
- •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:
Класифікація барвників
Барвники, розчинні у воді |
Барвники, нерозчинні у воді |
Барвники, утворені на волокні |
|
Аніонні |
Катіонні |
Кубові* Сірчисті* Дисперсні** Тонкодисперсні пігменти |
Чорний анілін Нерозчинні у воді азобарвники |
Прямі Кислотні Протравні (хромові) |
Катіонні Основні |
* Барвники, яким надається тимчасова розчинність на стадії використання.
** Малорозчинні у воді барвники.
Колір — головна відмінна властивість барвників, яка характеризує взаємодію їх зі світлом, що призводить до поглинання частини світлових променів видимої області спектра. Отже, причиною забарвлення (кольору) барвників є вибіркове поглинання ними частини світлових променів із загального світлового потоку в видимій частині електромагнітного спектра.
Згідно зі стандартом назва барвника передбачає вказівку на належність його до класу за технічною класифікацією, наприклад, "прямий", "кислотний" і т. п., потім назва кольору — "жовтий", "червоний" і т. п. В окремих випадках вказують специфічні властивості барвника або його будову — "антрахіноновий". Наприкінці назви ставлять буквені позначення, які уточнюють колористичні відтінки (ж — жовтуватий, с — синюватий). Більш різкі відтінки позначають цифрами, які розміщують перед буквами.
Розчинні у воді барвники випускають у формі порошків із вмістом забарвлюючої речовини 48-50 % і тільки в окремих випадках ця величина знижується до 26-28 %. Розміри забарвлених часточок малі — всього 0,2-0,3мкм. Решту технічного продукту складають домішки у вигляді речовин, що не провзаємодіяли, вода, різні наповнювачі.
Нерозчинні у воді барвники випускаються у вигляді тонкодисперсних порошків і в формі морозостійких паст. Вміст барвника в них від 15 до 40 %. Середній розмір часточок барвника становить 2 мкм, хоча трапляються і більші — до 5-10 мкм.
2.4.2. Основні положення теорії фарбування
Мета: вивчити основні положення теорії фарбування; властивості волокон; хімічну будову; фізичні властивості волокон; основні терміни.
План:
Основні положення теорії фарбування.
Властивості волокон.
Хімічна будова.
Фізичні властивості волокон.
Загальноприйнято розглядати процес фарбування як довільний перехід молекул або іонів барвника із розчину на волокно з подальшою їх взаємодією.
Серед можливих способів фарбування на текстильних підприємствах використовують такі, при яких волокнистий матеріал обробляють у водному розчині, розчині органічних розчинників, дисперсії барвників.
Кінцевою метою процесу фарбування є отримання рівномірного і яскравого забарвлення з певними спектральними властивостями (колір, інтенсивність, яскравість, відтінок), стійкого в умовах експлуатації. Досягнення цієї мети зумовлене явищем масоперенесення барвника із зовнішнього середовища на волокно. Міжфазне перенесення барвника складається з: 1) дифузії барвника в зовнішній фазі до поверхні волокна, 2) сорбції барвника на зовнішній поверхні волокна, 3) дифузії у волокні і 4) сорбції на внутрішній поверхні волокна. Міжфазне перенесення барвника закінчується фіксацією барвника на внутрішній поверхні волокна.
Причиною переходу барвника із розчину в субстрат є сили притягування, що виникають між молекулами барвника і активними центрами волокнистого матеріалу. Ступінь тенденції переходу барвника із зовнішнього середовища на волокно називається спорідненість або стандартна спорідненість, якщо це поняття відноситься до стану рівноваги. Спорідненість не залежить від швидкості фарбування і кількості зафіксованого барвника. Кількісно спорідненість виражається різницею хімічних потенціалів барвника в фазах волокна і розчину.
Активними партнерами в процесі фарбування є барвники і волокнисті матеріали. Тому хімічна будова, фізична структура, властивості як барвників, так і волокон суттєво впливають на процес фарбування.