Глава 4. Безводная планета

«Не выдумывать, не измышлять, а искать, что несёт в себе природа!», - учил Френсис Бэкон. И головокружительные «космические» путешествия ткани при отделке - наглядное подтверждение верности этой фразы, ибо несмотря на необычность перипетий с тканью, всё это - только смелое использование законов природы.

На нашей планете в процессе её формировании и развития из первичного сгустка материи образовались различные химические соединения. Обилие водорода и кислорода определило вид универсального растворителя. Им стала вода.

Исходя из этого сформировалась впоследствии и биосфера. По отношению ко всему живому на Земле окись водорода стала основой существования и нейтральным растворителем.

Мы можем сколь угодно долго плескаться в воде, если она имеет комнатную температуру; с удовольствием пьём воду, если испытываем жажду; если вода попадает нам в уши или глаза, удаляем её оттуда и через минуту забываем о ней.

А попробуйте с такой же лёгкостью отнестись, скажем, к серной кислоте или дихлорэтану. Не получится. Эти растворители для нас враждебны.

И отделка ткани исторически базировалась на использовании воды. Воды было много, реки чистые, плана у отделочника не было, производительность определялась качеством. Но с ростом производства ткани, с переводом его на машинные рельсы, выявились два недостатка водной технологии: во-первых, вода - растворитель,  хотя и универсальный, но растворяет отнюдь не всё, поэтому огромное множество весьма желательных для ткани отделок с применением воды осуществить нельзя, во-вторых, - воды и для традиционных отделок стало не хватать: сейчас для отделки каждой тонны ткани требуется 250-300 тонн воды. Вспомните опять огромный урожай хлопка в Узбекистане. Текстильная отделочная отрасль по потребности в воде на единицу выпускаемой продукции вне конкуренции. И по загрязнению воды тоже.

Разные ухищрения применяют производственники, чтобы хоть как-то очистить сточные воды фабрик. Вот, например, работники Камышинского хлопчатобумажного комбината для освобождения стоков от щёлочи раньше спускали в стоки эти ежегодно по двадцать тонн серной кислоты. Это, конечно, не лучший подарок речной фауне, а что сделаешь, каустик ещё хуже.

А теперь вместо серной кислоты стали продувать через сточные воды дымовые газы городской теплоэлектроцентрали.  От ТЭЦ проложили газопровод к колонне особой конструкции, где дым интенсивно перемешивается с жидкими отходами отделочного производства. Хорошо со всех сторон: дым богат ангидридами - окисью углерода, сернистым газом и им подобными, которые нейтрализуют гидрат окиси натрия (в обиходе - «едкий натр» или «каустик»), а в то же время очищаются и продукты сгорания от сажи и вредных для атмосферы газов.

Этот опыт заслуживает самого пристального изучения. Может и так, борьбой противоположностей среди промышленных отходов,  решит человечество хотя бы часть проблемы загрязнения среды обитания.

Пора, давно пора над этим задуматься и технологам, и конструкторам.  Им можно сказать словами Данте:

 «Тот жалкий срок, пока ещё не спят
Земные чувства,  их остаток скудный
Отдайте постиженью новизны,
Чтоб солнцу вслед увидеть мир безлюдный.
Подумайте о том, чьи вы сыны!
Вы созданы не для животной доли,
А к доблести и к знанью рождены!

Именно качественный скачок требуется сейчас. Качественный.
Жизнь на Земле переделывать уже поздно, мы так и не научимся пить то, во что превращает воду отделочная фабрика. А вот фабрику заставить работать вместо воды на чём-то другом, мы можем. Помните, что говорит Артур Кларк? «Динозавры исчезли потому, что не смогли приспособиться к меняющейся среде. Мы тоже исчезнем, если не сможем приспособиться...».

Так ли идеальна вода как растворитель отделочных препаратов и промывная жидкость?

Известно, что в воде растворяются не все вещества, которые надо с ткани смывать. Например, жиры, воска, пигменты. Для того, чтобы их смыть водой, надо применять различные моющие препараты типа стиральных порошков, да и воды уходит на это много. 

Загрязнённая же синтетическими моющими препаратами вода потом даже биологически не очищается, загрязняя природу всё больше и больше. В то же время эти жиры, воска, пигменты, с огромным трудом смываемые водой, практически мгновенно смываются хлорированными углеводородами: дихлорметаном, перхлорэтиленом и тому подобным. Эффекивнее воды а этом и нефтепродукты, но у них серьёзный недостаток: огнеопасность. Метиловый и этиловый спирты, хотя моют и хорошо,  но ядовиты и тоже огнеопасны. В смысле растворения тех реагентов, которые надо нанести на ткань, названные органические растворители в ряде случаев активнее воды.

Если рассмотреть перечень всех органических растворителей, пригодных для замены воды в текстильном отделочном производстве,  можно выделить хлорированные углеводороды, преимущественно перхлорэтилен.

Этот растворитель совершенно не горит и не поддерживает горения, имеет удельный  объём почти такой же, как и вода, токсичен умеренно (как токсичны для нас все жидкости, кроме воды).

Перхлорэтилен обладает малой удельной теплоёмкостью, в 5 раз меньшей, чем у воды, что снижает затраты энергии на отделку.  Он не воздействует на волокно, легко с него удаляется, легко испаряется, не смешивается в водой. Это бесцветная жидкость с лёгким бензолоподобным запахом,  несколько тяжелее воды. Долго храниться не может. Даже при хранении в тёмном помещении окисляется до фосгена и трихлоруксусной кислоты. Это существенный недостаток, если вспомнить, что фосгеном германский император Вильгельм II травил русских солдат в окопах Первой мировой войны.

Но если соблюдать несложные правила предосторожности,  отравления можно избежать. Преимущества же хлоруглеводородов по сравнению с водой для отделки ткани неоспоримы.
 
Если для отмывки с ткани жировосков и замасливающих веществ по обычной водной технологии на каждую тысячу метров обрабатываемой ткани требуется 24 кубометра воды и 5-6 килограммов моющих средств, а сам процесс длится 3 часа 40 минут,
то по «безводному» способу вода и моющие средства не расходуются вовсе, а процесс отмывки заканчивается через 20 секунд!

Правда, вода всё же по большому счету расходуется. После отмывки ткани перхлорэтиленом последний удаляется с ткани путём пропаривания водяным паром или сушки. Но остаются остатки, которые можно вымыть только водой. Без воды, как видите, полностью не обойтись. Но расход воды минимален: не 24 кубометра, а 1,6.

Применение органического растворителя вместо воды позволяет на одной поточной линии объединять процессы промывки и пропитки ткани различными синтетическими веществами, в том числе и «оптическое беление», иными словами, крашение ткани белым красителем, что значительно повышает белизну.

Вообще говоря, органические растворители эффективнее всего для шерсти и синтетики. Но и в отделку хлопка органические растворители стали «просачиваться». Оказывается, если хлоруглеводород смешать с поверхностноактивным веществом (ПАВ), то в этой смеси можно успешно избавлять хлопчатобумажную ткань от жиров, восков и шлихты, иными словами, производить как бы «отварку» без длительного вываривания ткани в каустике.

Преимущества при этом налицо: нет потерь прочности ткани, нет загрязнения окружающей среды щелочными стоками. Даже ПАВ уже не уходит в реки, а возвращается назад вместе с регенерированным растворителем. Хотя, конечно, при наличии хорошей системы регенерации.

Можно и белить ткани в хлоруглеводородах. Для этого в ванну с растворителем вносят эмульсию перекиси водорода (эти вещества взаимно не растворяются). Однако все эти, в принципе прекрасные, технологии можно будет широко использовать при условии дешёвой, безопасной и качественной регенерации растворителя.  Иными словами, опять требуется скромных размеров химзаводик. И решится ли в итоге человечество перевести отделку ткани на неводные рельсы, - очень большой вопрос. Умопомрачительные технологические эффекты не всегда перевешивают соображения сугубо практические.

Каким образом «работает» органический растворитель?
Все волокнистые материалы содержат то или иное количество растворимых и не растворимых в воде веществ, которые необходимо удалить перед операциями отбеливания, крашения, заключительной отделки и других видов отделки ткани. Это жировые, воскообразные вещества, масла, красители,  механические загрязнения (пыль, остатки коробочек), имеющиеся на волокне от природы, и смазочные масла, жиры, добавляемые при чесании и подготовке к ткачеству, жиры, добавляемые в синтетические волокна, идущие в смеску с натуральными.

Воскообразные вещества хлопка, представляющие ряд высших одноатомных спиртов жирного ряда, нерастворимых в воде и щелочах. Кроме того, воск хлопка содержит высшие монокарбоновые кислоты, которые сравнительно легко омыляются.

К природным загрязнениям относится так называемый «шерстяной воск», представляющий смесь эфиров жирных кислот со спиртами с частичным содержанием несвязанных спиртов жирных кислот. «Шерстяной воск» по своему строению и свойствам существенно отличается от собственно жиров (триглицеридов). В частности, он трудно поддаётся омылению, а образующиеся при этом спирты нерастворимы в воде.
 
Воска, жиры и масла препятствуют смачиванию волокон в процессе их обработки, ткани же, содержащие эти вещества, совершенно не пригодны к использованию: они не пропускают воду, не смачиваются, «притягивают» на себя грязь, не позволяют дышать коже тела. Поэтому процесс отделки ткани начинается с удаления этих веществ.
 
Промывку (обезжиривание и депарафинизацию) можно осуществить двумя способами: омылением и эмульгированием жировых и воскообразных веществ в воде, и по-другому, - экстрагированием органическими растворителями.
 
Раньше применялся исключительно первый метод. Ткань долго вываривали в водном растворе натриевого и триэтаноламинового мыла с добавкой щёлочи. За последние годы всё чаще применяют новый: синтетические моющие средства типа известных стиральных порошков и паст.

Мыла и моющие препараты проявляют высокую поверхностную активность,  что способствует быстрому смачиванию материала. Моющий раствор проникает внутрь структуры ткани, создавая условия для перехода в раствор загрязнений,  растворимых в воде. Одновременно щёлочь,  содержащаяся в моющей жидкости, нейтрализует находящиеся на ткани свободные жирные кислоты и образующиеся мыла растворяются.

Большая же часть жировых веществ эмульгируется и удаляется. Промывка не будет эффективной,  если ограничиться лишь созданием условий для образования соответствующих коллоидных систем. Требуется ещё предотвратить разрушение этих систем и связанное с ним оседание загрязнений обратно на поверхность ткани!

Каждая хозяйка знает, что грязное бельё важно не перекипятить, иначе грязь снова вернётся. А на фабриках кроме соблюдения времени обработки применяют такие моющие препараты, которые играют роль защитного коллоида: они как бы покрывают оболочкой отдельные частицы образующихся эмульсий и суспензий, мешая им вернуться на ткань.
 
Для промывки ткани методом омыления и эмульгирования в водной среде применяют щелочные добавки. Но щёлочь хороша для хлопка, а вот шерстяные ткани разъедает. Таким образом, процесс обезжиривания и депарафинизации методом водного омыления и эмульгирования сложен, требует тщательного контроля, продолжителен по времени, потребляет много воды и неблагоприятно сказывается на качестве ткани, снижая её прочность.
.
Применяемые при промывке ткани водой поверхностно-активные вещества (ПАВ) очень ухудшают сточные воды фабрики. Эти вещества сами практически не разлагаются, да, к тому же, и тормозят биологические процессы, лежащие в основе биохимической очистки сточных вод. Даже незначительные количества ПАВ образуют на поверхности водоёмов пену, отчего нарушается кислородный режим, гибнет в водоёмах всё живое. Разносимая ветром пена нередко становится причиной тяжелых инфекции.

Обезжиривание в органических растворителях основано на простом растворении жировых и воскообразных веществ. Их удаление происходит в две фазы: вначале они растворяются, причём в считанные секунды, независимо от того, в каком состоянии - свободам или связанном находятся эти вещества, затем загрязнённый ими растворитель удаляется, а ткань промывается в чистом растворителе.

На практике это происходит так: ткань последовательно проходит две-три ванны с растворителем. Причём из ванны в ванну организуется так называемый «противоток»: чистый растворитель льётся непрерывно в последнюю по ходу ткани ванну, откуда ткань выходит чистой; из этой ванны растворитель переливается в предыдущую и так далее в сторону входа грязной ткани. Таким образом концентрация загрязнений в растворителе убывает по мере продвижение ткани.  Это даёт солидную экономию в подаче растворителя по сравнению с тем случаем, при котором ванны питались бы свежим растворителем независимо друг от друга.
 
Ткань получается в результате обработки, как говорят ещё сейчас в Иванове (говорят уже больше тысячи лет!), «белая как харатья».  Интересна история поиска значения этого старинного слова «харатья».

Не так давно в Ивановской областной газете «Рабочий край» была напечатана маленькая заметка краеведа. Оказывается, «харатья» - это пергамент, чистый пергамент русской выделки, готовый для письма. В древности особым образом выделанную кожу барана, имеющую естественный рыжий или бурый цвет, натирали известью или иными составами, ныне утерянными, отчего получавшаяся «харатья» становилась белоснежной, и во все века была эталоном белизны в нашем текстильном крае.

Уже и пергамента давно не выделывают, шкурок барана на дублёнки не хватает,  бумага куда удобнее, да и слово-то само все забыли что значит, а, поди ты, до сих пор фабричный умелец, глянув на ткань, нет-нет да и скажет: «белая как харатья»!

Но при непрерывном способе промывки тканей происходит постепенное накопление жировых загрязнений в промывной ванне, процесс промывки замедляется, а при определённой концентрации загрязнений происходит обратный процесс - сорбция тканью жира из ванны. Подача свежего растворителя в систему противотока может этому воспрепятствовать, но сколько надо лить растворителя, чтобы не было чересчур накладно?

Определялась предельно допустимая концентрация жировых веществ в растворителе, при которой происходит полное прекращение промывки. Обнаружена интересная закономерность: при концентрации жировых загрязнений 0,3-0,5% от массы растворителя процесс обезжиривания ткани резко ухудшается, а при 2% содержания жира начинается процесс обратной сорбции его тканью.

Но куда девать перхлорэтилен с концентрацией загрязнения 0, 3-0, 5%, вытекающий из первой по ходу ткани ванны? Сливать его в канализацию и дорого (перхлорэтилена расходуется на 7 копеек при промывке каждого метра ткани), и опасно, так как хлорированные углеводороды ядовиты. Да и на ткани остаётся растворитель - его по тем же соображениям нельзя просто отмыть водой,  а воду слить. Нельзя его и просто высушить, так-как в воздух этого близкого родственника фосгена пускать тоже запрещено.

Поэтому растворитель подвергают регенерации. Эта операция самая трудная в «безводной» технологии. Ну, в отношении растворителя, сливающегося из ванны, всё ясно. Его пропускают через дистиллятор, то есть испаряют и образовавшийся конденсат паров растворителя возвращают в ванну на выходе ткани. Оставшиеся в дистилляторе жиры и воска идут в качестве сырья в химическую промышленность.

А вот с растворителем на ткани сложнее. Ткань сушится горячим воздухом или на нагретых барабанах, воздух с парами растворителя направляется в конденсатор, где происходит выделение из него большей части растворителя. После этого частичного очищения от растворителя воздух подогревается и возвращается в сушильную камеру. На выходе ткани из сушильной части сквозь полотно ткани просасывается свежий воздух, который потом направляется в абсорбер с активированным углём, где улавливаются остатки орграстворителя. Но и этих мер оказывается недостаточно. На ткани остаётся всё же растворителя около 2% от её массы. Носить такую ткань нельзя. Её надо промыть в воде. Промывка лёгкая, но весь вопрос в том, куда потом девать воду с растворителем?

Её можно отстаивать, растворитель оседает, так как он тяжелее воды, но та вода, что остаётся сверху, содержит всё же чересчур много растворителя для того, чтобы её разрешили слить в многострадальную природу.

Воду приходится сжигать при высокой температуре, предварительно превратив в пар. Вода, конечно, не горит, а содержащийся в ней растворитель окисляется и улавливается в виде продукта окисления – соляной кислоты. Накладно? Ну, что ж,  нельзя же «с одного вола драть три шкуры».

Пока регенерация растворителя при всех достоинствах «безводной» технологии - её самое слабое место.
 
Так производится отделка ткани органическим хлорсодержащим растворителем. Такой вид отделки, называемый промывкой, в принципе ничем не отличается от обычной химчистки.

Но при помощи таких растворителей можно не только удалять с ткани нежелательные примеси, но и наносить на неё такие химические вещества, которые полностью меняют её свойства, то есть управлять свойствами ткани.

Например, можно придать ткани свойство отталкивать воду, отнятое у неё при предыдущих отделках. Следует иметь в виду, конечно, что новое свойство не будет создавать неудобств для кожи человека, носящего, скажем, плащ из этой ткани.

Как делали водоотталкивающие ткани до применения органических растворителей? Ткань пропитывалась водным раствором хромового комплекса стеарилхлорида, уротропина, уксусной кислоты, - и высушивалась.

Но  хлопчатобумажные и льняные ткани боятся кислоты так же, как шерстяные - щёлочи. Поэтому при обработке ткань теряла прочность. Кроме того, кислота изменяла оттенок окраски ткани, да и сами водоотталкивающие свойства придавались ткани ненадолго: достаточно раз пять-шесть хорошо попасть под дождь – и плащом можно мыть пол. К тому же, такая обработка взрывоопасна.
 
Органические хлорсодержащие растворители впервые позволили применить для целей придания ткани водоотталкивающих свойств отличные препараты - кремнийорганические соединения. Если эти соединения нанести на ткань - их с неё не выбьешь даже штормом у мыса Горн. Морякам и шахтёрам, пожарникам и строителям будут не страшны дожди, их одежда не промокнет!

И, на счастье, кремнийорганические соединения растворяются в хлоруглеводородах. Вспомните, как ткань выбирала жир из растворителя, если жира было более допустимого. Тут используется тот же приём. Только вместо жира в перхлорэтилене растворяют кремнийорганические жидкости - силиконы. Это такие же органические вещества, но вместо углерода основой их является кремний.

Все, наверное. читали фантастическую повесть о докторе, заменившем в клетках человека углерод на кремний. И новый «силиконовый» человек стал неуязвимым идеальным солдатом, не боящимся не только дождя и града, но и града пуль.

Доводить ткань до такой степени неуязвимости нет нужды. Поэтому не все углеродные атомы в ткани заменяются на кремниевые, а только на поверхность наносится тонкий слой, всего два процента от массы ткани, кремнийорганики. И этого оказывается достаточно. Ткань практически не отличишь от исходной, а вода с неё скатывается.

Обработка ведётся следующим образом. Ткань проходит по ванне с раствором силикона в перхлорэтилене, отжимается парой валов, затем обрабатывается насыщенным водяным паром, сушится и термообрабатывается в течение 5-7 минут при температуре 150 градусов.

Многое должна выдержать ткань - наша защитница в мире, где, как писал Джон Мильтон в своём «Потерянном рае»:
 
«Свирепый Жар и Холод, Сушь и Влага –
Четыре витязя за власть сражаясь,
Бросают в битву атомы свои....».

Подумайте, что бы мы делали без покровов одежды, мы, «венец творения» со своей хвалёной способностью к кожной регенерации. А ткань без всякой регенерации должна выдерживать удары стихий, не допуская их до нашего тела.

Вот хотя бы пример. Мы знаем, что биосфера Земли существует исключительно благодаря титанической работе невидимых санитаров - бактерий. Гнилостные бактерии и плесеневые грибки ежедневно возвращают в жизненный цикл тысячи тонн органических отбросов, умерших животных организмов, растений. Но в своей благородной деятельности они руководствуются отнюдь не благородными порывами души, а слепой программой: «ешь всё, что съедобно, ешь, чтобы выжить». Поэтому где уж им разобрать, что отбросы, а что нужные человеку вещи, когда и человека-то самого они рассматривают как ходячие консервы! Увы, и ткань они кушают с удовольствием!

Поскольку нас на Земле на много порядков меньше, чем их, - сладу с ними никакого: ткань в процессе своей «жизни» и гниёт, и преет и разъедается плесенью. Как ни чисти, как ни следи за одеждой - миллиарды невидимых обжор ежесекундно наносят ей невосполнимый урон. Особенно, если это рабочая одежда и часто бывает влажной и грязной.

Как только зародилась отделка ткани, люди сразу же вступили в бой с непрошеными «санитарами». Ткань пропитывали соединениями хрома и меди, которые «микрообжоры» не любят.

Позднее, когда появилась наука об отделке, стали применять 8-оксихинолят меди, салициловую кислоту и салициланилид. Но эта пропитка держалась до первой стирки, эффект от неё, прямо скажем, никакой.

Однако, есть ещё и такие вещества, которые способны создать устойчивый противогнилостный эффект, например, пентокс К-70. Но потому как раз они и способны на это, что нерастворимы в воде! Тут-то и пришли на помощь хлоруглеводороды.

Ткань стали обрабатывать раствором пентокса К-70 в перхлорэтилене. В результате ткань стала совершенно несъедобной для микроорганизмов. Её выдерживали семь недель в садовой земле, и она совершенно не теряла прочности! Тогда как ткань без такой обработки уже через неделю, будучи закопанной в землю, теряет 60% своей прочности,  становится просто трухлявой ветошью.

Благоприятно сказывается применение хлоруглеводородов взамен воды и при крашении тканей, но лишь для синтетических волокон. Можно красить в ванне с раствором красителя в дихлорметане. К сожалению, сильная токсичность последнего не позволяет конкурировать с крашением под давлением, однако, в будущем, возможно, хлоруглеводороды потеснят водную технологию и тут. Если, разумеется, будет решен вопрос с регенерацией растворителей.

Более эффективно в крашении тканей применяются так называемые азеотропные смеси. Что это такое? Все, наверняка, знают, что, например, спирт никакими усилиями нельзя получить стопроцентной концентрации. Он всегда содержит воду.

Начнём тщательно отделять воду от спирта перегонкой, применим всё более и более изощрённые средства.  Постепенно будем приближаться к пределу, дальше которого,  отделить спирт от воды нельзя. Этот предел и называется азеотропным состоянием. Азеотропные смеси жидкостей в процессе перегонки, в отличие от всех других смесей, кипят при постоянной температуре.

Установлено, что если азеотропную смесь испарить, то испаряться будут сразу оба компонента смеси, конденсируются тоже сразу оба.  Таким образом в отношении испарения, то есть фазового перехода, азеотропная смесь жидкостей ведёт себя как единая моно-жидкость.

Известен факт увеличения скорости крашения синтетического волокна в среде органических растворителей, способствующих, как мы только что видели на примере дихлорметана,  набуханию данного вида полимера. Но если ткань изготовлена из смеси натуральных и химических волокон, то красить её из ванны с растворителем нельзя -  натуральное волокно из растворителя не окрашивается, ему подавай воду. Вот и приходится такие ткани с механически нанесённым на них красителем обрабатывать в смеси паров воды и растворителя.  Смесь при этом, чтобы она была устойчивой, берётся азеотропная.

Например, 9 процентов бензилового спирта на 91 процент воды, или 50,5% анизола на 49,5% воды, или 35% фурфурола на 65% воды. В этом случае на каждом компоненте смешанной ткани создаются условия, наиболее подходящие для диффузии соответствующего красителя: пары воды создают условия для набухания и разрыхления структуры натурального волокна, а пары органического растворителя подобным же образом воздействуют на синтетическое волокно. Таким образом, если на ткань предварительно «намазана» смесь из двух красителей, один из которых окрашивает только естественное волокно, а другой только химическое: один краситель диффундирует из водной фазы, а другой - из растворителя.

Здесь соблюдается принцип «родственный пар воздействует на родственное волокно». Естественно, что действие паров одной лишь воды при крашении синтетического волокна требует повышения температуры до 140 градусов, а температура кипения азеотропных смесей воды и низкокипящих органических растворителей ниже 100 градусов, поэтому крашение с использованием паров азеотропных смесей раза в три снижает энергетические затраты.  Конечно, при этом не надо забывать регенерировать смесь, что тоже стоит денег.
 
Но не только хлорсодержащие органические растворители применяются в отделке ткани. Вспомним о роли температуры при отделке. Температура ускоряет химические реакции, облегчает диффузию реагентов внутрь структуры ткани. Но обязательно ли для увеличения температуры «лететь на Венеру»?

Нет, оказывается, иногда не обязательно. Можно просто воду заменить органическим растворителем, кипящим при температуре выше 140 градусов, Этому условию удовлетворяет, например,  этиленгликоль - многоатомный спирт с температурой кипения 197,2 градуса.
 
Отделка и крашение в этиленгликоле и подобных ему высококипящих растворителях - наиболее перспективное дело. Во-первых, эти растворители не ядовиты и не летучи.
 При комнатной температуре давление паров этиленгликоля, например, составляет всего 0,5 тор (мм. рт. ст.). Для сравнения: у дихлорметана 348 тор - почти половина атмосферного!
 
И удаление высококипящего растворителя осуществляется проще, не требуется никаких систем регенерации.  Достаточно высушить ткань в вакуумной сушилке, а пары охладить в конденсаторе обычной проточной водой.

Кроме всего прочего, для того, чтобы что-то покрасить, надо иметь раствор достаточной концентрации. Одним растворителем не покрасишь. В этом отношении плохи как вода, так и хлорированные углеводороды. В них красители для ткани растворяются плохо, приходится применять всякие ухищрения, вводить в выпускную форму красителя всевозможные добавки. А в высококипящих полярных растворителях технические (неочищенные) красители растворяются легко и безо всяких вспомогательных веществ.

При этом образуются не суспензии, а истинные растворы. Значит, можно приготовить высококачественный концентрированный раствор красителя. Далее этот раствор нагревают при обычных атмосферных условиях до температуры 150-160 градусов, и проводят через него непрерывное полотно ткани.

Через 1-2 секунды ткань из синтетических волокон оказывается прокрашенной по всей толще. Далее ткань сушат в вакууме, то есть испаряют с неё этиленгликоль. Ткань выходит готовая, а сконденсированный этиленгликоль возвращается для повторного использования.

Теперь о еще одном интересном открытии в «безводной» технологии. Принципиально новым направлением в отделке тканей являются так называемые газофазные процессы крашения и придания ткани специальных свойств.

Как красили ткань со времён фараонов и до наших дней? Красящее вещество растворяли в воде, и через получившийся таким образом красильный раствор проводили полотно ткани. Ткань пропитывалась раствором. Далее краситель закрепляли на ткани тем или иным способом, ткань промывали от незафиксированного красителя и сушили. Такая технология считалась незыблемой веками. Менялись нюансы: кошениль, индиго и пурпур из моллюсков заменяли продукцией крепнущей анило-красочной промышленности,  вводили для фиксации различные приёмы типа обработки паром, высокой температурой, излучениями, но суть от этого не менялась - расходовалось огромное количество воды на приготовление раствора, впятеро большее количество воды загрязнялось ядовитыми веществами при промывке, и сбрасывалось в реки, тратился пар на сушку.

Этот традиционный способ крашения «из жидкой фазы» в наше время кажется уже не столь вечным. Идёт работа над созданием такого способа, при котором нет ни раствора, ни промывки, ни сушки. Нет воды вообще, и нет никакого экстравагантного растворителя. Красят не из жидкой, а из газовой фазы - парами самого красителя.

На практике при газофазном крашении используют две отдельные камеры: для сублимации (испарения прямо из твердого состояния) красителя и непосредственно для крашения.
 
В первой камере краситель нагреванием переводят в газообразное состояние и подают строго определенное количество газообразного красителя во вторую камеру, где проходит ткань.  Пары красителя в смеси с воздухом продувают вентилятором через толщу ткани, там они закрепляются на волокне, и постепенно ткань окрашивается так же, как она окрасилась бы из водного раствора, с той лишь разницей, что потом не нужна промывка - из газовой фазы весь краситель на ткани ^расходуется полностью, лишнего нет.

Жаль, что пока процессы отделки из газовой фазы идут медленно: для получения хорошей интенсивности того же окрашивания требуется продувать пары красителя через ткань десятки минут. Это на порядок больше, чем требовалось для крашения из жидкой фавн, и недостаток этот сдерживает появление машин для газофазного крашения на фабриках. Поэтому большой практический интерес приобретает изыскание новых средств интенсификации процессов крашения в газовой фазе.

Наиболее перспективным путём здесь является применение электрических полей. Тут за отделку ткани берётся электронно-ионная технология. универсальность её зиждется на том, что в природе нет таких веществ, отдельные частицы которых не могли бы быть тем или иным образом заряжены,  и в этом состоянии подвергнуты силовому воздействию электрического поля.

Процесс газофазного крашения по электронно-ионной технологии проходит гак.  Пары красителя, пройдя отрицательно заряженный электрод машины, заряжаются мощным зарядом до 5 киловольт на сантиметр и с огромной скоростью устремляются к положительно заряженному электроду Но, не долетая до него, пары встречают ткань.

Скорость крашения возрастает за счет такого «разгона» в пять раз. Но, увы, всё же не настолько пока, чтобы бросаться к чертёжной доске и спешно разрабатывать промышленную установку. Дело требует ещё усилий учёных и изобретателей. Впрочем, специалисты известной американской фирмы «Дюпон» уверены, что к 1988 году газофазное крашение существенно потеснит водные обработки в цехах текстильных отделочных фабрик.

Ещё одна новинка «безводной планеты»- использование для отделки ткани могучих взаимодействий, возникающих при образовании кристаллов.

Что делали раньше, чтобы сильнее воздействовать химическим реагентом на ткань? Увеличивали его количество, то есть концентрацию, в отделочном растворе. Это приводило к лишним затратам, и порой ещё стойло подумать, оправдает ли будущее качество ткани нынешнее количество химикатов.

Но на помощь совсем неожиданно пришла кристаллохимия. Проводя опыты с тканями, пропитанными на вакуумной пропиточной машине, однажды один образец забыли на ночь. Он, понятно, высох к утру. Пришли утром, и его вместе с новыми, только что обработанными, образцами пустили в анализ. И вдруг неожиданный результат: хотя обрабатывался этот образец реагентом с той же концентрацией, что и «утренние», а качество обработки куда ваше.

Правда, тогда не сообразили, в чём дело, отнесли эффект на счёт того, что образец дольше контактировал с реагентом.  Только через три года, прочитав об аналогичных опытах за границей по так называемой «сухой мерсеризации», повторили эксперимент, и точно: оказывается, если химический реагент способен образовывать кристаллы, можно не увеличивать, а наоборот,  снизить его концентрацию и, соответственно, расход без ущерба для качества обработки.

Всё дело в том, чтобы кристаллизация прошла непосредственно на волокне. Для этого  ткань пропитывают раствором реагента, затем или подсушивают, или охлаждают с тем расчетом, чтобы концентрация реагента в растворе на ткани стала выше, чем может удержать вода. И тут начинается образование кристаллов. Выпадают они не где попало, а на активных центрах волокон: эти центры играют роль центров кристаллизации. Реагент попадает только туда, где ему надлежит быть, да ещё при этом гигантские силы, формирующие кристалл, резко повышают эффект взаимодействия реагента с волокном, растёт качество при устранении воды хотя бы из главной стадии процесса.

Так можно проводить, например, обработку хлопчатобумажной ткани едким натром (мерсеризацию), при этом новый способ, получивший название «кристалтекс», позволяет экономить ровно половину расходовавшегося ранее реагента, или при том же его расходе получать недостижимый ранее качественный результат.

Замена воды в отделке ткани органическими растворителями, газофазными процессами и прочим - дело перспективное, хотя, может быть, в части растворителей не столь универсальное, как мы думаем сейчас. Продут годы, что-то из наших надежд станет повседневностью, что-то окажется ни при чем, как у Козьмы Пруткова:

«Трясясь, Пахомыч на запятках,
Пук незабудок вёз с собой;
Мозоли натерев на пятках,
Лечил их дома камфарой. 
Читатель! В басне сей откинув незабудки, 
Здесь помещенные для шутки,
Ты только это заключи:
Коль будут у тебя мозоли,
То, чтоб избавиться от боли,
Ты, как Пахомыч наш, их камфарой лечи».

На наш взгляд, кое-чему на «безводной планете» есть большой шанс оказаться в «незабудках».  Но поживем - увидим.

Итак, отделанная уже достаточно многогранно, наша ткань покидает «безводную планету».  Её «космическое путешествие» кончается. Впереди Земля.