
- •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:
Кератин
N+Н3
- N=N - - SO3-
O O
Cr
O O
O=C NH2 C-OH
Кератин
Таким чином, на відміну від кислотних барвників, які утворюють іонні зв'язки з кератином шерсті, в даному випадку між волокном і барвником виникають ще й координаційні і ковалентні зв'язки, що є важливим фактором у підвищенні стійкості отриманого забарвлення.
Технологія фарбування хромовими барвниками проводиться за трьома способами: 1) з попереднім, 2) наступним і 3) одночасним хромуванням.
Фарбування з попереднім хромуванням знаходить обмежене використання через значну тривалість процесу (≈ 400 хв.) і можливість пошкодження шерсті. При хромуванні шерстяного волокна використовують розчини біхромату калію, вміст якого складає не більше 25-50 % від маси барвника. З метою попередження пошкодження шерсті при відновленні хрому (VI) до хрому (III) в розчин вводять слабкі відновники, наприклад, тіосульфат натрію, тіосечовину (тіокарбамід), мурашину або щавлеву кислоту (1-1,5 % від маси волокна). Обробку шерсті починають при 40°С, протягом 1 год. розчин нагрівають до кипіння і хромують при кипінні біля 1—1,5 год. Потім волокно промивають і фарбують за технологією фарбування кислотними барвниками.
Найбільше поширення отримав спосіб з наступним хромуванням. Він значно простіший, менш тривалий (≈ 240 хв.) і викликає менше пошкодження шерсті. Однак у цьому випадку остаточне забарвлення утворюється не в процесі фарбування, а лише після хромування, що створює труднощі при отриманні заданого під певний зразок кольору. Для попередження утворення комплексу барвника в фарбувальному розчині і на поверхні волокна операцію хромування починають тільки після повного виснаження (вичерпання) фарбувального розчину. Фарбування проводять при температурі кипіння за технологією фарбування кислотними барвниками, потім фарбувальну ванну охолоджують до температури 70-80°С і додають К2Сr2О7 (0,5-1,5 % від маси волокна). Хромування проводять при кипінні протягом 30-45 хв.
Отримане забарвлення більш рівномірне, ніж у випадку фарбування з попереднім хромуванням, оскільки рівномірність забарвлення формується на першій стадії фарбування, коли барвник здатний мігрувати.
Фарбування з одночасним хромуванням являється найбільш простим і економічним способом (225 хв.), однак він не є універсальним. Цей спосіб отримав назву однохромового. Для фарбування за цим способом придатні спеціальні однохромові барвники. Для них характерні невеликі молекули, що швидко дифундують в кератин і фіксуються в слабо кислому або нейтральному середовищах. Відсутність (за деяким виключенням) іонізуючих груп (-SО3Н, -СООН) і введення замісників, які знижують полярність, надає молекулі гідрофобний характер, прискорюючи перехід барвника на волокно. Ці барвники відзначаються пониженою здатністю до реакції комплексоутворення. Вона відбувається тоді, коли більша частина барвника знаходиться на волокні. Для зниження реакційної здатності до реакції комплексоутворення в структуру барвника вводять нітрогрупи, атоми галогенів та ін.
Сповільненню реакції комплексоутворення сприяє також те, що замість калієвого хромпіку використовують метахромову протраву — амонійний хромпік, який важче відновлюється і повільніше вступає в реакцію комплексоутворення. Замість хромовокислого амонію можна використовувати суміш К2Сr2O7 і (NH4)2SO4 (1:2).
При високій температурі фарбування солі амонію гідролізуються з виділенням аміаку і кислоти, і кислотність фарбувальної ванни поступово збільшується (рН 5-7). Це обумовлює утворення комплексу не в розчині, а в волокні, в яке проник барвник.
Фарбувальний розчин містить 2-5 % (від маси волокна) суміші К2Сr2O7 і (NН4)2SO4, барвник (до 3 %) і сульфат натрію (10 %). Фарбування починають при рН 6—8,5 і температурі 50-60°С. Потім температуру піднімають до кипіння і фарбують протягом 45-60 хв. Після фарбування ванну охолоджують і промивають забарвлене волокно.