
- •Розділ 1 будова і властивості волокнистих матеріалів Основні питання:
- •1.1.Загальні відомості про волокнисті матеріали
- •1.Загальні відомості про волокнисті матеріали.
- •1) Способом отримання;
- •2) Хімічним складом;
- •3) Структурою волокна, яка визначається характером розташування макромолекул відносно осі волокна і відносно одна одної.
- •А) витягнута; б) вигнута; в) звита; г) розгалужена
- •Контрольні запитання:
- •1.2. Природні волокна
- •1.2.1. Волокна рослинного походження
- •Будова бавовняного і льняного волокон
- •Склад волокон рослинного походження
- •Целюлоза, її будова і властивості
- •2) Маючи однаковий хімічний склад, елементарні ланки ланцюга відрізняються за своїм розташуванням у просторі: вони повернуті відносно одна одної на 180°.
- •Відношення до води і органічних розчинників
- •Дія температури
- •Відношення до кислот
- •Відношення до лугів
- •Відношення до відновників і окислювачів
- •Дія мікроорганізмів
- •Контрольні запитання:
- •1.2.2. Волокна тваринного походження
- •Будова білків
- •Білки як амфоліти
- •Вовна та її унікальні властивості
- •Будова вовняного волокна
- •Будова кератину
- •Властивості вовни
- •Відношення до вологи
- •Дія температури
- •Відношення до кислот
- •Керат- -он Керат -он Відношення до лугів
- •Відношення до відновників і окислювачів
- •Натуральний шовк
- •Властивості шовку
- •Контрольні запитання:
- •1.3. Хімічні волокна
- •Основні етапи виробництва хімічних волокон і ниток
- •Штучні волокна
- •Віскозне волокно.
- •Ацетатні волокна
- •Синтетичні волокна
- •Поліамідні волокна
- •Поліефірні волокна
- •Поліакрилонітрильні волокна
- •Полівінілспиртові волокна
- •Полівінілхлоридні волокна
- •Поліолефінові волокна
- •1.3.4. Виробництво текстильних волокон: сьогодення і перспективи
- •Світове виробництво текстильних волокон у 2001 р.
- •Світове споживання текстильних волокон
- •Загальна тенденція споживання волокон у 2010-2025рр. За регіонами світу
- •Світове споживання текстильних волокон, прогнозування до 2050 р.
- •Запитання для самоперевірки:
- •Контрольні запитання:
- •2.2. Підготовка текстильних матеріалів із природних целюлозних волокон
- •Розшліхтовування
- •Відварювання
- •1) Реактора (в її структурі розподілені реагенти);
- •2) Об'єкта дії, з якого в результаті комплексу складних фізико-хімічних процесів повинні бути видалені забруднення.
- •Вибілювання
- •Вибілювання гіпохлоритом
- •Вибілювання хлоритом натрію
- •Вибілювання пероксидом водню
- •Вибілювання надоцтовою кислотою. Використання оптичних вибілювачів. Вибілювання відновниками
- •Використання оптичних вибілювачів
- •Вибілювання відновниками
- •Мерсеризація текстильних матеріалів
- •Особливості вибілювання льняних матеріалів
- •Контрольні запитання:
- •Підготовка текстильних матеріалів із білкових, штучних та синтетичних волокон Підготовка вовняних тканин
- •Опалювання
- •Промивання
- •Валяння
- •Заварювання
- •Карбонізація
- •Вибілювання
- •Підготовка натурального шовку
- •Знеклеювання
- •Вибілювання
- •Обважнення
- •2.3.1. Підготовка текстильних матеріалів із штучних волокон
- •2.3.2. Підготовка текстильних матеріалів із синтетичних волокон
- •Контрольні запитання:
- •Фарбування текстильних матеріалів
- •2.4.1. Загальні відомості про барвники
- •Класифікація барвників
- •2.4.2. Основні положення теорії фарбування
- •Властивості волокон
- •Хімічна будова
- •Фізичні властивості волокон
- •"Поверхневі" властивості волокон
- •Види взаємодії активних центрів волокон з барвниками
- •"Об'ємні" властивості волокон
- •Властивості барвників
- •1) Колір, обумовлений специфічною будовою.
- •2) Здатність міцно утримуватися внутрішньою поверхнею елементарних волокон за рахунок специфічних (фізичних чи хімічних) сил взаємодії з волокноутворюючим полімером.
- •Стадії процесу фарбування
- •1) Щільністю структури волокон, що спричинює стеричне гальмування просуванню барвників, розміри молекул яких порівняні з розмірами пустот і пор, наявних у волокні чи виникаючих в умовах фіксації;
- •2.4.3. Характеристика технічних способів фарбування
- •Напівбезперервний спосіб фарбування
- •2.4.4. Фарбування водорозчинними барвниками Прямі барвники
- •Використання активних барвників
- •1) Барвники, які забарвлюють в холодній ванні (в назві мають літеру X), за хімічною будовою вони відносяться до дихлортриазинових, найбільш реакційне здатних барвників;
- •3. Коефіцієнт дифузії — впливає як на швидкість, так і на ступінь фіксації активних барвників.
- •Технологія фарбування
- •Однований запарний спосіб
- •Двований запарний спосіб
- •Термофіксаційний спосіб
- •Використання кислотних, хромових і металокомплексних барвників Кислотні барвники
- •1) Здатність іонного зв'язку до гідролізу в водних розчинах і, як наслідок цього, недостатньо високу стійкість забарвлення до мокрих обробок;
- •Хромові (кислотно-протравні) барвники
- •Кератин
- •Кератин
- •Металокомплексні (металовмісні) барвники
- •2.4.5. Фарбування барвниками, яким надається тимчасова розчинність на стадії їх використання
- •Кубові барвники
- •1) Відновлення кубових барвників за рахунок атомарного водню, що виділяється при розчиненні дітіоніту Nа у воді:
- •Суспензійний спосіб фарбування
- •Сірчисті барвники
- •Фарбування текстильних матеріалів шляхом синтезу пігментів на волокні
- •Синтез на волокні нерозчинних азобарвників
- •Утворення на волокні чорного аніліну
- •2.4.7. Використання дисперсних барвників
- •2.4.8. Використання катіонних барвників
- •2.4.9. Використання пігментів при фарбуванні
- •Контрольні запитання:
- •2.5. Друкування текстильних матеріалів
- •Короткі відомості про способи друкування тканини
- •2.5.2. Класифікація і властивості загущувачів друкувальних фарб
- •2.5.3. Види друкування
- •2.5.4. Пряме друкування текстильних матеріалів
- •1) Друкування по азотольованій тканині загущеними розчинами діазолей;
- •2) Друкування з використанням спеціальних випускних форм, що містять азотол і діазосполуку в стабілізованій формі.
- •2.5.5. Отримання білих і кольорових візерунків шляхом витравного і резервного друкування
- •Витравне друкування
- •Резервне друкування
- •Запитання для самоперевірки:
- •2.6. Заключна обробка текстильних матеріалів Основні питання:
- •2.6.1. Використання незмиваючих апретів
- •2.6.2. Надання текстильним матеріалам малозминальних властивостей
- •1) Утворенням синтетичної смоли в аморфних субмікроскопічних просторових структурах волокон;
- •2) Утворенням міжмолекулярних зв'язків між фібрилами і макромолекулами волокна;
- •3) Використанням для даного виробу певних волокон, які мають високі еластичні властивості (поліамідних, поліефірних).
- •Надання малозминальності в сухому стані
- •2.6.3. Спеціальні види заключної обробки Надання тканині гідро - і олеофобності
- •Надання вогнезахисних властивостей
- •Надання антистатичних властивостей
- •Надання текстильним матеріалам стійкості до дії мікроорганізмів
- •Протизабруднювальна обробка тканин
- •Контрольні запитання:
Керат- -он Керат -он Відношення до лугів
Кератин нестійкий до дії лугів і тому в опоряджувальному виробництві як лужні реагенти використовують слабкі розчини аміаку при температурі не вище 45 °С.
При низьких концентраціях лужних реагентів у реакцію вступають карбоксильні групи, які знаходяться в радикалах, на кінцях макромолекул, а також ті, що беруть участь в утворенні іонного зв'язку. Ці реакції зворотні. Одночасно відбувається руйнування міжмолекулярних іонних і дисульфідних (цистинових) зв'язків:
H2O
R-S-S-R1 R-SH + R1 -SOH
цистеїн сульфенова к-та
При збільшенні концентрації лужного реагенту або підвищенні температури відбувається гідроліз пептидних зв'язків з утворенням амінокислот. Швидкість реакції кератину шерсті з лугами значно вища, ніж швидкість його реакції з кислотами.
При кип'ятінні в 1 %-му розчині NaОН наступає гідролітичний розпад вовни, через 1-2 хв. вона переходить в розчин, в якому з'являються амінокислоти і продукти їх руйнування, аж до Nа2S. Якщо в такий розчин додати Рb(СН3СОО)2, то утворюється осад чорного кольору РbS:
Рb(СН3СОО)2 + Na2S 2CH3COONa + PbS
Ця реакція свідчить про наявність сірки в складі кератину, що відрізняє вовну від шовку.
Відношення до відновників і окислювачів
Вовняні волокна відносно стійкі до тих відновників, які використовуються в процесах облагородження при відповідних концентраціях. Більш чутливі вони до дії лужних розчинів відновників. Так, при обробці Nа2S в лужному середовищі спостерігається підсилене набрякання волокон, ступінь якого залежить від концентрації розчину, температури і тривалості дії. В цих умовах відбувається розрив іонних поперечних зв'язків, при такій обробці в лужному середовищі руйнуються і цистинові зв'язки (дисульфідні).
У технологічних процесах як окислювачі найчастіше використовують пероксид водню і його похідні. Під дією окислювачів відбуваються зміни в основному дисульфідних зв'язків.
Реакція кератину з пероксидом водню в кислому середовищі протікає порівняно повільно, але з підвищенням рН швидкість її зростає. При цьому утворюється ряд продуктів окислення за рахунок реакції з цистиновими зв'язками. Реакція окислення на початковій стадії може проходити без розриву дисульфідного зв'язку з утворенням моно-, ди-, три- і тетраоксидів (І). У більш жорстких умовах при підвищенні рН, температури, тривалості обробки окислення призводить до утворення залишків цистеїнової кислоти (II).
Реакцію окислення активізують іони важких металів:
RSOn –S-R
R-S-S-R , де n=1...4
RSO3H
У міру протікання реакції окислення і, як наслідок, зниження вмісту цистину, зростає здатність волокон розчинятись в лугах, що дозволяє припустити одночасний гідроліз пептидних зв'язків. При низькій концентрації пероксиду водню в розчині (до 5 г/л) і температурі не вище 60 °С окислювач, руйнуючи забарвлені домішки в шерстяному волокні, практично не пошкоджує кератин.
Під дією світла і атмосферних умов відбувається фотохімічне руйнування вовни, яке супроводжується розривом дисульфідних зв'язків, відщепленням сірки та окисленням її до сірчистої і сірчаної кислот, що прискорює гідроліз пептидних зв'язків.