Долгий путь хлопка к химической обработке

Хлопок — очень старый материал для обработки текстиля, но с того момента, как его собирают с хлопкового дерева, ему приходится пройти долгий путь химической обработки.

Размерный материал:

Хлопок просто собирают в виде ватного шарика, и его нельзя переделать непосредственно в одежду. Это связано с тем, что одежду изготавливают путем разрезания и сшивания ткани, состоящей из одной нити пряжи, которая, в свою очередь, состоит из одной нити волокна.

Нам нужно счесать ватные шарики в одно хлопковое волокно с помощью текстильной машины, но хлопковые волокна настолько тонкие, что очень легко рвутся при машинной тяге, и нет возможности сплести их в ткань. На пряжу необходимо нанести мыльный слой проклейки (модифицированный крахмал + поливиниловый спирт ПВА, карбоксиметилцеллюлоза КМЦ, полиакрилат ПА), чтобы придать ей защитную пленку и предотвратить разрыв, а также сохранить ворсистость пряжи близко к волокнам. , уменьшая трение и улучшая качество пряжи.

После того, как бесчисленное количество хлопчатобумажной пряжи собрано в единый кусок хлопчатобумажной ткани, его необходимо отправить на печатную и красильную фабрику для обработки.

Кусок ткани обычно проходит 3 этапа: предварительная обработка – крашение – отделка.

Предварительная обработка:

Пасты полезны при плетении, но вредны при окрашивании. Когда поверхность волокна плотно покрыта пленкой целлюлозы, краситель не может проникнуть внутрь волокна для его окрашивания и тогда перед последующим крашением необходимо обрабатывать целлюлозу.

Поэтому нам придется использовать горячий каустик NaOH, чтобы растворить суспензию в хорошую водорастворимую натриевую соль, и немного пермеата JFC (полиоксиэтиленового эфира жирного спирта), чтобы лучше растворить ее. Этот шаг называется изменением размера.

Хлопок выращивается естественным путем, поэтому он содержит много-много примесей, в том числе пектин, воски, шелуху хлопкового семени, неорганические соли, пигменты, золу, азотистые вещества и так далее. Эти примеси приводят к тому, что зародыши хлопка становятся желтыми и покрываются черной оболочкой семян хлопка.

Затем необходимо добавить окислитель перекись водорода H2O2, чтобы отбелить пигмент, и в то же время, чтобы удалить почерневшую оболочку семян хлопчатника, добавляют каустическую соду NaOH и бисульфит натрия NaHSO3 для реакции с фенольными гидроксильными группами в лигнине с образованием производных, которые легко растворяются в щелочах. Этот этап называется рафинирующим отбеливанием.

Количество каустической соды, адсорбированной или израсходованной 100 г хлопкового волокна 

Поскольку перекись водорода может легко катализироваться ионами металлов железа и меди в воде, что приводит к неэффективному разложению, так что ткань хлопкового зародыша не только не отбеливается, но и из-за бурной реакции и делает дырки в ткани, а также добавьте силикат натрия Na2SiO3, ЭДТА, гексаметафосфат натрия для адсорбции этих ионов металлов и предотвращения возникновения каталитического явления, связанного с ионами металлов.

Крашение.

Красители совершенно отличаются от пигментов, и именно прочная связь между красителем и одеждой гарантирует, что цвет не выпадет при повседневной стирке и не испачкает цвет на одежде.

Комбинация пигмента и волокна для рисования и письма не так сложна; достаточно иметь цвет.

Для хлопкового волокна обычно используются три типа красителей: прямые красители, реактивные красители и восстановительные красители. Все они по-разному связываются с хлопковым волокном.

Прямые красители: отрицательно заряжены, при этом хлопковые волокна в водных растворах также заряжены отрицательно, так как содержат много гидроксильных-ОН-групп и групп карбоновой кислоты - СООН, что приводит к взаимному отталкиванию. Поэтому необходимо добавить сульфат натрия Na2SO4, который имеет небольшой ионный радиус и положительно заряжен, чтобы нейтрализовать электрические свойства и уменьшить взаимное отталкивание зарядов, и тогда прямой краситель полагается на свои собственные силы Ван-дер-Ваальса и водородные связи для тесно сцепляться с хлопковыми волокнами.

Реактивные красители: также известные как реактивные красители, эти красители содержат как винилсульфоновые, так и гомотриазиновые группы, обе из которых могут быть заменены гидроксилом-ОН на целлюлозе для образования стабильной ковалентной связи. Однако реакция замещения должна проходить при pH примерно 11, чтобы полностью прореагировать, необходимо добавить карбонат натрия Na2CO3, чтобы довести pH до щелочного уровня.

Восстановительные красители: обычно они твердые, поэтому нет возможности окрасить их непосредственно на хлопковые волокна, поэтому нам приходится добавлять дитионит натрия (гидросульфит натрия) и порошок Ронгалит (сульфоксилат формальдегида натрия), чтобы редуцирующие красители превращались в растворимые загадочные натриевые соли. который затем можно растворить в воде и окрасить волокна, а затем поместить на воздух для использования кислорода или добавить перекись водорода H202 для повторного окисления загадочных солей натрия. Крашение затем завершается повторным окислением рецессивного красителя до нерастворимого восстановительного красителя в воздухом или добавлением перекиси водорода H202.

Восстановительные красители в обычных условиях не растворяются, поэтому потерять цвет очень сложно.

После окрашивания на поверхности хлопчатобумажной ткани все еще остается большое количество плавающего цвета, поэтому необходимо большое количество поверхностно-активных веществ, чтобы смыть этот слой плавающего цвета и предотвратить повторное окрашивание ткани вымытым цветом. поэтому для повторного смешивания смывки необходимо использовать множество различных поверхностно-активных веществ.

После стирки необходимо использовать активный фиксатор цвета (соединение четвертичной аммониевой соли), который может вступать в реакцию и соединяться с красителем, делая его менее растворимым, или покрывать поверхность одежды непосредственно пленкой, затрудняя проникновение красителя. оторваться.

При добавлении фиксатора цвета улучшение стойкости по сравнению с чистым цветом становится очевидным.

Пост-финишная обработка:

Все ткани сотканы из пряжи, но свойства ткани ≠ свойства самих волокон.

Принтеры и красильщики могут пропитывать ткани раствором фторуглеродного полимера и посредством определенного процесса обжига придавать хлопчатобумажным тканям водоотталкивающие свойства, как я описываю в этой статье (какие два органических растворителя не растворяются друг в друге и оба нерастворимы в воде?)

Это улучшает характеристики тканей и известно в нашей промышленности как вспомогательные средства для печати и крашения.

Ощущение от одежды ухудшается при большем количестве стирок просто потому, что количество смягчителя в одежде уменьшается при большем количестве стирок.

Обычные смягчители включают катионные смягчители и силиконовые смягчители. Катионные поверхностно-активные вещества также являются основными ингредиентами кондиционеров для волос, в основе которых лежат гидрофобные вещества, прикрепляющиеся к волокнам, и гидрофильные группы с катионным зарядом, которые отталкивают друг друга, чтобы уменьшить трение.

Эффект смягчителя силиконового масла будет еще более выраженным, поскольку энергия, необходимая для вращения силиконово-кислородной связи Si-O в силиконовом масле, практически равна нулю, а две метильные группы в диметилсиликоновом масле также занимают большее пространственное положение. , что позволяет волокнам увеличивать расстояние друг от друга, тем самым улучшая мягкость.

Структурная формула силиконового масла

Водонепроницаемый, мягкий, меняющий цвет, антибактериальный, ароматический, огнестойкий, против морщин, отбеливающий, чернеющий, увеличивающий вес, флуоресцентный, от комаров и т. д., только вы не можете об этом подумать, нет, вы не можете сделать, и это всего этого можно достичь путем добавления различных добавок для печати и окрашивания.