- •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:
Загальна тенденція споживання волокон у 2010-2025рр. За регіонами світу
Країна/регіон
|
Щорічні темпи зростання, % |
Співвідношення бавовна: хімічні волокна |
||
Хімічні |
Бавовна |
|||
Нитки |
Волокна |
|||
Північна Америка |
2,2 |
1,7 |
1,5 |
63:37 |
Латинська Америка |
3,2 |
2,4 |
1,6 |
56:44 |
Західна Європа |
1,4 |
1,2 |
0,2 |
48:52 |
Туреччина |
2,8 |
2,1 |
0,1 |
56:44 |
Африка/Середній Схід |
5,6 |
3,7 |
1,4 |
36:64 |
Австралія |
2,0 |
2,0 |
0,7 |
43:57 |
Південна Азія |
5,8 |
3,0 |
1,5 |
40:60 |
Індія |
5,5 |
3,3 |
1,6 |
60:40 |
Китай |
4,7 |
1,9 |
0,1 |
31:69 |
Південна Корея |
2,6 |
2,6 |
0,3 |
69:31 |
Тайвань |
2,8 |
-(2,1) |
2,0 |
73:27 |
Японія |
2,0 |
-(1,7) |
0,1 |
65:35 |
Азія |
4,7 |
2,2 |
0,9 |
46:54 |
Крім Азії |
2,9 |
2,2 |
1,2 |
58:42 |
У світі |
3,9 |
2,2 |
1,1 |
49:51 |
Як видно із таблиці 1.3. темпи розвитку асортименту хімічних ниток випереджають темпи розвитку хімічних волокон. Практично ця тенденція проявляється за всіма регіонами, особливо в Азіатському (Китай, Індія, Японія, Тайвань).
Споживання хімічних волокон продовжує залишатись більш низьким, ніж бавовнику, за виключенням Західної Європи і Китаю, хоча до 2025 року при запланованих темпах зростання це співвідношення в світовому масштабі повинно вирівнятись (49:51).
Цікаво прослідкувати (табл. 1.4), як майже протягом століття змінюється світове споживання натуральних і хімічних волокон і як при цьому буде змінюватись співвідношення між ними І наскільки цей розвиток виявиться адекватним зростанню населення на планеті.
Таблиця 1.4
Світове споживання текстильних волокон, прогнозування до 2050 р.
Типи волокон |
Одиниці вимірю вання
|
Роки |
|||||
1960 |
1970 |
1980 |
1990 |
2000 |
2050 (тенденція) |
||
Вовна |
млн. т |
1,5 |
1,6 |
1,6 |
1,7 |
1,5 |
2,0 |
Бавовна |
млн. т |
9,4 |
12,3 |
14,2 |
18,2 |
20,2 |
33,0 |
(ринкова частка) |
% |
64,5 |
53,3 |
46,6 |
45,8 |
37,3 |
21,0 |
Хімічні волокна |
млн. т |
1,8 |
4,8 |
8,2 |
10,4 |
16,2 |
38,0 |
(ринкова частка) |
% |
12,0 |
20,5 |
27,1 |
26,2 |
30,0 |
24,0 |
Хімічні нитки |
млн. т |
1,5 |
4,0 |
5,9 |
8,9 |
15,5 |
85,0 |
(ринкова частка) |
% |
10,1 |
17,1 |
19,4 |
22,4 |
28,7 |
53,0 |
Всього |
млн. т |
14,6 |
23,2 |
30,3 |
39,8 |
54,1 |
160,0 |
Щорічні темпи зростання (до попереднього періоду) |
% |
|
4,7 |
2,7 |
2,8 |
3,1 |
2,2 |
Населення земної кулі |
млрд. чол. |
3,0 |
3,6 |
4,4 |
5,3 |
6,1 |
9,2 |
Потреба волокон на душу населення |
кг/чол. |
4,7 |
6,2 |
6,7 |
7,5 |
8,8 |
17,3 |
Таблиця 1.4. підтверджує переважний розвиток асортименту хімічних ниток, передусім синтетичних, пряжеподібних, ринкова частка яких до середини XXI століття буде значно вищою (53 %), ніж будь-якого із волокон.
У період 2000-2020 рр. прогнозується практично лінійне зростання споживання хімічних волокон і ниток на душу населення, який досягне середньосвітової величини більше 9 кг/чол., тобто приблизно в 2,4 рази більше, ніж бавовнику (3,8 кг/чол.), а до 2050 р. — 13,6 кг, або в 3,8 рази більше, ніж бавовнику (3,6 кг/чол.).
Зупинимося детальніше на окремих представниках цієї продукції.
Світовий попит на віскозні і ацетатні комплексні нитки стійко падає з початку 80-х років минулого століття. Нині він на такому рівні, що попит на душу населення міг би стабілізуватись і в перспективі не зазнавати серйозних коливань.
Виробництво віскозного штапельного волокна багато в чому буде залежати від вирішення проблем з навколишнім середовищем, пов'язаних з технологією їх одержання.
Щодо об'ємів поліакрилонітрильного (ПАН) волокна на душу населення прогнози досить утішні: в подальші два десятиріччя попит на ПАН волокна буде вищим, ніж у період 1999-2001 рр.
Попит на поліамідні (ПА) нитки в минулі роки зростав досить повільно, а на сьогодні починає повільно знижуватись. У майбутньому, після 2010 р. може мати місце деяка стабільність у споживанні ПА волокна, але тільки в тому випадку, якщо ринок буде більш виснаженим, ніж у даний час.
Споживання на душу населення поліпропіленових ниток і волокон (складають у деяких виробах конкуренцію ПЕФ і ПА) до 2020 р. явно показує підйом. Ринок ПП волокон і ниток швидко зріс, починаючи з 1980 р., в 90-х роках зростання сповільнилося, але головне — тенденція в майбутньому до розширення ринку очевидна, а запаси текстильної системи постачання можуть до 2020 р. значно зрости за короткий час.
Ситуація на масивному і зростаючому ринку ПЕФ ниток і волокон, яка оцінюється також потребою на душу населення, виглядає досить обнадійливе. Незабаром можна буде спостерігати швидке зростання бізнесу у сфері ПЕФ ниток, що призведе до зростання споживання, (2,5 кг на душу населення в 2004-2006 рр.).
У цілому до 2020 р. в світі прогнозується попит на ПЕФ нитки — 4 кг/чол., що складає від аналогічного показника всіх видів текстильної сировини, сумарно хімічних волокон і ниток, тільки хімічних ниток — 32,44 і 67 % відповідно.
Ці цифри досить переконливо свідчать про перевагу ПЕФ волокон у сучасному балансі текстильної сировини, безперечного світового лідера в цій сфері.
На сьогодні асортимент текстильних волокон досить постійний і складається із природних (бавовнику, льону, шерсті, шовку), штучних (гідратцелюлозних, ацетатних і триацетатних), синтетичних гетероланцюгових (ПА, ПЕФ, поліуретанових) і карболанцюгових (ПАН, полівінілспиртових, полівінілхлоридних, поліолефінових) волокон.
Очевидно в найближчі роки не слід чекати використання принципово нових полімерів як волокно утворюючих. Збережеться тенденція використання для виробництва текстильних виробів традиційних полімерів у суміші одних з іншими. Покращення їх властивостей буде відбуватись за рахунок фізичної і хімічної модифікації.
Якщо асортимент текстильних волокон залишається незмінним, то співвідношення між окремими видами і групами волокон в останні роки суттєво змінюється з тенденцією збільшення в загальному балансі частки синтетичних і передусім поліефірних волокон.
