- •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:
Сірчисті барвники
Мета: вивчити сірчисті барвники, основні терміни.
План:
Сірчисті барвники.
Процес періодичного фарбування.
Сірчисті барвники відрізняються від кубових своєю будовою, проте технологічний принцип використання досить близький.
У водорозчинну лейкоформу їх перетворюють шляхом відновлення в лужному середовищі початкової форми пігменту. Після просочування текстильного матеріалу барвник знову переводиться в початкову форму пігменту в волокні при окисленні.
Хімічна будова багатьох сірчистих барвників на сьогодні невідома. Однак встановлено, що більшість сірчистих барвників містить сірку в формі дисульфідних груп —S-S—.
За колористичними властивостями сірчисті барвники поступаються барвникам всіх інших класів: не утворюють яскравого чистого забарвлення, гама кольорів їх обмежена (відсутні червоні і яскраво-червоні), мають низьку забарвлюючу здатність, що спричиняє значні витрати барвника. Крім того, забарвлення не відзначається високою стійкістю (особливо до тертя).
Ці недоліки із врахуванням високої лужності середовища обмежують їх використання.
Однак внаслідок дешевизни сірчисті барвники знаходять досить широке використання для фарбування текстильних матеріалів із целюлозних і гідратцелюлозних волокон, до якості забарвлення яких не пред'являються високі вимоги. Це — підкладкові, технічні тканини, матеріали для спецодягу.
Сірчисті барвники нерозчинні у воді. Для здійснення процесу фарбування їх, як і кубові барвники, переводять у водорозчинні натрієві солі лейкосполук шляхом відновлення в лужному середовищі. У вигляді таких солей вони проявляють спорідненість до целюлози, вибираються із ванни і, окислюючись на волокні киснем повітря або за допомогою окислювачів, переходять в початкову нерозчинну форму, утворюючи забарвлення задовільної стійкості:
S SH SNa
2H 2NaOH
R → R → R + 2H2O
S SH SNa
Барвник Лейкосполука Натрієва сіль
барвника лейкосполуки
SNa SH S
2HOH 1/2O2
R → R → R
-H2O
SNa SH S
Сірчисті барвники відновлюються значно легше, ніж кубові, тому для відновлення звичайно використовують такий відносно слабий відновник, як сульфід натрію. При дії сульфіду натрію в лужному середовищі сірчисті барвники відновлюються, утворюючи натрієві солі лейкосполук, які легко гідролізуються. Утворені при цьому меркаптогрупи можуть окислюватись киснем повітря або слабким окислювачем, у результаті чого на волокні утворюється початковий барвник.
Періодичний спосіб фарбування використовується рідко, так як дає низьку продуктивність, хоча отримане забарвлення характеризується більш високими якісними показниками. Оптимальна концентрація сульфіду натрію складає 50-100 % від маси барвника. В фарбувальну ванну вводять гідроксид натрію, що покращує стабільність його розчину. З метою підвищення вибирання барвника у ванну вводять нейтральний електроліт.
Наявність у ванні гідрофільних органічних речовин (триетаноламін), а також змочувачів (ПАР) покращує забарвлення волокна, підвищує рівномірність забарвлення і стійкість його до мокрих обробок.
Фарбування проводять при температурі 80—90°С.
Процес періодичного фарбування складається із таких операцій: 1) приготування фарбувальної ванни, 2) фарбування, 3) окислення на волокні лейкосполуки барвника, 4) зміцнення забарвлення, 5) промивання.
Для приготування фарбувальної ванни барвник затирають в пасту, добавляють розчин сірчистого натрію, далі суміш нагрівають і кип'ятять до повного розчинення барвника. Повноту розчинення перевіряють нанесенням краплі розчину на фільтрувальний папір. Якщо утворюється рівномірно забарвлена пляма без осаду і світлого ореола, розчин готовий.
Для підвищення стійкості забарвлення, отриманого за допомогою сірчистих барвників, використовують ті самі закріплювачі, що і при фарбуванні прямими барвниками (препарати ДЦУ, ДЦМ). Закріплення забарвлення проводять при концентрації препаратів 30-40 г/л та температурі 70-80°С без подальшого промивання.
Фарбування текстильних матеріалів безперервним способом проводиться плюсовочно-запарним способом. Тканину просочують розчином відновленого сірчистого барвника і запарюють в паровій камері при температурі 101—103°С протягом 1-2 хв., а потім пропускають через промивний апарат, в якому відбувається окислення, промивання і закріплення забарвлення.