АкадемияБлогаВалек

(Visited 1 times, 1 visits today)
Название

Глава 9. Технология отделки изделий для сообщения им специальных свойств

Краткое описание
Антистатическая отделка, Водоотталкивающая отделка, Грязеотталкивающая отделка, Молезащитная обработка, Защита изделий от действий микроорганизмов, Огнезащитная отделка

Общие принципы изменения поверхностных свойств волокнистых материалов подробно рассмотренных в работе [79]. В пре­делах данного учебника некоторые положения принципов будут изложены в разделах антистатическая, водоотталкивающая, гря­зеотталкивающая отделки. В настоящее время созданы новые фторсодержащие препараты для водоотталкивающей отделки.

1. Антистатическая отделка

При эксплуатации одежды в ней в результате трения накапли­ваются заряды статического электричества, вызывающие прили­пание одежды к поверхности кожи, возникновение электрических разрядов с болевыми ощущениями, повышенную загрязняемость, искрение изделий. Электризация изделий происходит и в процес­се их обработки в машинах химической чистки, если ванна с рас­творителем не содержала специальных усилителей или антиста­тиков, снижающих накопление зарядов и ускоряющих их стекание.

Электризацию характеризуют величинами поверхностного электрического сопротивления и поверхностной проводимости.

Электризуемость зависит от природы волокна, состояния его поверхности, способности поглощать воду.

Целлюлозные волокна обладают сравнительно небольшой ве­личиной поверхностного электрического сопротивления, у них вы­сокая поверхностная проводимость из-за их гидрофильности, и накопления электростатических зарядов почти не происходит.

Полиолефиновые волокна обладают наибольшей способностью накапливать заряды статического электричества. Эти заряды са­мостоятельно не стекают с волокон, поэтому необходима специ­альная обработка антистатиками. Кроме полиолефиновых волокон

высокой способностью накапливать заряды статического электри­чества обладают поливинилхлоридные, полиакрилонитрильные, полиэфирные, ацетатные волокна.

В качестве антистатиков чаще всего применяют ПАВ, нанесе­ние которых в пределах 2-7 % массы ткани обеспечивает доста­точный эффект, сохраняемый изделиями до первой стирки или химической чистки.

В табл. 66 приведены результаты исследований электрофизи­ческих свойств тканей, обработанных в перхлорэтилене, а также в растворах усилителя УС-Б-2 и оксифоса Б (концентрацией 5 г/л) в перхлорэтилене.

Из таблицы видно, что растворы усилителей УС-Б-2 и оксифоса Б обеспечивают хорошую антистатическую защиту всех тканей, кроме капроновой (для нее она лишь удовлетворительная). Эф­фективен усилитель ООО "НИОПК ПАВТЕК" антистатик "63-А".

Из отечественных ПАВ в качестве антистатиков применяют Катамин Б, Каталин Б-300, Цетилпиридинийхлорид, Синтамин ДТ-18, Триалкилметиламмонийметилсульфат, Оксифос Б, Алкилсульфат, Алкилсульфонат, Алкилбензолсульфонат, Оксиэтилированный спирт, Оксиэтилированный алкилфенол и др. [13].

Более основательная защита волокон от накопления зарядов статического электричества может быть получена в процессе формования волокон. Такая защита выдерживает неоднократную мойку как в ПХЭ, так и в водных растворах моющих средств.

В текстильном производстве прочные антистатические свойства обеспечиваются созданием на поверхности ткани моно- или би­молекулярного слоя ПАВ с последующей термообработкой при температуре более высокой, чем температура стеклования воло­кон [79].

В органических средах лучшими антистатиками являются кати­онные ПАВ, хорошими - неионогенные, удовлетворительными анионактивные при обработке в уайт-спирите и плохими в ПХЭ (исключая ацетатные ткани) получающие удовлетворительную защиту. При обработке одежды в ПХЭ (без введения антистати­ков) электризуемость возрастает больше, чем в нефтяном рас­творителе. Это связано с большей вымываемостью антистатиков, нанесенных в текстильном производстве, в ПХЭ. Для создания антистатических свойств одежды в процессе мойки в ПХЭ приме­няют усилители "Универсальный", "Универсальный Н”, "Авангард", "Престиж", при содержании их в растворителях 0,5 г/л.

Первую мойку проводят растворителем из рабочего бака с до­бавлением раствора усилителя "Универсальный" (0,5 г/л) при мо­дуле 8 в течение 5 мин. Затем следует отжим в течение 2,5 мин. Загрязненный растворитель сливают в дистиллятор.

Вторую мойку осуществляют чистым растворителем с постоян­ной фильтрацией при модуле 10 в течение 5 мин.

После этого изделия отжимают в течение 2 мин, сушат 15- 20 мин, проветривают 3 мин. В современных технологиях реко­мендуют добавление в ванну ароматизаторов и антистатиков. Препарат "Антистат" при содержании 2-5 г/л в ПХЭ применим как при однованной, так и при двухванной мойке. Выпускает его ООО Прима Леке.

Кроме усилителей химической чистки, для антистатической от­делки можно применять ПАВ, растворимые в хлоруглеводородах. Так по исследованиям, проведенным во ВНИИПХВ, для обработки тканей, изготовленных из химических нитей, целесообразно при­менять растворы алкамона ДС (концентрацией 10-15 г/л). На рис. 115 показано влияние концентрации алкамона ДС в пер­хлорэтилене на удельное поверхностное электрическое сопро­тивление капроновых тканей, из полиэфирных, полипропиленовых и ацетатных нитей.

В органических растворителях растворимы авироль, оксифос Б, триамон МС, триамонос, обработка в них также сообщает изде­лиям антистатические свойства.

В работе предложен для антистатической обработки усилитель УСА-78. Для обеспечения моющего и антистатических эффектов достаточно 1 г усилителя на 1 л перхлорэтилена. В состав усили­теля входят: синтаф 7-12, ди- или моноалкилоламиды, масло ве­ретенное АУ, кислота салициловая.

Обработка возможна как по однованному, так и по двухванному способу. При двухванном способе усилитель вводят в первую ванну, продолжительность обработки 5-8 мин.

Рис. 115. Влияние концентрации алкамона ДС на удельное поверхностное электрическое сопротивление:
1 - ткани из капрона; 2 - ацетатного волокна; 3 - полэфирного волокна; 4 - полипропиленового волокна.

 

Для создания антистатической и грязеотталкивающей отделки обработку алкамоном ДС-10 совмещают с обработкой кремнийор- ганической жидкостью 139-104. После мойки в перхлорэтилене и отжима одежда обрабатывается в перхлорэтилене, содержащим 3 г/л алкамона ДС-10 и 1,5 г/л кремнийорганической жидкости 139-104. Продолжительность обработки составляет 6-7 мин. Рас­твор можно использовать неоднократно, добавляя в каждую по­следующую ванну примерно 25 % исходных компонентов от пер­воначального количества. После обработки 5-6 партий одежды раствор направляют на дистилляцию.

Антистатическая и грязеотталкивающая отделки одежды из среды бензина-растворителя проводятся при таких же концентра­циях алкамона ДС-10 и кремний органической жидкости 139-104, но совместно с алкамоном ДС-10 вводят растворитель - изоами­ловый спирт, добавляемый к смеси алкамона ДС-10 и бензина- растворителя при температуре 35 °C из расчета 0,07 г на 1 кг одежды. Полученный прозрачный раствор вливают в моечный ре­зервуар машины.

Антистатическую отделку одежды из водной среды можно про­водить смесью алкамона ДС-10 концентрацией 3 г/л и синтанола ДС концентрацией 5 г/л при температуре 18-25 °C, модуле 8 и продолжительности обработки 10 мин.

Электрофизические свойства изделий из ацетатных волокон улучшает обработка в водных растворах авироля, алкамона Н, выравнителя А, оксифоса Т, ОП-18, ОС-20, синтамида-5, стеарокса-920, триамона, эпамина-06 при содержании их на изделиях 0,5-2 %.

В работе [69] приведены электрофизические свойства некото­рых текстильных волокон, классифицированы ПАВ по их влиянию на статическое электричество и высказано мнение об электроно­донорном механизме образования зарядов.

Это обуславливает два возможных пути нейтрализации заря­дов: блокирование адсорбированными ПАВ донорно-акцепторных центров волокна и создание адсорбционного слоя с собственной проводимостью и диссоциирующими функциональными группами. Требуется, чтобы снижение поверхностного сопротивления было не менее 1О10 Ом, а период утечки половины заряда был до 0,5 с.

На рис. 116 показано влияние концентрации растворов имидостата-0 в ПХЭ на удельное поверхностное сопротивление ткани. Как видно, увеличение концентрации растворов способствует снижению удельного поверхностного сопротивления тканей.

Минимум на кривых (рис. 116) соответствует формированию первого мономолекулярного, слоя ПАВ.

Долговременный антистатический эффект может возникнуть при диффузии молекул наружного слоя ПАВ внутрь волокон. Та­кие условия могут быть созданы при повышении температуры об­работки выше температуры стеклования волокон.

Рис. 116. Влияние концентрации растворов имидостата-0 в ПХЭ на удельное поверхностное сопротивление ткани:
1 - капрон; 2 - ацетат целлюлоза; 3 - смесь шерсти (3 %) и капрона; 4 - смесь шерсти (22%) и вискозы

Рис. 117. Зависимость удельного поверхностного сопротивления тканей от адсорбции ТАБС из ПХЭ ткани:
1 - лавсан; 2 - шерсть; 3 - хлопок.

Электрофизические свойства ПАВ связывают с полярностью их молекул, т.е. величиной ГЛБ. Приводим для некоторых ПАВ эти данные:

Чем выше величина ГЛБ, тем сильнее антистатическое дейст­вие. Эффективность электрофизического действия ПАВ обуслов­лена электропроводностью их водных растворов. Чем больше электропроводность, тем сильнее растворы ПАВ снижают удель­ное сопротивление изделий. Сильных антистатиков достаточно нанести на поверхность изделия 0,5-0,8 %, средних (ГЛБ 8-10) - 1,5-2 % от массы изделий.

Изделия из ацетатного волокна можно подвергать поверхност­ному омылению в растворах, содержащих 12% массы изделий карбоната натрия или 4-4,5 % гидроксида натрия и 0,05 % мою­щего средства при температуре 80 °C. По окончании обработки изделия промывают в воде и кислуют. В результате на поверхно­сти волокон образуется слой целлюлозы и электризуемость тка­ней и изделий понижается. Метод контроля антистатических свойств изделий связаны с определением на приборе марки ИЭСТП-1 удельного электрического поверхностного сопротивле­ния образцов, предварительно выдержанных при относительной влажности воздуха 65 % и температуре 20 °C.

Методика измерения несовершенна, поэтому данные, полученные разными авторами, сравнивать между собой не представляется возможным.

2. Водоотталкивающая отделка

Задачей водоотталкивающей отделки одежды является сооб­щение ей способности противостоять смачиванию водой, но сох­ранять пористость, воздухопроницаемость. Наряду с этим изде­лия приобретают такие полезные свойства как мягкость, устойчи­вость к гидрофильным загрязнениям, снижение сминаемости, усадки, увеличение прочности к истиранию, устойчивости к атмо­сферным воздействиям, светопогоде [84]. Пятна чернил, соков, напитков легко смываются с пропитанных изделий увлажненной ватой.

Наибольшее применение в качестве водоотталкивающих пре­паратов нашли кремнийорганические соединения, которые, сор­бируясь волокном, образуют на его поверхности пленку, обра­щенную гидрофильными группами SiO к волокну и гидрофобными - к окружающему воздуху (рис. 118). Толщина пленки кремнийорганического соединения 1-30 нм.

 

Рис. 118. Схема ориентации полимера кремнийорганического соединения на материале

Кремнийорганические соединения удерживаются на волокне адсорбционными силами, при использовании полиалкилгидро­силоксанов имеет место химическое взаимодействие с целлюло­зой по схеме:

На фабриках химической чистки для отделки применяют жид­кость 136-41 (ГКЖ-94), получаемую гидролизом этилдихлорсилана в смеси с бутиловым спиртом. Для увеличения стабильности к жидкости 136-41 добавляют 0,01-0,1 % аминов или аминофено­лов. Препарат легкорастворим в трихлорэтилене, перхлорэтиле­не, бензине-растворителе; в воде не растворим, но может быть эмульгирован.

Для выполнения водоотталкивающей отделки изделий готовят раствор, содержащий 15-35% г/л жидкости 136-41, вводят 10% от ее массы катализатор тетрабутокситан, предварительно рас­творенный в перхлорэтилене. Раствор готовят в моечном резер­вуаре машины. Для предупреждения вспенивания в него вводят антивспениватель. Раствор перемешивают и перекачивают в бак. Перед пропиткой силиконами изделия необходимо отмыть от ПАВ и усилителей чистки, снижающих гидрофобизирующий эффект. Промытые в растворителе изделия отжимают и пропитывают в приготовленном растворе в течение 5-7 мин, после чего их снова отжимают и высушивают. Приготовленный раствор используют для обработки 5-7 партий одежды, затем направляют на дистил­ляцию.

Более концентрированные растворы используют при обработке хлопчатобумажных плащей.

В процессе сушки происходит химическая реакция целлюлозы с силиконом, удаление растворителя, активное выделение водоро­да, вследствие чего образуются взрывоопасные смеси с возду­хом, вызывающие аварийные ситуации.

Менее опасно создание водоотталкивающей отделки в перхло­рэтилене, содержащим на 1 кг одежды 27 г кремнийорганической жидкости 139-104, 3 г кремнийорганического лака КО-815, 3 г тет­рабутоксититана, 0,015 г антивспенивателя ФС-58. Раствор гото­вится в моечном резервуаре машины путем введения каждого компонента отдельно в упомянутой последовательности. Жид­кость 139-104 - это смесь полиметилсилоксанов с соотношением метильных групп к кремнию 1,3-1,7. Лак КО-815 представляет со­бой раствор полифенилсилоксановой смолы, модифицированной глифталевым лаком ГФ-058 [85].

Аппретирование одежды кремнийорганическими жидкостями можно проводить не только погружениями ее в растворы, но и с помощью распылителей и дозирующих устройств (приставки к машинам химической чистки), а также аэрографическим способом. В среде тяжелого бензина применимы полиорганосилазаны марок ГКЖ-8, ГКЖ-16 и полиизононилсексвиазаны (ПИНЗ) [86].

Полиизононилсексвиазаны содержат связь = Si - NH - Si = и получаются по схеме

Жидкость ГКЖ-8 выпускается в виде 65%-ного раствора полиэтилгидросилазана в бензине Б-70, применяется в виде 1-5 %-ных растворов в органическом растворителе при температуре 20 °C [84, 86].

Жидкость ГКЖ-16 представляет собой 20 %-ный раствор полиметилсилазана в бензине растворителе, содержит 5 % азота, 11- 12% кремния, 0,3-0,4 % активного водорода. Оба препарата со­общают тканям водоотталкивающие и кислотоустойчивые свой­ства.

В работе [85] рекомендуют обработку в среде тяжелого бензина проводить следующими смесями: бензин-растворитель (96,7 %), жидкость 139-104 (2,7 %), лак КО-991-4 (0,4 %), тетробутоксетитан 0,3 %. В другом рецепте лак КО-991-4 заменен на лак КО-915.

В работе [79] отмечается, что для гидрофобизации изделий применим латекс типа ЛФМ-2 - сополимера фторуглеводорода со стиролом, строение которого можно представить схемой:

Фторсодержащий компонент сополимера обеспечивает водо­стойкость волокон, полистирол - кислотостойкость.

Агеев А.А. и Волков В.А. приводят методику расчета массы пленки сополимера, необходимой для обеспечения гидрофобно­сти изделий.

При гидрофобизации латексом большую роль играет тип ПАВ, использованный при его синтезе. Негативную роль играют анион­ные ПАВ, снижающие и гидрофильность и олеофобность.

Это видно из рис. 119, взятого из книги Агеева А.А. и Волкова В.А. [79].

Рис. 119. Схема структуры модифицирующей пленки полимера из латекса с анионактивным эмульгатором (а), после введения катионактивного фторосодержащего ПАВ (б) и при использовании для синтеза латекса катионактивного эмульгатора (в)

Анионные ПАВ создают в пленке фторполимера гидрофильные поры, для закрытия которых необходима добавка фторуглеродных ПАВ (б). Катионактивные ПАВ (в) пленку фторполимера, нанесен­ную на волокна, не нарушают.

Латекс ЛФМ-3 является дисперсией полигептафтороксимети­лакрилата, стабилизированный эмульгатором С-10. Латекс ЛФМ-3 предложен для водо-маслоотталкивающей отделки. Оба латекса были разработаны на кафедре ТХВКМГУТУ [88].

Зарубежные предприятия, выпускающие латексы фторполиме­ров, применяют при их синтезе смеси НПАВ и КПАВ как эмульга­торы.

В водной среде применимы препараты хромолан, АМСР, ГКЖ-11 и др.

Хромолан - раствор хромстеарилхлорида в изопропиловом спирте. Раствор хромолана легко коагулирует под влиянием со­лей, щелочей и при нагревании свыше 40 °C. В воде хромолан гидролизуется с выделением HCI, поэтому необходима добавка для ее нейтрализации. Обычно для пропитки готовят 3-5 %-ные растворы, к которым добавляют гексаметилентетрамин в коли­честве 10-15 % массы хромолана.

Хромолан применим для отделки одежды из шерстяных, хлоп­чатобумажных тканей, тканей из химических волокон, окрашенных в темные цвета. Белые и светлоокрашенные ткани после отделки приобретают зеленоватый оттенок.

Более удобен препарат АМСР-3, в котором соотношение ато­мов кремния и алюминия равно 3. Для гидрофобизации готовят 3- 5 % раствор, который нейтрализуют уксусной кислотой до слабо­кислой среды. Препарат устойчив при pH 2-13 [87].

Обработка водоотталкивающими препаратами из ПХЭ воз­можна на машинах, имеющих три бака для ПХЭ. Такой машиной является машина фирмы BOWE типа Р21/6, схема которой изображена на рис. 120 [82].

Наличие в машине трех баков для ПХЭ дает возможность про­ведения не только двухванной мойки, но и специальных отделоч­ных процессов (водо- и маслоотталкивающих и др.).

В основании машины расположены три бака для ПХЭ, их смот­ровые окна выходят на переднюю панель. В центре - загрузочный люк, выше панель компьютера. Насос 3 - самовсасывающий, про­изводительность 175 л/мин.

В машине два фильтра 8, предназначенных для фильтрации ПХЭ при мойки светлых и темных партий одежды. Картушные ад­сорбционные фильтры 9 очищают ПХЭ от растворимых загряз­нений. Дистиллятор 10 связан с конденсатором 11 и водоотдели­телем 12. В корпусе ловушки 2 находится пухоуловитель 13, а в воздушной шахте имеется дополнительный пухоуловитель 14, ра­ботающий во время сушки одежды. Адсорбер 15 заполнен активи­рованным углем (15 кг), улавливает пары ПХЭ в конце процесса сушки. Адсорбер при нормальной работе может адсорбировать в течение недели. Затем десорбция горячим воздухом. Адсорбер обеспечивает остаточное содержание ПХЭ в конце сушки в бара­бане 2 г/м3.

Уровень ПХЭ в моечном резервуаре поддерживается с по­мощью датчика, обеспечивающего нижний уровень ПХЭ 52,2 л и верхний - 105 л.

Дозировочное устройство 17 осуществляет подачу в моечный резервуар необходимых усилителей и др. химикатов в автомати­ческом режиме (в нужное время и необходимом количестве).

Насос 16 подает растворы отделочных препаратов непосредст­венно в барабан на изделия после мойки и отжима, но на одежду лыжников (пуховики, стеганные куртки) рекомендуется впрыски­вать препараты на сухие изделия (у них высокая поглощающая способность).

Управление устройством - компьютерное.

Баки для ПХЭ: 4-рабочий 225л; 5-чистый 140л; 6-допол­нительный 225 л. Анодная защита баков предупреждает их корро­зию. При переливе ПХЭ в баке 5 идет пополнение бака 4.

Управление всеми как технологическими, так и обслуживающи­ми машину процессами осуществляется с помощью следующих программ:

P1 - однованная мойка с фильтрацией ПХЭ для слабозагряз- ненных изделий.

Р2 -двухванная мойка с фильтрацией 2-й ванны. Для изделий средней загрязненности.

Р3 - трехванная мойка с фильтрацией 2-й ванны. Для изделий особого качества.

Р4 - однованная щадящая программа. Для изделий из шерсти, мохера.

Р5 -двухванная щадящая программа. Для тонких белых шел­ковых изделий.

Р6 -двухванная (насосная циркуляция). Для сильнозагрязнен- ных изделий.

Р7 - однованная (полоскание). Для аппретирования влажных изделий.

Р8 - аппретирование. Для аппретирования сухих изделий.

Р9 -двухванная мойка с промежуточным отжимом. Для изде­лий из микроволокна (слабо просушиваемых).

Р10 - двухванная мойка с промежуточным отжимом (аппрети­рование). Для изделий из микроволокна (специальная спортодежда).

Р11 -однованная (насосная циркуляция). Для сильнозагряз- ненной одежды.

Р12 - однованная с фильтрацией через фильтр 2. Для слабоза- грязненной одежды.

Р13 - двухванная с фильтрацией через фильтр 2. Для средне- загрязненной одежды.

Р14 - трехванная с фильтрацией через фильтр 2. Для наиболее светлых изделий.

Р15 - однованная, щадящая программа с фильтрацией через фильтр 2. Для изделий из шерсти и светлого мохера.

Р16 - двухванная, щадящая программа с фильтрацией через фильтр 2. Для тонких белых и шелковых изделий.

Р17 - однованная мойка с фильтрацией (без дистилляции ПХЭ). Для изделий с очень слабыми загрязнениями.

В программах предусмотрены резервные (Р18-Р20) и свобод­ные места (Р21-Р42) для предоставления возможности разраба­тывать свои программы персоналу фабрик.

Р43 - программа дезодорирования.

Продолжительность программы будет рассмотрена на примере Р01.

На рис. 120 перемещение ПХЭ обозначено стрелками, поэтому ограничимся лишь минимальным описанием.

После загрузки машины одеждой и закрытия дверцы начинает­ся работа в автоматическом режиме. Для этого выбирают нужную для загруженной партии изделий программу и, нажимая на кнопку "Start", включают машину. При остановках или окончании про­граммы нажимают на кнопку "Stop".

При мойке однованным способом (см. программу Р01) ПХЭ из баков 4 и 5 подают насосом 3 в моечный резервуар с барабаном 1. Процесс мойки осуществляется с фильтрацией ПХЭ, при кото­рой загрязнившийся ПХЭ через ловушку 2 перекачивают насосом 3 в фильтр 8, из которого по линии со смотровым окном 7 ПХЭ возвращается в моечный резервуар с барабаном.

По окончании мойки ПХЭ перекачивают в рабочий бак 1, а его остатки после отжима изделий перекачивают в дистиллятор.

В процессе сушки теплый воздух, нагретый в калорифере, по­ступает в барабан, нагревает одежду и уносит пары ПХЭ в кон­денсатор, очищаясь от ворса в пухоуловителях 13 и 14. Все ос­тальные процессы аналогичны описанным ранее при рассмотре­нии схем машин.

В дополнительном баке могут храниться растворы аппрети­рующих и других препаратов в ПХЭ. Добавки усилителей или дру­гих препаратов возможны непосредственно в моечный резервуар с барабаном через насос 16 дозирующего устройства или впры­скивающего механизма 17. Адсорбер 15, наполненный активиро­ванным углем, используют в конце процесса сушки изделий.

3. Грязеотталкивающая отделка

Грязеотталкивающая отделка изделий значительно улучшает их качество и облегчает уход за ними. Применяемые препараты для отделки не могут предупредить загрязнения изделий, но спо­собствуют уменьшению загрязняемости или облегчают удаление загрязнений в процессах стирки или химической чистки.

Универсальную грязеотталкивающую отделку создать трудно. В настоящее время различают грязеотталкивающую отделку по от­ношению к сухому, мокрому и масляному загрязнениям, а также грязеудаляющую отделку.

Некоторые препараты, применяемые для создания водооттал­кивающей отделки (например, кремнийорганическая жидкость 136-14), придают одежде грязеотталкивающие свойства по отно­шению к гидрофильным загрязнениям. Водные растворы крася­щих веществ (чернила, фруктовые и ягодные соки, напитки) легко удаляются с изделий, так как они не смачивают изделия. Но в то же время изделия приобретают способность притягивать пиг­ментные загрязнения.

Первыми препаратами для грязеотталкивающей отделки были бесцветные оксиды металлов, которые, заполняя поры волокна, экранировали волокна от отложения пигментных загрязнений.

Большой вклад в разработку технологии грязеотталкивающей отделки внес П.А. Глубиш [87], предложивший состав и техноло­гию применения препарата ГПА. В составе препарата ГПА нахо­дится 15-20% АМСР-3. Препарат ГПА кроме придания грязеот­талкивающих свойств способствует уменьшению электризуемо- сти, усадки, повышению устойчивости к истиранию, наполненно­сти. Отделка мебельных и портьерных тканей препаратом ГПА уменьшает их загрязняемость в 1,5-2 раза. Препарат совместим с гликазином, метазином, карбомолом ЦЭМ. Добавка термореактивных смол улучшает отмываемость аппретированных тканей, так как на них образуется твердая не набухающая пленка, почти не удерживающая загрязнений.

В водной среде портьеры, покрывала можно обрабатывать кроме препарата ГПА препаратами ГКЖ-10, ГКЖ-11, АСМР-3.

ГКЖ-10 и ГКЖ-11 имеют сильнощелочную среду, хорошо рас­творимы в воде. В присутствии катализаторов (азотнокислого ни­келя или сернокислой меди в концентрации 25 г/л) раствор, со­держащий 100 г/л ГКЖ-11, увеличивает грязеотталкивающие свойства на 20-30 %.

Препараты АМСР-3 являются алюмометилсиликонатом натрия с содержанием 6-8 % кремния и 0,5-5,35 алюминия. В препарате АМСР-3 соотношение атомов кремния и алюминия составляет 3. Препарат устойчив в кислой и щелочной средах (pH 2-13). Пред­варительно раствор препарата нейтрализуют уксусной кислотой (pH 6). Для этого применяют 30 %-ную уксусную кислоту, которую медленно при перемешивании добавляют к разбавленному водой в соотношении (1:1) препарату АМСР-3.

Грязеотталкивающую обработку лучше проводить после кра­шения или стирки изделий в ванне, содержащей, г/л: АМСР-3 (pH 6), MgCI2 • 6Н2О - 20. продолжительность обработки 3-5 мин. За­тем изделия отжимают и высушивают при температуре 90-100 °C. Пропиточную ванну используют для обработки 5-6 партий. Пре­паратом АМСР-3 можно обрабатывать изделия из целлюлозных тканей, натурального шелка, шерсти и химических волокон.

Фторорганические соединения обеспечивают изделиям незна­чительную загрязняемость в сухом состоянии и сравнительно лег­кую отмываемость загрязнений. Такие свойства обусловлены на­личием в молекуле гидрофобных (перфторалифатических) сег­ментов, создающих маслоотталкивающие свойства, и гидрофильных сегментов, придающих изделиям гидрофильные свойства, улучшающие грязеудаление. Соотношение гидрофобных и гид­рофильных сегментов выбирается так, чтобы обработанные фторпроизводными участки имели низкую поверхностную энергию на воздухе и низкую в водной среде. Гидрофобные сегменты - это сополимеры акриловой и метакриловой кислот с перфторирован­ным радикалом С3 - С18. При сополимеризации на 0,1-3 моль гид­рофильного мономера берут 1 моль гидрофобного. Это позволяет получать готовый полимер с содержанием 20 % фтора. Обрабо­танные фторпроизводными препаратами изделия выдерживают 5-7 стирок при температуре раствора ПАВ 60 °C. Препараты на основе фтора пока дороги.

В работе [79] рассмотрены пути создания грязе-маслооттал- кивающих свойств волокон прививкой к ним реакционноспособных фторсодержащих ПАВ, типа перфторированного кетона, ПФСК-8:

В результате реакции на внешней поверхности волокна отлага­ется монослой ПАВ, обеспечивающий хорошие маслоотталкиваю­щие свойства, устойчивые в процессе носки. Обработанные изде­лия не имеют запаха, оттенка, у них приятный гриф, отделка вы­держивает четыре мойки в ПХЭ. Полное удаление масло­отталкивающих свойств наблюдают после 10 моек в ПХЭ.

Взаимодействие ПФСК-8 с хлопчатобумажной тканью можно выразить схемой:

В качестве катализатора используют NH4CI.

Исследование процесса получения маслоотталкивающей от­делки показало, что достаточными являются концентрация ПФСК-8 в растворе примерно 10'2 моль/л, продолжительность 1- 3 мин. Кислый катализатор и последующая термообработка при 120-130 °C. Дифильные молекулы ПФСК-8 ориентируются на по­верхности волокна гидрофильной частью к поверхности волокна, а гидрофобной - от нее.

Особенно подробно исследованы условия проведения масло­отталкивающей отделки в водной среде, более технологичной, чем в ПХЭ. Существенное влияние на отделку ткани латексом ЛФМ-3 оказывает введение поливалентных катионов (AICI3), а также фторсодержащих ПАВ (типа ПОФ-7). Так латекс ЛФМ-3 обеспечивает маслоотталкивание х/б ткани при содержании более 1 % от массы ткани, а с добавкой ПОФ-7 масса ЛФМ-3 может уменьшиться в четыре раза (см. рис. 119, б).

4. Молезащитная обработка

Насекомых, питающихся шерстью, волосами, перьями, сравни­тельно немного, но ущерб от их деятельности измеряется мил­лионами. Так, только в США ежегодно насекомые уничтожают тканей на сумму 500 млн. долларов и свыше 100 млн. долларов тратится на защиту от моли и других кератофагов. Разрушение шерстяных тканей связывают со способностью восстанавливать цистин в тиолы в сильнощелочной среде кишечника личинки:

R-S-S-R'→ RSH + R'SH.

Восстановленная шерсть легко разрушается протеолитически­ми ферментами. Кроме цистина личинки моли используют фени­лаланин и тирозин.

Так как одежда находится в контакте с телом человека, к сред­ствам защиты от моли предъявляются следующие требования:

  1. токсичность для моли и безопасность для человека;
  2. простота применения (легкость растворения в воде и рас­творителях);
  3. отсутствие влияния на свойства волокон и внешний вид из­делий;
  4. возможность применения с другими препаратами при обла­гораживании;
  5. устойчивость к процессам стирки, химической чистки, дейст­вию светопогоды.

Среди физических методов борьбы с молью следует отметить обработку пылесосом, при которой удаляются слабо приклеенные к волокнам яйца, упаковку в полиэтиленовые мешки, термическую обработку. Полиэтилен моль повреждает, поэтому герметичность легко нарушается.

Термическая обработка основана на применении низких и вы­соких температур, которые либо замедляют развитие моли, либо вызывают ее гибель. Так, при температуре 5 °C развитие моли замедляется, при температуре -10 °C гусеницы погибают, легче гибнет бабочка. Гусеницы и куколки моли устойчивы к кратковре­менному охлаждению. Чем толще и плотнее материал, тем доль­ше необходимо выдерживать его при низких температурах для освобождения от моли. Высокие температуры способствуют гибе­ли яиц и гусениц моли. Так, при температуре выше 60 °C насеко­мые в любой фазе развития погибают, но продолжительность вы­держивания изделий при температуре 70-90 °C составляет от 40- 50 до 120-240 мин, что не всегда возможно. Все это ограничивает применение термической обработки.

Химические препараты для защиты от моли можно разделить на 2 группы: превращающие шерсть в несъедобную для моли форму и действующие на моль в качестве контактных, кишечных и дыхательных ядов (фумиганты). Химическая модификация шерсти эффективна, но дорога и технологически сложна в осуществлении.

В качестве первых молезащитных препаратов использовали соли фтористоводородной кислоты, выпускавшиеся фирмой "Бай­ер" в 1920-1925 гг. Отделка этими препаратами была достаточно устойчива к химической чистке, но не устойчива к обработкам в водной среде.

Как молезащитные препараты можно применить некоторые красители: 2,4-динитро-а-нафтол; 2,4-динитро-о-крезол, индиго, метиленовый синий.

Однако эти препараты непригодны для защиты белых и свет­лоокрашенных шерстяных изделий.

Устойчивая молезащитная отделка может быть получена с по­мощью препарата диафен-смеси 5,4'-дибромсалициланилида и 3,5,4-трибромсалициланилида. Одежда, обработанная этим пре­паратом, приобретает кроме молезащитных еще и бактерицидные свойства. Отделка достаточно устойчива к стирке и химической чистке.

Эффективны препараты трифенилметанового ряда, содержа­щие сульфогруппу в ортоположении к центральному атому угле­рода. Такие препараты хорошо растворимы в воде и при повы­шенной температуре прочно фиксируются на волокне.

В водной среде применим препарат митин ФФ

 

На отечественных текстильных предприятиях получил распро­странение препарат молантин Р

Обработка митином ФФ и молантином Р проводится одновре­менно с крашением шерсти кислотными красителями или после крашения при температуре 45 °C в кислой среде при концентра­ции препаратов 1-3 % массы волокна.

Из органических растворителей предложено применять раство­римые в бензине-растворителе лаурилпентахлорфенол; 2,4,6-трихлорбензиловый эфир, трифторборуксусную кислоту; 3,5,3',5-тетрахлор-2,2'-диоксидифенил, а также растворимые в хлоруглеводородах дихлорбензилсульфометиламид, хлористый дихлорбензилтрифенилфосфоний; 2,2'-диокси-3,5,3',5'-тетрахлортрифенилметан-2"-сульфоновой кислоты

Однако растворимые в органических растворителях препараты не производятся, поэтому в Московском Государственном Уни­верситете Сервиса А.Т. Шишигиной [90] был разработан способ молезащитной отделки изделий препаратами молантин Р и 3, 5, 4'-тримбромсалициланилидом.

Обработка изделий проводится двухванным способом. В перхлорэтилен вводят 1,5% массы изделий молантин Р, предвари­тельно растворенный в изопропиловом спирте (на 1 г молантина Р необходимо 2 мл изопропилового спирта), и 1 г/л УС-28. В первой ванне - мойка с фильтрованием растворителя, во второй - обра­ботка раствором молантина Р в течение 8 мин. Эта ванна по окон­чании обработки перекачивается в бак и затем используется для обработки еще двух партий одежды без подкрепления.

Аналогично можно использовать препарат 3,5,4'-трибромсалицинанилид (1 % массы изделий). Предварительно препарат растворяют (на 1 г нужно 1,5 мл изопропилового спирта и 1 г/л УС-28). По такой же технологии можно применять митин ФФ.

Сорбция 3, 5, 4'-трибромсалициланилида из 1 %-ного раствора в перхлорэтилене составляет, мкг/г: образцами из шерсти - 780, из капрона - 682, из лавсана - 536, из ацетатного волокна - 450.

Как показали исследования А.Т. Шишигиной по степени повре­ждаемости молью ткани располагаются в следующий убывающий ряд: шерстяная, из вискозного, ацетатного, лавсанового и капро­нового волокна. Наиболее сильно моль разрушает те части изде­лий, которые загрязнены потом, соками, белками, витаминами группы В.

Сравнение эффективности препаратов 3, 5, 4'-трибромсалициланилида, молантина Р, митина ФФ, антимоля и дилора показало, что первые три препарата эффективны, а антимоль и дилор не обеспечивают защиту изделий при концентрации в перхлор­этилене 1-5 % массы изделий.

Степень защиты тканей от гусениц моли определяют путем по­мещения испытуемых образцов в сосуд с 10 гусеницами средней массы (7-8 мг) четырехнедельного возраста. Во время испытания, продолжающегося в течение 14 суток, в сосудах поддерживают нормальные условия (температура (24±1)°С, относительная влажность (60±5) %). Степень защиты от гусениц моли определя­ют по формуле

 

Р = 100 - 100n/m,

где: n - потеря массы ткани, обработанной молезацитным препаратом, г;

m- потеря массы необработанной ткани, г.

Молезащитный препарат считают эффективным, если степень защиты ткани составляет не менее 88 %.

Такую обработку можно проводить на машине "Фирбиматик" схема, которой изображена на рис. 121.

Мойка изделий в машине "Фирбиматик”

Машина может работать как в автоматическом режиме, так и при ручном управлении.

Наличие трех баков для растворителя позволяет проводить разнообразные технологии мойки и облагораживания изделий (молезащитную, бактерицидную).

Одежду помещают в моечный барабан 2, резервуара 1. Подача ПХЭ проводится с помощью насоса 8 непосредственно в моечный резервуар или через фильтр 11 в резервуар 1 в зависимости от технологии обработки одежды, степени ее загрязнения и стадии технологии мойки. При этом ПХЭ циркулирует по кругу: моечный резервуар - ловушка 4 - насос 8 - фильтр 11 - моечный резерву­ар 1. По окончании мойки растворитель в зависимости от качества ПХЭ подают либо в дистиллятор (моечный резервуар - ловушка - насос 8 - дистиллятор 9), либо через фильтр возвращают в баки 5 или 6 для использования в последующих циклах мойки.

После отжима одежды проводят либо 2-ю мойку или облагора­живание или Начинают сушку одежды.

В процессе сушки через одежду в моечном барабане пропуска­ют теплый воздух, движение которого обеспечивается вентилято­ром 17, направляющим воздух в подогреватель 15 - барабан - пухоуловитель - конденсатор. Воздух, освобожденный от ПХЭ, вновь попадает в подогреватель, и этот процесс высушивания продолжается до окончания выделения ПХЭ, наблюдаемого в смотровом окне 13.

Загрязненный ПХЭ собирается в дистилляторе 9, нагревается и его пары вместе с парами воды поступают в конденсатор 12, за­тем через смотровое окно 13 в водоотделитель 14, в котором ПХЭ отделяется от воды и собирается в баке 7. Вода поступает в кани­стру 18.

На предприятиях получила распространение молезащитная об­работка препаратом "Катизол". Этот препарат выпускает ООО Прима Леке.

"Катизол С" растворим в хлоруглеводородах, введение его в количестве 20 г/л создает удовлетворительную защиту. Целесо­образно применять двухванный способ мойки, вводя препарат в последнюю ванну. Продолжительность обработки 3 мин. При мно­гократном использовании раствора в него добавляют 50 % препа­рата, взятого для обработки первичной партии.

Обработка "Катизолом" не рекомендуется для изделий, дубли­рованных поролоном, и дубленок.

В хлоруглеводородах и бензине-растворителе может быть при­менен препарат "Тинеолла" [85]. В растворитель добавляют 20 г/л препарата и обрабатывают по такой же технологии, как и при ис­пользовании "Катизола С".

Для контроля содержания препарата в растворе применима ка­чественная реакция. В пробирку помещают 10 мл испытуемого раствора, добавляют 0,5 мл индикатора (0,1 %-ный водный рас­твор метилового оранжевого или бромфенола синего), размеши­вают, оставляют для расслоения на 2-3 мин и наблюдают окраску нижнего слоя в светло-желтый цвет (если индикатор метиловый оранжевый) или голубой (если индикатор (бромфенол синий). Для сравнения проделывают опыт с перхлорэтиленом.

С противомольной обработкой можно совмещать применение дезодорирующего препарата "Экстра", выпускаемого предприяти­ем Прима Леке.

Обработка состоит в приготовлении раствора 8 г/л, пропитки одежды в течение 5 мин в третьей ванне, отжиме и сушки по обычным режимам.

5. Защита изделий от действий микроорганизмов

В природе существуют бактерии безвредные и патогенные, по­ражающие организм человека. Необходимость защиты изделий от действия микроорганизмов вызывается опасностью их распро­странения. Среди микроорганизмов, разрушающих волокна, нахо­дятся грибы, бактерии и актиномицеты. В настоящее время из­вестно 75 видов микроорганизмов, способных гидролизировать целлюлозу до простейших сахаров.

К микроорганизмам чувствительны натуральные волокна, но и синтетические (особенно лавсановое волокно) подвержены раз­рушению. Наиболее сильные разрушения происходят при хране­нии одежды в помещениях с температурой 30-40 °C и относи­тельной влажностью 80-82 %, когда волокна содержат достаточно для развития микроорганизмов влаги.

В качестве бактерицидных веществ были предложены фенол и его производные, трифенилметановые красители (малахитовый зеленый, бриллиантовый зеленый и др.), соли тяжелых металлов, катионоактивные ПАВ, оксихинолин [91].

Основная причина поражения микробной клетки под влиянием бактерицидных препаратов - инактивация энзимных систем мик­роба. При этом может происходить нарушение жизненного цикла микробной клетки, которое вызывает либо его гибель, либо обез­вреживание. Препарат сорбируется клеткой, проникает в прото­плазму и реагирует с одним или несколькими элементами клетки.

Начало использования четвертичных аммониевых соединений в качестве бактерицидов положено в 1915 г. работами Якобса и позднее работами Домака, показавшими особую эффективность таких соединений, как алкилдиметилбензиламмонийхлорид, додецилдиметиламмонийбромид, алкилбензилпиридинийхлорид

На основе подобных соединений были созданы препараты катапин-бактерицид, усилители УС-Б-2, "Универсальный".

Из современных препаратов для бактерицидной обработки применимы "Новый универсальный" усилитель, выпускаемый ООО Прима Леке, усилитель "Универсальный С" (выпускает "Сне­жинка"). Для создания бактерицидной отделки добавка в ПХЭ со­ставляет 10 г/л, в среде уайт-спирита применяется более высокая дозировка - 20 г/л.

В ванну вводится также вода от 0,5 до 2 г/л в зависимости от влажности воздуха. Продолжительность мойки 10 мин.

Такую же отделку создают применением усилителя "Универ­сальный" (ООО "Химрос"), препараты зарубежных фирм, "Асент".

Кроме одежды бактерицидную отделку применяют для обра­ботки палаток, чехлов, спальных мешков.

6. Огнезащитная отделка

Огнезащитная отделка не сообщает ткани несгораемости, пла­мя не распространяется за пределы участка, контактирующего с пламенем. Большинство способов огнезащитной отделки связано с использованием антипиренов - веществ, которые либо выделя­ют негорючие газы при высоких температурах, либо поглощают значительную массу тепла.

Огнезащитная отделка особенно необходима изделиям, изго­товленных из хлопчатобумажных, льняных тканей, а также из вис­козных нитей и волокон, обладающих наибольшей скоростью го­рения.

Различают два основных вида огнезащитной отделки: раство­римыми солями и отложением на ткани нерастворимых соедине­ний.

Среди растворимых солей эффективны фосфат аммония, сульфат аммония, бура, силикат натрия. Все эти соли растворимы в воде и поэтому отделка неустойчива к стирке.

В дипломной работе Л.В. Малыгиной изучалась возможность огнезащитной отделки тканей из хлопка (арт. 204) и льна (арт. 053101) в 18 %-ном растворе фосфата и сульфата аммония (11:9), модуль 20, температура 60 °C, продолжительность 15 мин. Ванну можно использовать без подкрепления пятикратно. Затем ее подкрепляют добавлением 20 % исходных компонентов.

Огнезащитная нетлеющая ткань может быть получена при про­питке изделий в растворах солей при следующих минимальных концентрациях, %:

При взаимодействии фосфорной кислоты с целлюлозой проис­ходит частичная этерификация, снижающая прочность целлюлоз­ного волокна:

Целл. - ОН + Н3РО4 → Целл. - ОРО3Н2 + Н2О.

Чтобы преодолеть деструктирующее влияние кислоты, реакцию проводят в присутствии мочевины.

Для создания огнезащитной отделки по этому способу хлопча­тобумажные изделия обрабатывают водным раствором диаммо­нийфосфата (концентрацией 150 г/л) и мочевины (концентрацией 300 г/л), высушивают при температуре 160 °C выдерживают 10 мин. Однако отделка этим способом неустойчива к стирке.

Перспективна огнезащитная отделка изделий триамидом фос­форной кислоты с катализатором (NH4CI) и добавкой предконденсатов типа карбомола ЦЭМ. Отделка одновременно сообщает малосминаемость. Обработанные изделия высушивают, прогре­вают при температуре 150 °C в течение 5 мин и промывают. От­делка устойчива к стирке. Химизм происходящих процессов мож­но представить схемой

Из органических растворителей огнезащитная отделка возмож­на хлорпарафинами, содержащими до 70 % хлора, хлоркаучуком, поливинилхлоридом. При горении изделий, обработанных этими препаратами, выделяется хлористый водород, подавляющий пламя.


0 комментариев Обновить