокна и обусловливают методы К. Исходя из этих методов, при К. приходится классифицировать красители по их отношению к волокну. Соответствующая техническая классификация красителей была разработана В. Г. Шапошниковым; ниже она приводится в несколько измененном виде.

А. Растворимые в воде красители. I. Из них к красителям с цветными анионами относятся следующие. 1) Кислотные крас и те л и-цветные ароматич. сульфокислоты, карбоновые кислоты и псевдокислоты (нитрофеисты). Продажные продукты-в большинстве счучаев щелочные или, реже, щелочноземельные соли этих к-т, обладающие, как и сами к-ты, высокой степенью дисперсности (молекуляр-но-дисперсные). Окрашивают животные волокна из кислой ванны в присутствии глауберовой соли при нагревашпг; растительного волокна они не окрашивают. 2) Субстантивные для хлопка красители (соляные и диаминовые)-тол-:е б. ч. поблочные соли сульфокис.тот, обладающие низкой степенью дисперспости (дающие коллоидальные растворы). В отношении к ж;и-вотному волокну они ничем не отличаются от кислотных красителей, но растительные волокна способны окрашивать непосредственно из слабощелочных ванн с прибавкой нейтральных минеральньгх солей (глауберовой, поваренной). 3) Протравные к р а с и т е .л и-фено.лы или фенолкарбоно-вые к-ты, применяемые либо в свободном виде (трудно растворимые в воде), либо в виде щелочных солей, либо в виде бисульфитных соединений (в воде хорошо растворимых). Они заключают по крайней мере один гид-роксил в о-положении к хромофору или к карбоксильной группе, чаще лее кроме того-и второй гидроксил в о- или пери-поло-лсении к первому. Окрашивают как растительные, так и ж;ивотные волокна, протравленные окислами А1, Сг, Fe, Си и т. п..



образуя с последними на волокне нерастворимые лаки. Анионы этих красителей часто очень слабо окрашены; полный цвет развивается только при лакообразовании. В зависимости от металла протравы цвет .таков этих красителей бывает различный. Без протрав они либо вовсе не окрашивают волокна либо дают слабые и практически непригодные окраски. 4) Хромировоч-п ы е красите л и по строению соединяют в себе отличительные признаки кислотных и протравных красителей, т. е. являются тцелочныхми солями су.тьфокислот и в то же время имеют по крайней мере один гидро-ксил (или вл1есто него аминогруппу) в о-положении к хромофору или карбоксилу. Способны окрашивать животные волокна так нее, как и кислотные красители, но при последующей обработке протравами или при К. предварительно протравленного животного волокна дают бо.тее прочные, а иногда и более глубокие окраски. И. К красителям с ц в е т н ы м и катионами относятся основные красители. Продажная форма-минеральнокислые, реже щавелевокислые соли оргапическ. оснований, иногда двойные соли с х.тористым цинком. Окрашивают лшвотные волокна из нейтральной или слабокислой ванны без протрав. Растительные волокна окраиишают лпшь по кислым протравам-дубильносурьмяной или дубиль-ножелезной соли или полисульфидам фено-.тов (катанолу, закрепите.тю Т и т. п.).

Б. Нерастворимые в воде красители, имеющие иидиферентный характер и образуемые на самом волокне. I. Из них к красителям, образуемым на волокне при помощи реакций окисления, относятся следующие. 1) Кубовые красители, по.яучаемые на животных и рас-тптельньгх волокнах окислением воздухом их лейкосоединений, имеющих фенольный характер. 2) С е р н и с т ы е красители, растворяющиеся в растворе сернистого натрия, переходя при этом в лейкосоединения, имеющие характер тиофенолов. На волокне регенерируются из эт1гх лейкосоединений окислением воздухом. 3) Черный ани-.тин и его аналоги, по.яучаемые окислением на растительном (черный анилин) или на животном (урсолы) волокне при помощи окислителей (хлорноватокислых солей, хромпика, перекиси водорода и т. п.). П. К красителям, образующимся на волокне при других химических реакциях, относятся: 1) л е д я н ы е, или холодные, к р а сите л и, нерастворимые азокрасители, не заключающие сульфогрупп; получаются на волокне сочетанием различных азо-и диазокомпонентов на холоду; 2) м и н ер а л ь II ы е крас к п, образуемые непосредственно на волокне путем обменного разложения соответствующих солей.

В. Красители, л^егко растворяющиеся в органических растворителях, но трудно растворимые в воде, красители для ацетатного искусственного шелка. Выбираются волокном этого шелка пз водных суспензпй, растворяясь в веществе волокна. Большею частью хорошо растворимы в органических растворителях, в частности в слолсных эфирах укирных к-т.

Кроме этой основной технич. классификации иногда применяется деление красителей на субстантивные, т. е. окрашивающие волокно непосредственно, и адъективные, окрашивающие лишь с помощью металлич. или кислых протрав (протравные, хромировочные и основные). Изредка пользуются также устарелым делением красителей на моногенетические (дающие всегда один и тот же оттенок окраски) и полигенетические (меняющие цвет в зависимости от протравы). Надо заметить, что в строгом смысле слова мопогенетич. красителей почти не существует, ибо большинство красителей меняет, хотя иногда и в ничтоиной степени, свой оттенок в зависимости от волокна и условий К.

Теория К. С самого качала научного исследования процессов К. резко выявились два взаимно противоположных взгляда, которые и до сих пор еще не приведены к согласованию. Одни исследователи смотрели на окрашенное волокно как на химич. соединение и следовательно на процесс К. как на химич. реакцию, другие склонны были сводить К. к явлениям чисто физическим. Такое разноречие вполне объяснимо, если принять во внимание, что как окрашиваемые волокнистые материалы, так и самые красители разнообразны по химич. составу и по физическ. свойствам. Волокнистые материалы лшвотиого происхождения состоят из альбуминоидов-веществ с определенным (хотя и слабо выраженным) амфотерным характером; главно!! же составной частью растительных и большинства искусственных волокон является целлго.тоэа - вещество спиртового, т. е, в обычном представ.11ении нейтрального характера; ацетатный искусственный шелк состоит из ацетилцеллюло-зы-впо.лне нейтрального сложного эфира. С другой стороны, и красители принадлежат к самым разнообразным химич. группам и обнарулсивают различные физич. свойства: одни хорошо растворимы в воде, другие- не обнарулшвают кристаллич. структуры и дают только коллоидные растворы и т. д. Сообразно этому и приемы и условия К. бьшают весьма разнообразны, и универсальной теории К., общей для всех волокон и красителей, до сих пор еще не имеется.

Настоящее К. отличается от поверхностного окрапщвания тем, что 1) красите.ти выбираются волокном из водного раствора и 2) обработка волокна производится именно водными растворами или в очень редких случаях суспензиями. В результате на во.токне получается нерастворимая или мало растворимая в воде (не смывающаяся) окраска. Правда, среди красителей имеются большие группы веществ, нерастворимых в воде (напр.индиго и другие кубовые, сернистые красители, черный анилин, ледяные красители), однако этим веществам скорее подходит наименование пигменты ; красителями же в строгом смысле слова являются продукты их химич. изменения, растворимые в воде, либо те вещества, тоже растворимые, из к-рых эти цветные тела образуются на волокне при помощи химич. реакций. К той же категории веществ следует отнести и лаки протра,вных красителей (см. ниже).



Во всех последних случаях волокном усваиваются из водных растворов бесцветные вещества (протравы, лейкосоединения и компоненты), дающие при химических реакциях на волокне цветные тела. Все красители и вообще растворимые в воде вещества, усваиваемые волокном, являются либо солями (б. ч. солянокислыми) органич. оснований либо солями ароматич. сульфокислот, карбоновых к-т или фенолов (натриевыми, кальциевыми или аммониевыми); исключение составляют лишь немногие вещества феноль-ного характера (пикриновая к-та, ализарин), применяющиеся в К. не в виде солей, а в виде свободных фенолов, достаточно растворимых в воде для практич. целей. Так. обр. кроме разделения красителей на растворимые в воде и нерастворимые можно разделить их на о с и о в н ы е (соли органических оснований) и кислотные (соли органич. к-т, сульфокислот или фенолов). Так как, с другой стороны, исследование веществ животных волокон-кератина шерсти, фиброина шелка-показало, что они обладают амфотерным характером, заключая в своей молекуле группы -NHg и -СООН, а также группы -NHCO-, способные переходить в свободные амино- и карбокси-группы при гидролизе, то первым, наиболее вероятным объяснением явлений К. этих волокон было допущение реакций солеобразования между основанием красителя и карбоксилами альбуминоидов или соответственно между кислотой красителя и аминогруппами кератина или фиброина:

или

NHa XOOHNH2R

+ R NHa HCI :

.COOH-NHo R

NH, HCI

Ш

-NH..

гидролиз

XOONa

NH2

+ R SOsNa ХООН

NHa-HOsS-R NHa-HOgSR

гидролиз

+ HC1

+ NaOH

где Ш-альбуминоид шерсти или шелка. Это и было отправным пунктом химич. теории К., или теории солеобразования между волокном и красителем. Теория эта была подкреплена следующими фактами: 1) в обесцвеченном и доведенном до щелочной реакции растворе фуксина (карбиноль-ного основания его) шерсть при нагревании окрашивается в красный цвет, свойственный солям розанилина (Жакмен); 2) в сильно подкисленном (т. е. содерлтщем свободную сульфокислоту) фиолетовом растворе мет-анилового желтого шерсть при кипячении окрашивается в леелтый цвет, свойственный солям этой сульфокислоты (Нецкий); 3) при крашении основными красителями животных волокон и таннированного хлопка-па волокно переходит лишь основание красителя (катион), анион же остается в ванне (Кнехт); 4) из растворов кислотных и субстантгш-ных красителей животное волокно выбирает лишь анионы (Кнехт, К. Майер, Порай-Кошиц), катионы же остаются в ванне; 5)при полном насыщении животных волокон кис-

лотньши и субстантивньши красителями анионы последних закрепляются на волокне в хсоличествах, пропорциональных их химическим эквивалентам; для большинства красителей количество это равно 0,00083 г-экви-валента на 1 г шерсти и от 0,0002 до 0,00024 г-эквивалента на 1 г шелка; точно такие же количества свободных кислот (серной, соляной) выбираются волокном из растворов (К. Майер, Порай-Кошиц); 6) с аминокислотами основные красители образуют нерастворимые комплексные соли, в состав которых входит лишь катион красителя и которые строго отвечают стехиометрическим отношениям (Пфейффер).

Наряду с химич. теорией бы.71и высказаны и другие предположения о сущности процессов К. животных волокон. Так, О. Витт, основываясь на том факте, что фуксин, выбранный шерстью или шелком из водн. раствора, может быть снова извлечен из воло1с-на спиртом, высказал взгляд на К. как на образование твердых растворов красителей в во.токне. Красители, будучи растворимы в альбуминоидах волокна больше, чем в воде, извлекаются во.токном из водного раствора, но спирт, в котором красители еще больше растворимы, экстрагирует их из волокна. С этой точки зрения явления К. и смывания-не что иное как распределение красителя между двумя растворителями: твердым (волокном) и жидким (водой или спиртом). Если это так, то К., как и всякое распределение, должно подчиняться закону Анри (Henry), по к-рому отношение концентраций растворенного вещества в обоих растворителях (т. и. коэф-т распределения, it) является величиной постояпиой:

Cf:C = K, (1)

где Cf-концептрация красителя на волокне, а С,-в ванне. При экспериментальной проверке оказалось однако, что это ур-ие справедливо лишь для случаев К. ацетатного шелка, К. же лсивотных и раститель ных волокон правилу Анри не подчиняется. Т. о. наиболее вероятно, что закрепление основных красителей на леивотном волокне и на протравленном кислыми протравами хлопке, а также и закрепление кислотных и субстантивньгх красителей на животном волокне обязано в конечном счете образованию солей между волокном и катионом или анионом красителя. Какого рода эти соли, пока еще не выяснено; возможно, что они имеют характер комплексных солей, тем более что и самые красители в настоящее время часто рассматриваются как комплексные соли (см. Красяище вещества синтетические). Однако многие исследователи полагают, что в названных случаях К. солеоб-разованиго предшествует растворение красителя в во.т10кне (К. Майер) или адсорбция его волокном (Руггли, Ауербах, Георгиевич). Георгиевичем найдено, что многие процессы К. лшвотных во.токон протекают по закону адсорбции (см. ниже).

Что касается теории крашения растительных (целлюлозных) волокон, то еще при воз-ншшовении химическ. теории К, последнюю пытались расширить, допустив солеобраз-ные соединения между целлюлозой и краси-



1 ... 21 22 23 24 25 26 27 ... 49
© 2007 SALROS.RU
ПромСтройМат