- •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:
Поліолефінові волокна
Ці волокна отримують із полімерів ненасичених вуглеводнів ряду етилену (СnН2n).
Із поліолефінових волокон давно привернули увагу поліетиленові і поліпропіленові волокна:
[-С2Н-С2Н-]n [-C2H-CH-]n
CH3
Поліетилен Поліпропілен
але вони не отримали широкого використання, головним чином, через їх низьку термостійкість: при 140 °С вони розм'якшуються і при 160-170 °С плавляться.
Поліолефінові волокна гідрофобні, в водному середовищі вони не набрякають, гігроскопічність їх близька до 0. Ці волокна здатні розчинятись в обмеженій кількості розчинників: уайт-спіриті, тетраліні, декаліні.
Поліолефінові волокна відзначаються високою міцністю, не поступаючись поліамідним і поліефірним волокнам. За еластичністю поліпропіленове волокно мало поступається поліамідним і перевершує більшість інших синтетичних волокон.
Поліолефінові волокна досить стійкі до дії кислот, лугів в широкому інтервалі концентрацій і температур.
Більш обмежена їх стійкість до дії окислювачів, особливо це відноситься до поліпропіленових волокон, які містять легко окислюваний третинний атом вуглецю. З цим пов'язана недостатня стійкість волокон до термо- і фотоокислення.
Поліолефінові волокна уже сьогодні знаходять використання у виробах широкого вжитку і технічного призначення.
1.3.4. Виробництво текстильних волокон: сьогодення і перспективи
Пропонується розглянути рівень виробництва і споживання текстильних волокон, у тому числі хімічних, починаючи з 2001 року. Аналізуючи приведені дані, слід зазначити, що більш важливим є не абсолютні цифри виробництва і споживання, а осмислена динаміка їх зміни, ретроспектива і прогноз.
Світове виробництво всіх видів волокон у 2001 р. (табл. 1.1) склало в цілому 59,2 млн. тон і вперше за останні роки виявилось менше (на 0,7 %) в порівнянні з попереднім роком. Це відповідає 9,6 кг волокна на душу населення (всього на земному шарі проживає 6,16 млрд. чол.), що на 0,1 кг більше, ніж у 2000 році. В загальному об'ємі виробництва на хімічні волокна припадає 57,9 % (34,3 млн. тон), але випуск їх скоротився на 1,2 %, а синтетичних - на 1 %.
При цьому виробництво тільки поліефірних (ПЕФ) і поліпропіленових (ПП) волокон зросло, кожне відповідно на 0,9 і 0,3 % поліакрилонітрильних (ПАН) скоротилось на 4,3 %, поліамідних (ПА) — на 9,8 %, а целюлозних (переважно віскозних) - 3,5 %. Частка натуральних волокон склала 42,1 %, у т. ч. бавовник, вовна і шовк — 35,6 % (21 млн. тон).
Загальний об'єм споживання натуральних і хімічних волокон у 2001 р. виріс до 52,8 млн. тон або на 0,4 %, а споживання на душу населення склало 8,6 кг (табл. 1.2).
Характерним для 2001 р. є регіональні зміни в структурному плані. Із провідних країн тільки Китаю вдалося збільшити свої виробничі показники. Зниження об'ємів виробництва основних видів хімічних волокон (ПАН, ПЕФ, ПА і штучних целюлозних) у західноєвропейських країнах — це наслідок тенденції, яка продовжується: перебазування потужностей в Азіатський регіон.
Таблиця 1.1.