Печатание тканей из синтетических волокон

И ацетатного шёлка

Для узорчатого расцвечивания тканей из синтетических и ацетилцеллюлозных волокон в основном используют дисперсные красители. Механизм их фиксации на волокне при крашении и печатании идентичен. Большое значение при этом имеет правильный выбор загустителей. В качестве последних используют альгинаты или эфиры целлюлозы и крахмала. Для повышения степени фиксации красителей в состав печатной краски рекомендуется вводить интенсификаторы процесса (резорцин, мочевину), которые способствуют максимальному переходу красителя из слоя печатной краски в волокно.

Фиксация дисперсных красителей на гидрофобных термопластичных волокнах происходит в запарном зрельнике при температуре 100 – 140^оС или при термообработке при 150 – 180^оС в течение
4 –5 минут. Достаточно эффективным способом фиксации дисперсных красителей на синтетических волокнах является способ переводной термопечати.

Для печатания тканей и трикотажных полотен из ПАН-волокон катионными красителями в состав печатной краски вводят: краситель, уксусную кислоту, мочевину, сульфат аммония и загуститель. Фиксация осуществляется в зрельниках в среде насыщенного пара при 102 – 103^оС в течение 20 – 30 минут. Далее производят промывку тёплой и холодной водой.

3.7. Крашение и печатание тканей из смеси волокон

Для выработки смесовых тканей используют комбинации из двух – трех видов натуральных и химических волокон, окрашиваемых различными типами красителей. Крашение готовых изделий в этом случае либо вообще невозможно, либо требует специальных условий.

Часто крашение волокон смеси проводят раздельно, а затем вырабатывают пряжу или ткань (меланжевую, камвольную). Раздельное крашение волокон применяется также при выработке тяжёлых плотных тканей (например джинсовых), колорирование которых в готовом виде затруднено.

При окрашивании готовых материалов из смеси волокон необходимо соблюдать особые требования.

● Использовать по возможности класс красителей, одинаково пригодный для крашения всех компонентов смеси. При этом краситель должен давать окраски, близкие по интенсивности, яркости, устойчивости к физико-химическим воздействиям, на всех составляющих смеси. Например, для хлопковискозных тканей можно использовать прямые, кубовые и активные красители; для смеси шерсти или шёлка с полиамидными волокнами – кислотные красители.

● В случае отсутствия общего класса красителей каждая составляющая должна окрашиваться красителем, наиболее пригодным для данного волокна, в условиях, не повреждающих остальные компоненты смеси. Например, для крашения тканей из хлопкополиэфирных волокон можно использовать композиции кубовых и дисперсных красителей; для тканей из шерсти и нитрона – смесь кислотных и катионных; для шерсти с лавсаном – кислотные и дисперсные красители. В то же время закрашивание целлюлозных волокон в смеси с шерстью кубовыми красителями невозможно, так как щелочные растворы восстановителей разрушают шерсть.

● Классы красителей, выбранные для колорирования, должны соответствовать друг другу по цвету, оттенку, яркости и прочности. Например, применение прямых и дисперсных красителей для крашения хлопколавсановых тканей нецелесообразно, так как красители обладают различной яркостью и устойчивостью окрасок.

● Крашение компонентов смеси можно производить в одной ванне или последовательно в различных красильных растворах.

Печатание тканей из смеси волокон, кроме перечисленных особенностей выбора красителя, осложняется ещё и разными условиями, необходимыми для фиксации красителя на волокне, подобрать которые достаточно сложно. Поэтому в настоящее время особое внимание уделяется созданию красителей, обладающих сродством и к химическим, и к природным волокнам. Подобным требованиям отвечают пигменты. Кроме того, хлопкополиэфирные ткани можно печатать способом переводной термопечати.

4. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ОТДЕЛКА ТКАНЕЙ

В результате процессов заключительной отделки происходит значительное улучшение качества тканей, повышение долговечности и износостойкости изделий из них. Заключительной отделке подвергают отбеленные, гладкокрашеные и набивные ткани. Ее основной задачей является придание тканям завершенного товарного вида, красивого эстетического оформления, стандартной ширины. На этом этапе в зависимости от назначения материала также необходимо придать ему жёсткость или мягкость, добротность, драпируемость, шелковистость, повысить эластичность, а если необходимо – и специальные свойства (водоотталкивающие, огнезащитные, противогнилостные и др.).

Все процессы заключительной отделки делят на механическиеи химические. Механические процессы отделки включают сушку, придание стандартной ширины, исправление перекосов уточных нитей, обработку на каландрах, механическую усадку, стрижку, чистку и др. В процессах химических обработок на ткань наносят специальные химические составы – аппреты.

В зависимости от их природы и назначения различают традиционную и специальную химические отделки. Традиционная химическая отделка предназначена для улучшения грифа готовой ткани и придания ей товарного вида. Специальная отделка заключается в придании тканям новых свойств: несминаемости, безусадочности, огнестойкости, гидрофобности и др.

Для получения высококачественных тканей химические виды отделок сочетают с механическими обработками. Поскольку ткани из различных волокон обладают специфическими свойствами и имеют разное целевое назначение, то к технологии их заключительной отделки следует подходить дифференцировано.

4.1. Заключительная отделка тканей
из целлюлозных волокон

Несмотря на многие преимущества хлопчатобумажных, вискозных штапельных и льняных тканей перед другими материалами, они обладают и существенными недостатками. В частности эти ткани недолговечны, легко сминаются, обладают склонностью усаживаться при стирках. Эти недостатки могут быть устранены путём нанесения на ткань соответствующих отделочных препаратов, выбор которых определяется способом отделки.

Основными операциями заключительной отделки тканей из целлюлозных волокон являются: аппретирование, придание стандартной ширины и каландрирование.

Аппретирование тканей

Аппретирование производится с целью улучшения внешнего вида ткани, повышения её износостойкости и придания специальных свойств. Обязательными операциями технологического процесса аппретирования являются пропитка ткани соответствующим составом и последующая её сушка. Для некоторых видов отделок необходима дополнительная термическая обработка. Вид отделки и её качество зависят от назначения ткани, сообщаемых эффектов, степени закрепления аппрета на волокне, устойчивости к стиркам, химической чистке и другим воздействиям.

Для аппретирования хлопчатобумажных и льняных тканей наиболее широко используются крахмальные аппреты, в состав которых входят расщеплённый (частично переведенный в растворимую форму) крахмал, мыло, глицерин, вода и иногда мягчители. При аппретировании бельевых полотен и тканей с белоземельным рисунком для повышения степени белизны фона применяют ультрамарин или оптические отбеливающие вещества (ООВ). Крахмальные аппреты вымываются из ткани в процессе стирки, одновременно с этим исчезает и приданный эффект – наполненность, жёсткость, гладкость.

В связи с этим более эффективными являются малосмываемые аппреты, которые, выполняя функции крахмала, достаточно прочно удерживаются на волокне при стирках. Они также улучшают внешний вид тканей, придают им необходимую упругость, шелковистость, значительно повышают стойкость материала к истиранию, создают условия для удобства раскроя полотна и пошива изделия.
В качестве малосмываемых аппретов используют:

- термопластичные полимеры (отделка МАПС – малосмываемый аппрет с применением пластичных смол);

- термореактивные полимеры (отделка МАРС – малосмываемый аппрет реактивными смолами);

- акриламиды (CH₂ = CH – CO – NH₂), которые, обладая ненасыщенной двойной связью, способны легко полимеризоваться и реагировать с подвижными атомами водорода гидроксильных групп целлюлозы.

Аппреты на основе термопластичных смол

Термопластичные полимеры представляют собой высокомолекулярные соединения, получаемые по реакции полимеризации и имеющие химическое строение соответствующее общей формуле:

.

Если в этой структурной формуле X и R заменить конкретными группами, то можно получить некоторые ВМС, наиболее часто используемые для получения на тканях малосмываемых аппретов:

	Х	R
Полиэтилен	Н	Н
Поливинилхлорид	Н	–Cl
Поливинилацетат	Н	– ОСОСН3
Полистирол	Н
Поливиниловый спирт	Н	– ОН
Эфиры ПВС	Н	– ОCnН2n-1
Эфиры полиакриловой кислоты	Н	– COОCnН2n-1
Эфиры полиметилакриловой кислоты	СН3	– COОCnН2n-1

Указанные ВМС нерастворимы в воде и при отделке тканей применяются в форме высокодисперсных эмульсий – латексов. При нанесении на ткань они образуют на её поверхности прозрачные высокоэластичные плёнки, которые обладают высокой адгезионной способностью по отношению к целлюлозе.

При использовании латексов для аппретирования тканей их разбавляют водой до концентрации 2 – 5% в пересчёте на сухую смолу. Чем тоньше плёнка, тем выше её сцепляемость с волокном. Для смягчения образующейся на ткани плёнки в состав аппрета рекомендуется вводить специальные добавки – ализариновое масло, стеарокс и моющие ПАВ. Технологический процесс обработки включает пропитку ткани составом на основе латекса, отжим и сушку.

Для аппретирования бельевых и белоземельных тканей наилучшие результаты даёт полиметилметакриловый латекс (ПММА):

.

Он представляет собой эмульсию белого цвета с концентрацией сухого вещества 30 – 33% и образует на ткани прозрачную эластичную плёнку, повышающую её белизну. Концентрация латекса в пропиточном растворе – 50 – 100 г/л, мягчителя – 2 – 3 г/л. При аппретировании мокроотжатой ткани концентрацию ПММА повышают до 160 г/л. Для повышения белизны материала в состав аппрета целесообразно вводить ООВ, из расчёта 0,2 – 0,3 г/л. Температура пропиточной ванны 20 – 25^оС, отжим – 70 – 80%. Для аппретирования окрашенных и набивных тканей рекомендуется применять латекс СВХ. Он образует на ткани прочную, эластичную желтоватую плёнку. Наиболее высокую сопротивляемость истиранию сообщает тканям латекс СКС-30, получаемый сополимеризацией бутадиена со стиролом. После аппретирования устойчивость к истиранию возрастает в 5 и более раз. Если в раствор в качестве наполнителя ввести измельчённый порошок окиси кремния, то ткань приобретает дополнительную плотность и добротность, а её износоустойчивость увеличивается в 15 раз. Подобному виду отделки подвергают материалы, предназначенные для пошива спецодежды. В последнее время в качестве аппретирующих веществ наиболее часто используют полиэтиленовую и поливинилацетатную эмульсии. Они обеспечивают устойчивую к стиркам отделку, повышающую прочность ткани на разрыв и истирание.

Применение латексов связано и с некоторыми недостатками. Они постепенно налипают на оборудование, образуют плотные трудноудаляемые наросты, являющиеся причиной образования на тканях определённого вида брака.

Знание химического строения, свойств и области практического применения термопластичных полимеров специалистам швейного производства необходимо по двум причинам.

● Нанесённые на ткань при отделке, они улучшают потребительские свойства материалов, но нередко затрудняют процессы их переработки в швейном производстве. Например, вызывают прорубание ткани на месте шва; приводят к нагреванию игл и их «затаскиванию» при высоких скоростях работы швейных машин. Кроме того, аппрет может затруднять дублирование воротников, манжет и прочих деталей одежды.

● Термопластичные полимеры часто используются в качестве клеевых прокладочных материалов при изготовлении швейных изделий.

Аппреты на основе термореактивных смол

В отличие от термопластичных полимеров (ТПП), которые являются готовыми высокомолекулярными соединениями, термореактивные смолы синтезируются непосредственно на ткани при её обработке предконденсатами термореактивных смол.

Особенностью предконденсатов смол является наличие в их молекулах как минимум двух реакционно-способных групп. В результате они могут взаимодействовать друг с другом по реакции поликонденсации и образовывать высокомолекулярную смолу. Кроме того, они могут выполнять функцию «связующего» вещества, взаимодействуя одной из реакционных групп с волокном, а другой – с высокомолекулярным аппретом. В результате аппрет прочно фиксируется на волокне за счёт образования ковалентных химических связей. Следовательно, отделочные препараты на основе термореактивных смол являются более устойчивыми к стиркам, чем латексы.

Из веществ, которые можно использовать для получения малосмываемых аппретов за счёт синтеза термореактивной смолы на волокне, можно назвать следующие:

Для получения аппрета на основе карбамола используют модифицированный аммиаком препарат в смеси с поливиниловым спиртом или крахмалом. Модификация карбамола по схеме

необходима для снижения его активности. Вследствие того, что одна из метилольных групп «блокирована» аммиаком, модифицированный карбамол в условиях сушки (не выше 100^оС) вступает в реакцию с крахмалом или ПВС и не реагирует с волокном. В результате «сшивки» макромолекул целлюлозы, усиливающей жёсткость структуры волокна, снижения его прочности не происходит. Реакцию с ПВС или крахмалом, приводящую к превращению наполнителей в нерастворимую форму, можно представить следующим образом:

«Задубливание» поливинилового спирта происходит достаточно быстро в присутствии катализатора, роль которого может выполнять NH₄Cl. Таким образом, для получения аппрета (МАРС) ткань пропитывают составом, содержащим карбамол, аммиачную воду, крахмал или ПВС и хлорид аммония; отжимают и высушивают. Полученный аппрет практически не удаляется при стирках, если после сушки материал подвергнуть термообработке при температуре 130^оС. В этом случае модифицированная аммиаком метилольная группа вновь приобретает активность за счёт отщепления NH₃ и химически взаимодействует с волокном. В результате отделки ткань не теряет прочность на разрыв, а устойчивость к истиранию возрастает в
2 – 3 раза.

Гликазин и метазин для получения малосмываемых аппретов можно использовать как с наполнителями, так и без них. Данные препараты гораздо дороже и дефицитнее карбамола, поэтому вышеописанный способ отделки является более предпочтительным.