Мерсеризація текстильних матеріалів

Мета: вивчити мерсеризацію текстильних матеріалів, основні терміни.

План:

1. Мерсеризація текстильних матеріалів.

У процесі облагородження бавовняної тканини важливе місце займає мерсеризація. Частка текстильних матеріалів, які мерсеризуються, безперервно збільшується і становить приблизно 40 %.

Мерсеризації піддають будь-які сурові, відварені і вибілені бавовняні тканини. Обов'язкову мерсеризацію проходять матеріали, виготовлені з гребінної пряжі, тканини атласного переплетення.

Мета мерсеризації — надання бавовняному волокну блиску, еластичності, підвищеної гігроскопічності, здатності інтенсивно забарвлюватись, а також підвищення його механічної міцності. Суть процесу полягає в обробці целюлозних тканин або пряжі концентрованими розчинами їдкого натрію (225-300 г/л) при температурі 15-18 °С під натягом з подальшою енергійною промивкою їх гарячою і холодною водою.

У результаті мерсеризації відбуваються хімічні, фізико-хімічні процеси і структурні зміни:

1) набрякання целюлозного волокна і проникнення лугу спочатку в аморфну, а потім в орієнтовану частину волокна;

2) вибіркове поглинання (сорбція) целюлозою їдкого натрію, яке супроводжується частковим руйнуванням міжмолекулярних водневих зв'язків, підвищення реакційної здатності целюлози;

3) збільшення розміру пор волокна;

4) хімічна взаємодія їдкого натрію з целюлозою відбувається як екзотермічна реакція з утворенням лужної целюлози за схемою:

(С₆Н₁₀O₅)_n + NаОН → (С₆Н₁₀O₅ NаОН)_n

утворення алкоголяту целюлози [С₆Н₇O₂(ОН)₂ONа]_n, можливо, відбувається за рахунок взаємодії лугу з вторинними гідроксильними групами;

5) часткове руйнування морфологічної структури целюлози, а також структурні зміни макромолекул целюлози в результаті гідролізу лужної целюлози при взаємодії з водою (природна целюлоза частково переходить у гідратцелюлозу).

Лужна целюлоза — нестійка сполука, вона легко руйнується при промиванні водою з утворенням гідратцелюлози, яка не відрізняється за хімічним складом від целюлози, але водночас має підвищену гігроскопічність, більш високу реакційну здатність.

Число гідроксильних груп, які реагують з лугом при мерсеризації змінюється залежно від умов проведення процесу: концентрації NаОН, температури, наявності добавок у ванні.

Після мерсеризації бавовняні волокна набувають більш правильної циліндричної форми, стінки їх набрякають і потовщуються, канал звужується. Волокна і тканина отримують блиск, еластичність, підвищену адсорбційну здатність до води, барвників.

При мерсеризації без натягу спостерігається зменшення орієнтованої частини макромолекули целюлози, завдяки чому відбуваються зміни розмірів волокна (усадка). Волокно вкорочується, а діаметр його відповідно збільшується. Внаслідок потовщення волокна нитки в тканинах зближуються, тканина стає щільнішою, а волокно міцніше і еластичніше.

При мерсеризації в натягнутому стані змінюється форма звитого бавовняного волокна. Волокно випрямляється, фізичні зміни відображаються на оптичних властивостях волокна і тканини: підвищується блиск, з'являється шовковистість, яка зберігається при експлуатації виробів. Крім того, підвищується адсорбційна здатність волокна, досягається економія барвників на 10—15 % при фарбуванні в світлі відтінки і на 20—25 % при фарбуванні в темні, волокна профарбовуються більш глибоко і міцність забарвлення стає більш високою.

Підвищена реакційна здатність мерсеризованого волокна виявляється в прискоренні гідролізу целюлози під дією кислот і в зниженні стійкості її до дії окислювачів. Поряд з цим мерсеризоване волокно більш стійке до світла і світло-погоди, ніж немерсеризоване.