המסע הארוך של כותנה לעיבוד כימי

כותנה היא חומר עיבוד טקסטיל ישן מאוד, אך מרגע קטיפתה מעץ הכותנה היא צריכה לעבור מסע ארוך של עיבוד כימי.

חומר גודל:

כותנה נקטפת רק ככדור כותנה ולא ניתן להפוך אותה ישירות לבגדים. הסיבה לכך היא שבגדים מיוצרים על ידי חיתוך ותפירה יחדיו של בד, המורכב מחוט יחיד של חוט, אשר בתורו מורכב מגדיל אחד של סיבים.

אנחנו צריכים לסרק את כדורי הצמר גפן לסיבי צמר גפן בודדים באמצעות מכונת טקסטיל, אבל סיבי הכותנה עדינים עד כדי כך שהם נשברים בקלות רבה בזמן מתיחה של המכונה ואין דרך לארוג אותם לתוך בד. יש למרוח על החוט שכבת סויה (מידה שונה של עמילן + PVA פוליוויניל אלכוהול, CMC carboxymethyl cellulose, PA polyacrylate) כדי לתת לו סרט הגנה כדי למנוע שבירה, וגם כדי לשמור על השעירות של החוט קרוב לסיבים , הפחתת החיכוך ושיפור איכות החוט.

לאחר שאינספור חוטי הכותנה נוצרו לחתיכת בד כותנה אחת, יש לשלוח אותה למפעל הדפסה וצביעה לעיבוד.

פיסת בד עוברת בעיקר 3 שלבים: טיפול מקדים - צביעה - גימור

טיפול מקדים:

הדבק מועיל בעת אריגה, אך מזיק בעת צביעה. כאשר פני הסיבים מכוסים היטב על ידי סרט של עיסת, הצבע אינו יכול להיכנס לתוך הסיב כדי לצבוע אותו ולאחר מכן יש צורך לטפל בעיסה לפני הצביעה שלאחר מכן.

אז אנחנו צריכים להשתמש בסודה חמה NaOH כדי להמיס את התרחיץ לתוך מלח נתרן טוב מסיס במים, וחלק JFC permeate (אלכוהול שומני פוליאוקסיאתילן אתר) כדי לעזור להמיס אותו טוב יותר. שלב זה נקרא ניקוי מידות.

כותנה גדלה באופן טבעי, ולכן היא מכילה הרבה מאוד זיהומים, כולל פקטין, שעווה, קליפות זרעי כותנה, מלחים אנאורגניים, פיגמנטים, אפר, חומרים חנקניים וכן הלאה. זיהומים אלו גורמים לנבט הכותנה להיות צהוב ומכוסה בקליפות זרעי כותנה שחורות.

לאחר מכן יש צורך להוסיף את חומר החמצון מי חמצן H2O2 כדי להלבין את הפיגמנט, ובמקביל להסיר את קליפות זרעי הכותנה המושחרות, מוסיפים סודה קאוסטית NaOH ונתרן ביסולפיט NaHSO3 כדי להגיב עם קבוצות ההידרוקסיל הפנוליות בליגנין לייצור נגזרות מסיסים בקלות באלקלי. שלב זה נקרא זיקוק הלבנה.

כמות סודה קאוסטית שנספגה או נצרכת על ידי 100 גרם סיבי כותנה 

כי מי חמצן יכול בקלות להיות מזרז על ידי יוני המתכת של ברזל ונחושת במים כדי להתרחש פירוק לא יעיל, כך שבד עוברי הכותנה לא רק לא מולבן אלא גם בגלל התגובה האלימה ועושה חורים בבד, כך גם addsodium silicate Na2SiO3, EDTA, sodium hexametaphosphate כדי לספוח יוני מתכת אלו כדי למנוע התרחשות של תופעה קטליטית של יוני מתכת.

צְבִיעָה.

צבעים שונים לחלוטין מפיגמנטים, והקשר החזק בין הצבע לבגד הוא זה שמבטיח שהצבע לא ייפול בכביסה יומיומית ושהצבע על הבגד לא יכתים את האדם.

השילוב של פיגמנט וסיבים לציור ולכתיבה אינו כל כך תובעני; מספיק שיהיה צבע.

ישנם שלושה סוגים של צבעים בשימוש נפוץ עבור סיבי כותנה: צבעים ישירים, צבעים תגובתיים וצבעי הפחתה. כולם נקשרים לסיבי הכותנה בדרכים שונות.

צבעים ישירים: טעונים שלילי, בעוד שסיבי כותנה טעונים שלילי גם בתמיסות מימיות מכיוון שהם מכילים קבוצות הידרוקסיל-OH וחומצה קרבוקסילית רבות - COOH, מה שגורם לדחייה הדדית. אז יש צורך להוסיף את סודיום סולפט Na2SO4, בעל רדיוס יוני קטן והוא טעון חיובי, כדי לנטרל את התכונות החשמליות ולהפחית את דחיית המטען ההדדית, ואז הצבע הישיר מסתמך על כוחות ואן דר ואלס שלו וקשרי מימן. קשר הדוק עם סיבי הכותנה.

צבעים תגובתיים: ידועים גם כצבעים תגובתיים, לצבעים אלה יש גם קבוצות וינילסולפון וגם קבוצות הומטריאזין, את שתיהן ניתן להחליף בהידרוקסיל-OH על התאית כדי לייצר קשר קוולנטי יציב. עם זאת, תגובת ההחלפה צריכה להיות בערך pH: 11 כדי להגיב באופן מלא, יש להוסיף נתרן קרבונט Na2CO3 כדי להתאים ל-pH בסיסי.

צבעי הפחתה: בדרך כלל הם מוצקים, כך שאין דרך לצבוע אותם ישירות על סיבי הכותנה, אז עלינו להוסיף סודיום דיתיוניט (נתרן הידרוסולפיט) ואבקת רונגליט (נתרן פורמלדהיד סולפוקסילט) כדי להגיב את צבעי ההפחתה למלחי נתרן מסיסים, לאחר מכן ניתן להמיס אותו במים ולצבוע על הסיבים, ולאחר מכן להציב אותו באוויר כדי להשתמש בחמצן או להוסיף מי חמצן H202 כדי לחמצן מחדש את מלחי הנתרן הקריפטיים. הצביעה הושלמה לאחר מכן על ידי חמצון מחדש של הצבע הרצסיבי לצבע רדוקטיבי בלתי מסיס ב אוויר או על ידי הוספת מי חמצן H202.

צבעים מצמצמים אינם מתמוססים בנסיבות רגילות, ולכן קשה מאוד לאבד צבע.

לאחר הצביעה, עדיין ישנה כמות גדולה של צבע צף על פני בד הכותנה, ולכן יש צורך במספר רב של תרכובות חומרי שטח כדי לשטוף את שכבת הצבע הצף הזו ולמנוע מהצבע השטוף להכתים מחדש את הבד, לכן יש להשתמש במגוון חומרים פעילי שטח שונים כדי להרכיב את הכביסה שוב.

לאחר הכביסה, יש צורך להשתמש בחומר מקבע צבע פעיל (תרכובת מלח אמוניום רבעוני), שיכול להגיב ולהתאחד עם הצבע, מה שהופך אותו פחות מסיס או לכסות את פני הבגד ישירות בסרט, מה שמקשה על הצבע. לרדת.

עם תוספת של חומר קיבוע צבע, השיפור ביציבות בהשוואה לצבע ריק ברור.

סיום פוסט:

בדים ארוגים כולם מחוטים, אבל תכונות הבד ≠ תכונות הסיבים עצמם.

מדפסות וצובעים יכולים להספיג בדים בתמיסת פולימר אפלואורו-פחמן, ובאמצעות תהליך אפייה מסוים, יכולים להפוך את בדי הכותנה לדחייה מים, כפי שאני מתאר במאמר זה (מהם שני הממיסים האורגניים שאינם מסיסים הדדית ושניהם בלתי מסיסים במים?)

זה משפר את הביצועים של בדים ומוכר בתעשייה שלנו כחומרי עזר להדפסה וצביעה.

התחושה של הבגד תתדרדר עם יותר כביסות פשוט כי המרכך בבגד יקטן עם יותר כביסות.

המרככים הנפוצים כוללים מרככים קטיוניים ומרככי סיליקון. חומרים פעילי שטח קטיוניים הם גם המרכיבים העיקריים במרככי שיער, המסתמכים בעיקר על חומרים הידרופוביים שייצמדו לסיבים ולקבוצות הידרופיליות עם מטען קטיוני הדוחים זה את זה כדי להפחית את החיכוך.

השפעתו של מרכך שמן הסיליקון תהיה בולטת עוד יותר, שכן האנרגיה הנדרשת לסיבוב קשר החמצן סיליקון Si-O בשמן הסיליקון היא כמעט אפסית, ושתי קבוצות המתיל בשמן הסיליקון דימתיל תופסות גם מיקום מרחבי גדול יותר. , המאפשר לסיבים להגדיל את מרחקם זה מזה, ובכך לשפר את הרכות.

נוסחת המבנה של שמן סיליקון

עמיד למים, רך, משנה צבע, אנטיבקטריאלי, ארומטי, מעכב בעירה, נגד קמטים, הלבנה, השחרה, עלייה במשקל, פלורסנט, דוחה יתושים וכו', רק שאתה לא יכול לחשוב, לא אתה לא יכול לעשות, וזה ניתן להשיג את כולם על ידי הוספת תוספי הדפסה וצביעה שונים.