2.4. Подготовка шерстяных тканей

Шерстяные ткани подразделяются на гребенные и суконные, значительно различающиеся между собой по сырьевому составу и технологии обработки.

Для гребенных тканей необходимо сохранить четкость исходного ткацкого рисунка, а также форму и линейные размеры полотна.

Для суконных тканей предусмотрены воздействия, вызывающие их усадку, уплотнение, образование поверхностного застила.

Большинство шерстяных тканей в настоящее время изготавливается из смеси шерсти с химическими волокнами, что необходимо учитывать при выборе технологии подготовки.

Основными подготовительными операциями при обработке шерстяных тканей являются: опаливание, промывка, карбонизация, заварка, валка, ворсование и беление.

Опаливанию подвергают только гребенные ткани. Процесс осуществляется на газоопаливающих машинах.

Промывка осуществляется с целью удаления шлихты и жировых веществ, присутствие которых затрудняет проведение последующих процессов крашения и отделки.

Чаще всего в шерстяной отрасли шлихтованию подвергают основную пряжу гребенных тканей, так как она обладает пониженной линейной плотностью. Для шлихтования используют составы на основе производных крахмала и синтетических ВМС, например, полиакриламида. Одновременно со шлихтой при промывке удаляются шерстяной воск, замасливатели, наносимые перед кардочесанием, различные загрязнения. Для промывки можно использовать органические растворители, способные удалять жир. Однако для реализации данного способа необходимо использовать специальное герметичное оборудование.

Наибольшее распространение получила промывка, при которой происходит омыление и эмульгирование жировых веществ в растворах, содержащих СМС и кальцинированную соду. При этом большая часть примесей эмульгируется ПАВ и удаляется с ткани при промывке водой в виде эмульсии. Сода умягчает воду, повышает набухание волокна и способствует омылению жировых веществ. Промывку осуществляют при температуре 35–40^оС на оборудовании как периодического (для тяжелых тканей), так и непрерывного действия.

Карбонизация – это процесс обработки шерстяных тканей раствором серной кислоты с последующей сушкой и термообработкой, с целью удаления целлюлозных примесей (остатки репья, корма, затканные нити из целлюлозных волокон). Процесс основан на различном отношении шерсти и целлюлозы к действию кислот. В условиях карбонизации прочность шерстяного волокна не изменяется, а целлюлоза превращается в гидроцеллюлозу.

Процесс карбонизации осуществляют на поточной линии, где ткань сначала пропитывается относительно разбавленным (4-6%) раствором H₂SO₄ при 20–25^оС, отжимается до влажности 70%, а затем подвергается сушке при 80^оС и термической обработке при температуре 110–115^оС в течение 5 минут. В заключении проводят следующие операции: выколачивание хрупкой гидроцеллюлозы, путём механических воздействий, промывку и нейтрализацию шерсти для удаления остатков кислоты.

Карбонизацию можно проводить после промывки или после крашения. Второй вариант более предпочтителен, поскольку исключается неровнота окраски, появляющаяся при крашении карбонизированной ткани.

Заварка (фиксирование) тканей – это процесс обработки полотен в кипящей воде или в насыщенном водяном паре, под натяжением с последующим охлаждением для придания тканям устойчивой структуры. В условиях заварки кератин переходит в фиксированную β-модификацию, в результате чего происходит снятие внутренних напряжений в волокне, возникших под действием механических нагрузок при прядении и ткачестве. Это позволяет предотвратить такие пороки как неоднородность усадки отдельных участков ткани, неровнота окраски, образование заминов, полос и заломов. Кроме того, после заварки ткань менее склонна к свойлачиванию, форма ткацкого рисунка окончательно стабилизируется, наблюдается некоторое повышение интенсивности окрашивания.

Валка – это процесс изготовления тканей суконной группы, при котором происходит целенаправленное уплотнение ткани (уменьшение длины и ширины при увеличении толщины) с одновременным свойлачиванием волокна в поверхностном слое. В результате повышаются теплоизоляционные свойства ткани, увеличивается её мягкость, упругость, эластичность.

Валкоспособность является специфическим свойством шерсти, связанным с наличием наружного чешуйчатого слоя в волокне, его извитостью и упругостью, что обусловлено складчатой структурой макромолекул кератина. Благодаря этому, в процессе валки происходит сцепление и перепутывание волокон, приводящее к образованию застила. Протеканию процесса способствуют механические нагрузки (трение, удары, давление), увлажнение и повышение температуры.

Валку проводят на сукновальных машинах, где пропитанную мыльно-содовым раствором ткань подвергают механическим воздействиям, создаваемым рабочими органами машины. Оптимальной температурой валки является 37–45^оС, а длительность процесса определяется требованиями к величине уплотнения и свойлачивания.

Беление шерсти, имеющей слабую природную окраску, осуществляют пероксидом водорода в щелочной среде при рН=8–9 или в подкисленных растворах при температуре 40–50^оС. Материал выдерживают в подогретом растворе в течение часа, после чего обработку продолжают в остывающей ванне в течение 8–12 часов при постоянной циркуляции раствора. Далее следует промывка.