- •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:
Полівінілспиртові волокна
Ці волокна неможливо отримати із вінілового спирту, так як він не існує у вільному стані.
Початковою речовиною для отримання полівінілспиртових волокон є вінілацетат, із якого отримують полівінілацетат:
nН2С=СН → [-C2H-CH-]n
OCOCH3 OCOCH3
потім омиленням останнього - полівініловий спирт:
+nH2O
[С2H-СН-]n → [-C2H-CH-]n +CH3COOH
OCOCH3 OH
Отриманий полімер має відносно високий ступінь кристалічності і розчиняється у воді. Водорозчинні волокна мають обмежене застосування (хірургічні нитки).
Для отримання нерозчинних у воді волокон у процесі формування або відразу після нього волокно обробляють різними альдегідами, наприклад, формальдегідом, з метою утворення між макромолекулами поперечних хімічних зв'язків (реакція ацеталювання).
Формалізацію проводять в таких умовах, щоб приблизно 30-40 % загальної кількості гідроксильних груп полівінілспиртового волокна про взаємодіяло з формальдегідом. Решта гідроксильних груп залишається без зміни і це забезпечує більш високу гігроскопічність волокна порівняно з іншими карболанцюговими волокнами. При 65 % -ній вологості повітря полівінілспиртові волокна поглинають 4—8 % вологи, тобто за гігроскопічністю вони наближаються до бавовняних волокон. З гідрофільністю волокна пов'язана деяка втрата міцності в мокрому стані — на 10-15 %.
Нині полівінілспиртові волокна випускаються під різними назвами: куралон, вінілон (Японія), вінал (СІНА), вінол — вітчизняне волокно.
Розривна довжина цих волокон 25-30 км. Еластичні властивості полівінілспиртових волокон нижчі, ніж більшості синтетичних волокон, але вищі, ніж у природних і штучних волокон.
Для полівінілспиртових волокон характерна відносно висока стійкість до витирання.
Волокна термопластичні, при 200 °С розм'якшуються. Температура плавлення вінолу 230-238 °С.
Полівінілспиртові волокна стійкі до дії розбавлених кислот. У концентрованих сірчаній, азотній, соляній і мурашиній (55-60 °С) кислотах ці волокна розчиняються в результаті гідролізу міжмолекулярних ацетальних зв'язків.
Волокна розчиняються в фенолі, крезолі. Вони стійкі до дії розчинів лугів і окислювачів.
Полівінілспиртові волокна стійкі до дії мікроорганізмів, світлостійкість їх вища, ніж у целюлозних волокон.
Полівінілхлоридні волокна
Сировиною для формування цих волокон є полівінілхлорид, який отримують полімеризацією вінілхлориду:
nН2С=СН → [-C2H-CH-]n (ровіль, термовіль)
Cl Cl
Теоретичний вміст хлору в полімері складає 56,8 %; шляхом додаткового хлорування отримують продукт, який містить 64-65 % хлору — поліперхлорвініл. Він легко розчиняється в ацетоні з утворенням в'язких розчинів, з яких формують волокно хлорин. Полівінілхлоридні волокна отримують не тільки із полімерів, а і на основі сополімерів: дайнель (США), віньйон.
Ці волокна характеризуються хорошими фізико-механічними властивостями, високою стійкістю до дії кислот, лугів, окислювачів.
Усі полівінілхлоридні волокна — гідрофобні, вони не мають гідрофільних функціональних груп і не набрякають у водному середовищі. Гігроскопічність їх становить 1 %.
Хлорин розчиняється в ацетоні, перхлоретилені, трихлоретилені.
Недоліком полівінілхлоридних волокон є низька термостійкість. Більшість із них при температурах 85-90 °С починає розм'якшуватися, деформуватися. Хлорин плавиться розкладаючись при 180-190 °С.
Під дією сонячних променів і атмосферного впливу хлорин досить швидко руйнується. Полівінілхлоридні волокна мало горючі, стійкі до дії мікроорганізмів.
Низькі термостійкість, забарвлюваність обмежують можливість використання полівінілхлоридних волокон у виробах широкого вжитку. В основному їх використовують у виробах технічного призначення.