- •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:
2.5.4. Пряме друкування текстильних матеріалів
Друкування прямими барвниками по бавовняних і віскозно-штапельних матеріалах використовують порівняно рідко із-за недостатнього колористичного ефекту. Для підвищення стійкості забарвлення в друкувальний склад вводять ДЦУ, ДЦМ та інші закріплювачі.
Кислотні і металовмісні барвники використовуються для друкування тканин із шерстяних і поліамідних волокон. Друкування кислотними барвниками не так поширене, як фарбування, однак, ними друкують шерстяні, напівшерстяні хустки, а також хустки із поліамідних волокон.
Друкувальна фарба в цьому випадку, крім барвника (2-2,5 г/кг), містить загустку, гліцерин, сечовину, 30 %-ну оцтову кислоту. Для покращення фіксації кислотних барвників при друкуванні тканини із поліамідних волокон до складу друкувальної фарби рекомендують вводити інтенсифікатори — диетиленгліколь, бензиловий спирт, резорцин. Загущувачами можуть служити трагант, декстрин, альгінат натрію, крохмаль, карбоксилметилцелюлоза.
Надруковану і висушену тканину запарюють при 102-104°С на протязі 20-30 хв. (для поліамідних матеріалів) і 1,5-2 год. (для шерсті), після чого ретельно промивають.
Для нанесення візерунка на тканини із целюлозного і віскозного волокон широко використовують активні барвники. Вони можуть використовуватись як у прямому друкуванні, так і в резервному. Використовують два способи прямого друкування активними барвниками — одностадійний і двостадійний.
При друкуванні одностадійним способом на тканину наносять друкувальну фарбу, яка містить активний барвник, загустку, сечовину і гідрокарбонат натрію. Після друкування тканину висушують і обробляють насиченою водяною парою при 102-105°С (3-5 хв. — для більш реакційноздатних і 5-10 хв. для менш реакційноздатних барвників). Далі тканину промивають холодною і гарячою водою (70-80°С), гарячими розчинами синтетичних миючих засобів, знову гарячою і холодною водою. Як загущувачі при друкуванні активними барвниками використовують альгінат натрію, а також карбоксилметилцелюлозу. Сечовину додають для збільшення розчинності активних барвників.
Фіксація активних барвників у середовищі насиченої пари ускладнюється їх гідролізом. Значно кращі результати дають високотемпературні способи фіксації активних барвників. Надруковану і висушену тканину обробляють або в середовищі гарячого повітря (150-170°С, 3,5 хв.), або в камерах з інфрачервоним випромінюванням (10—15 сек. при температурі поверхні тканини 180—190°С), або в середовищі перегрітої пари (180°С, 1—2 хв.). Ці способи фіксації більш ефективні, ніж фіксація активних барвників дією насиченої водяної пари.
При двостадійному способі друкування тканини активними барвниками на текстильний матеріал наносять друкувальну фарбу, яка не містить лужний реагент, висушують, просочують тканину загущеним розчином лужного реагента в присутності електроліту і піддають віджату тканину тепловій обробці. Далі тканину промивають, як і при одностадійній технології.
Виділення обробки надрукованої тканини лужним реагентом в окрему операцію дозволяє використати більш сильні лужні реагенти і відповідно прискорити фіксацію барвників на стадії теплової обробки. Крім того, виключення лужного реагенту із складу друкувальної фарби забезпечує її тривале зберігання, а також можливість зберігання надрукованої тканини перед тепловою обробкою. До складу просочувального розчину входять гідроксид натрію, нейтральний електроліт (NаСІ), невелика кількість загущувача. Нейтральний електроліт попереджає десорбцію барвника з тканини в просочувальну ванну.
Загущувач підвищує в'язкість розчину і перешкоджає тим самим розмиванню контурів друкованого рисунка. Як загущувачі використовують альгінат натрію, карбоксиметилцелюлозу, а також емульсійні загустки.
Кубові барвники знаходять широке використання в прямому друкуванні текстильних матеріалів із целюлозних і гідратцелюлозних волокон, а також при витравному друкуванні.
Існує три способи прямого друкування кубовими барвниками: одностадійні — лужно-відновний, ронгалітно-поташний і двостадійний.
За першим способом на тканину наносять друкувальний склад, що містить відновлений кубовий барвник, висушують і запарюють; другий спосіб передбачає друкування складом, який містить невідновлений кубовий барвник в тонкодисперсній формі, відновник і луг з подальшим висушуванням і запарюванням; двостадійний спосіб включає друкування фарбою, що містить невідновлений кубовий барвник у тонкодисперсній формі без відновника і лугу, з наступним висушуванням, обробку лужним розчином відновника і запарювання. В останньому випадку стадії друкування і переводу барвника в лейкоформу розділені.
В усіх трьох схемах процес закінчується операціями окислення, миловки і промивання гарячими розчинами синтетичних миючих засобів, гарячою і холодною водою.
Друкування з попереднім відновленням барвника (за першою схемою) витіснено друкуванням за двома останніми схемами, оскільки в умовах виробництва тонкодисперсних паст для друкування кубових барвників недоцільно використовувати менш продуктивний спосіб, який потребує додаткової операції — відновлення барвника.
При друкуванні за другим способом в друкувальну фарбу, крім тонкодисперсної пасти для друкування кубового барвника, вводять відновник — ронгаліт, луг, поташ і гліцерин як гігроскопічні речовини.
Для ронгалітно-поташного способу рекомендується широкий вибір загусток (крохмальна, крохмально-трагантна, карбоксиметилцелюлозна, альгінатна). Поташ відіграє роль не тільки лужного реагента, але і гігроскопічної речовини. В його присутності (як і в присутності гліцерину) тканина в місці відбитка інтенсивно адсорбує вологу із атмосфери запарного апарата.
Недоліком перших двох одностадійних способів є сумісна присутність в друкувальній фарбі барвника і відновника, який розкладається на стадії висушування і при подальшому зберіганні висушеної тканини перед запарюванням. Тому ронгаліт вводиться в друкувальну фарбу зі значним надлишком стосовно до барвника, який необхідно відновити.
Двостадійний спосіб є одним із прогресивних способів друкування. Він характеризується необмеженою стійкістю друкувальних фарб при зберіганні і на тканині до проявлення, більш повною фіксацією барвника, що забезпечує більшу яскравість забарвлення, високою продуктивністю і якістю.
Широке використання в прямому друкуванні бавовняних і віскозних штапельних тканин знаходять нерозчинні азобарвники. Найбільше поширення отримали два способи прямого друкування за допомогою цих барвників: