Ковтун Л.Г. Химическая технология отделки трикотажных изделий

Подождите немного. Документ загружается.

поверхности цилиндра регулируется от 150 до 230 °С, продол-

жительность контакта бумаги-подложки и полотна 15—45 с.

Каландры с сукном выпускают фирмы «Гесснер» (США),

«Лемаер» (Франция), «Сторк Брабант» (Нидерланды).

На каландре модели ТС-101 фирмы «Сторк Брабант» полотна

обрабатываются со скоростью 0,5—5 м/мин, рабочая ширина ка-

ландра 1800 мм, максимальная температура поверхности вала

220 °С. Машину обслуживают два человека.

Недостатком каландров с сукном является изменение грифа

трикотажных полотен вследствие сильного прижатия полотна

сукном к нагретой до высокой температуры поверхности вала.

Особенно это заметно в случае печатания трикотажных полотен

из текстурированных нитей и полотен с рельефным переплетением.

В результате печатания полотна теряют свою объемность и рель-

ефность.

Оборудование второго типа, применяющееся для переноса ри-

Рис. 28. Машина для термопечатания «Вакууматх

сунка с бумаги на полотно, использует принцип вакуумирования.

Вакуум создается внутри перфорированного цилиндра 1 (рис. 28),

который огибают полотно 2 и бумага 3. Вследствие разности

давлений внутри и снаружи Цилиндра полотно вместе с бумагой

прижимается к его поверхности. Обогрев осуществляется снару-

жи инфракрасными излучателями. В результате разрежения

ускоряется сублимация красителя, облегчаются переход красите-

ля с поверхности бумаги на волокно и диффузия внутрь волок-

нистого материала, увеличивается глубина прокраса, что способ-

ствует получению ярких насыщенных окрасок с высокими проч-

ностными показателями.

^се это позволяет снизить температуру печатания на 10—

20 °С или уменьшить время контакта. Снижение температуры или

времени контакта, отсутствие сильного прижатия обеспечивают

получение мягкого грифа полотна и сохранение его объемности.

Применяемый на машине ИК-обогрев обеспечивает равномер-

ное нагревание всей поверхности, упрощает конструкцию маши-

ны, уменьшает время, необходимое для разогрева до оптималь-

ной температуры печатания с 1,5 ч (при масляном обогреве) до

10 мин. Машины, использующие принцип вакуумирования, вы-

пускает фирма «Каннегиссер» (ФРГ).

Температура и продолжительность контакта бумаги и полотна

при переносе рисунка зависят от вида волокна, применяемых

красителей и вида оборудования.

В табл. 4 приведены оптимальные условия переводной печати

трикотажных полотен из различных волокон, разработанные во

ВНИИТП.

Как видно из таблицы, печатанию по способу сублистатик

можно подвергать полотна практически из всех синтетических и

ацетатных волокон, а в ряде случаев — и из смеси синтетических

с натуральными, если содержание натуральных волокон не пре-

вышает 25—30%. Однако практически наиболее широкое приме-

нение термопечатание нашло для печати трикотажных полотен и

Таблица 4. Режимы печатания трикотажных полотен по способу сублистатик

Температура

Параметры печатания

Волокно размягчения

еолокна°С

Температура,

°С

Время контакта, с, при обработке

на каландре

с сукном

на вакуумном

каландре

Полиэфирное

Триацетатное

Капрон (полиамид 6)

Нейлон (полиамид 66)

230—240

200—240

200

230

185—195

185—200

185-195

185—195

10-15

20—30

10—15

10—20

10-15

5—8

10-15

изделий из полиэфирного волокна и несколько реже — из полиа-

мидных и триацетатных волокон.

Применение термопечатания для полотен из ацетатного во-

локна ограничено из-за значительного увеличения жесткости по-

лотна и уменьшения предела прочности при растяжении, а для

печатания полотен из полиакрилонитрильного волокна -т- из-за

возможности его пожелтения.

Исследования показали, что при печатании полиакрилонит-

рйльных полотен целесообразнее использовать максимальную

температуру при минимальной продолжительности обработки,

так как это снижает опасность пожелтения волокна. Для полотен

из триацетатных нитей печатание нужно проводить по полотнам,

не прошедшим S-отделку, так как поверхностный гидролиз аце-

тильных групп снижает сродство дисперсных красителей к волок-

ну, что приводит к уменьшению интенсивности окраски и ухудше-

нию ее прочности.

Печатание трикотажных полотен из смеси хлопка с полиэфир-

ным волокном возможно в том случае, если содержание поли-

эфирной составляющей превышает 60%. Это связано с тем, что

сублимирующий дисперсный- краситель хотя и сорбируется цел-

люлозным волокном, но не фиксируется на нем и поэтому удаля-

ется в процессе последующих промывок и стирок. Повысить

сродство целлюлозного волокна к дисперсным красителям можно

путем дополнительной обработки полотна смолами, которые обес-

печивают фиксацию дисперсного красителя на целлюлозном во-

локне, или путем ацетилирования хлопка.

Для нанесения рисунка на бумагу-подложку можно использо-

вать машины с сетчатыми шаблонами, используемые для тради-

ционной печати. Но при этом способе трудно получать тонкие

контуры и полутоновую печать. Больший интерес представляет

использование способов, применяющихся в полиграфической про-

мышленности: литографического, флексографического, глубокой

печати;

Переводная печать развивается в направлении совершенство-

вания выпускных форм дисперсных красителей, предназначенных

для, переводной печати; совершенствования способов нанесения

рисунка на бумагу-подложку; разработки новых видов подложек

(на основе термостойких полиамидов, силиконированной бумаги

и т.д.) многоразового пользования; разработки способов пере-

водной печати по полотнам из натуральных волокон.

Список литературы

Мельников Б. Н. и др. Прогресс техники и технологии печатания тканей,

М.: 1980.

Мельников Б. Н. и др. Эффективность применения различных способов

печати текстильных материалов из натуральных и химических волокон. — Обзор.

М.: 1975.

Степанов А. С. Загустители и печатные краски. М.: 1969.

Типовые технологические режимы печатания трикотажных полотен. М.: 1980.

I •^лУ^. ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ОТДЕЛКА

Под заключительной отделкой подразумевают совокупность тех-

нологических процессов, как химических, так и механических,

целью которых является придание трикотажным изделиям краси-

вого вйешнего вида, приятного грифа, устойчивости к различным

химическим и механическим воздействиям в процессе эксплуата-

ции, например к смятию, а также снижение злектризуемости,

повышение формоустойчивости и малоусадочности, огнестой-

кость, гидрофобность и т. д.

К механическим процессам относятся удаление влаги, сушка,

ширение, каландрирование, глаженье, ворсование, фильцевание,

стрижка, тиснение и др.

Химическая отделка подразумевает нанесение на полотно или

изделие каких-либо химических веществ, которые придают полот-

нам и изделиям необходимые свойства (мягкость или жесткость,

малосминаемость и~ формоустойчивость, малоусадочность и не-

свойлачиваемость и т.д.], снижают возможность образования

пиллинга, придают устойчивость к действию грибков и микроор-

ганизмов.

Нанесение химических веществ называется аппретированием,

а состав, наносимый в процессе аппретирования, — аппретом.

Как правило, аппретирование предшествует механическим обра-

боткам, ширению, каландрированию и т. д. До недавнего времени

аппретирование трикотажных полотен не было достаточно рас-

пространено, исключая обработку мягчителями для придания

мягкого грифа и снижения прорубаемости. Это было связано с

относительно узкой областью применения трикотажных полотен

(бельевой трикотаж, верхний трикотаж, чулочно-носочные изде-

лия). Сейчас, после расширения ассортимента трикотажных из-

делий, особенно верхнего трикотажа, появились новые виды во-

локнистых материалов, переплетений, а главное, резко возросли

требования к качеству выпускаемых изделий, поэтйму различные

виды аппретов стали широко применяться. Кроме того, в послед-

ние годы вырос объем производства трикотажных полотен техни-

ческого назначения, которые также требуют специальных видов

отделки.

Аппреты на трикотажные полотна можно наносить непрерыв-

ным и периодическим способами. В последнем случае аппреты

наносят в том же оборудовании, в котором осуществляются

предыдущие операции (отпаривание, беление, крашение), т. е.

в жгутовых машинах МКП-1, эжекторных машинах и машинах

навойного типа, или (для штучных изделии) в аппаратах бара-

банного типа. В этом случае аппреты вводят в последнюю промыв-

ную ванну и проводят обработку в течение 15—20 мин. Затем по-

лотно выгружают из машины, отжимают и далее подвергают об-

работке в соответствии с технологической последовательностью,

заданной для данного вида полотен или изделий. Чаще это суш-

ка, каландрирование, а для синтетических волокон — термоста-

билизация.

Недостатком периодического способа является большой рас-

ход химических материалов, так как вместимость ванн даже при

условии маломодульной обработки достигает нескольких сотен

литров. Вторым существенным недостатком является недоста-

точно равномерная обработка при обработке в жгуте.

Более рациональным и экономически выгодным является на-

несение аппретов непрерывным способом в плюсовках, которые

устанавливаются перед сушильно-ширильно-стабилизационными

машинами. Аппретирование в плюсовочных машинах проводится

для полотен основовязаных или кругловязаных, разрезанных

вдоль куска. Сушка при этом осуществляется в сушильно-ши-

рильных машинах. Кругловязальные неразрезанные полотна под-

вергаются аппретированию в жгутовых машинах.

В трикотажной промышленности применяют двухвальные

плюсовки. Полотно, огибая направляющие ролики, расположен-

ные в ванне, пропитывается аппретирующим веществом и отжи-

мается между двумя отжимными валами. Количество наносимого

аппрета регулируется силой прижатия отжимных валов. Отжим-

ные валы обрезинены, что создает необходимую эластичность их

поверхности. Покрытие на валах должно быть устойчиво к раз-

личного рода воздействиям и иметь ровную, без дефектов, по-

верхность, чтобы обеспечить равномерный отжим и равномерное

нанесение химических веществ. Трудностью, возникающей при

прохождении трикотажного полотна через плюсовку, является

необходимость расправления сильно закручивающихся кромок

и устранения перекоса полотна, приводящего к его деформа-

ции.

Аппреты могут наноситься также разбрызгиванием. В этом

случае перед отжимными валами устанавливаются спрыски, че-

рез которые на полотно разбрызгивается раствор. Аппретирую-

щие вещества, имеющие высокую вязкость, например латексы,

используемые при проклеивании трикотажной основы искусст-

венного меха, могут наноситься с помощью ракли.

^..-^/Большой интерес для заключительной отделки трикотажных :

полотен представляет использование пенной технологии для на-

несения на полотна различных аппретирующих веществ. Нанесе-

ние аппретирующих веществ во вспененном состоянии обеспечи-

вает их равномерное распределение по всей ширине полотна,

позволяет регулировать глубину их проникания в глубь полотна,

осуществлять как одностороннее, так и двухстороннее нанесение

аппретирующих веществ. Пенная технология может быть исполь-

зована практически для всех видов отделок: придания малосми-

наемости и мягкости, для антистатической отделки и т. д.

Применение пенной технологии позволяет снизить энергоем-

кость процессов, расход воды и химически?( материалов, а также

уменьшить сброс загрязненных сточных вод. Это объясняется

тем, что при пенной технологии масса полотна после пропитки

повышается на 30—35 %, а при пропитке в плюсовке — на 60 %.

Это значит, что содержание воды на полотне уменьшается почти

вдвое. Такое уменьшение позволяет увеличить скорость работы

сушильных машин до 50—60 м/мин. При традиционных плюсо-

вочных способах нанесения отделочных препаратов эта скорость

составляет 20—30 м/мин.

В йоследние годы рядом фирм («Сторк», Нидерланды;

«Монфортс», ФРГ) созданы специальные установки для нане-

сения вспененных составов на трикотажные полотна. Установка

«Сторк PD-III-C» монтируется перед сушильно-ширильной маши-

ной. Вспененные составы наносятся на полотно с помощью сетча-

того шаблона, при этом могут быть использованы как стабиль-

ные, так и малостабильные пены благодаря небольшому расстоя-

нию между устройством для нанесения пен и пеногенератором.

Достоинством этого устройства является возможность нанесения

пенных составов на полотна любой поверхностной плотности,

толщины и растяжимости, включая полотна плюшевых перепле-

тений.

5.1. АППРЕТИРОВАНИЕ ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН

ДЛЯ ПРИДАНИЯ ИМ МЯГКОСТИ

И ИСКЛЮЧЕНИЯ ПРОРУБКИ ПРИ ПОШИВЕ

Прорубка полотна — дефект, возникающий при пошиве трико-

тажных изделий на швейных машинах. Этот дефект является

результатом повреждения нитей полотна швейной иглой и приво-

дит к спуску петель. Прорубка чаще всего вызвана неправиль-

ным подбором швейной иглы или ниток и неправильным регули-

рованием швейной машины. В значительной мере прорубка свя-

зана и со свойствами самого волокна: его жесткостью, хруп-

костью, высокой электризуемостью; может явиться следствием

пересушивания полотна в процессе сушки (так как низкое влаго-

содержание приводит к усилению трения при погружении иглы),

а также предварительных отделок, приводящих к уплотнению и

стабилизации петельной структуры трикотажного полотна.

Наиболее часто прорубка наблюдается на трикотажных по-

лотнах из искусственных и синтетических нитей, но в ряде случа-

ев оно возникает и на хлопчатобумажных трикотажных полотнах,

особенно в том случае, если они были обработаны смолами для

придания малосминаемости и малоусадочности. Эти смолы при-

дают дополнительную жесткость волокну й снижают эластич-

ность полотна.

Большое влияние на возможность прорубки оказывает и вла-

госодержание волокнистого материала, особенно хлопка и вис-

козного волокна. При пошиве изделий из синтетических волокон

влагосодержание оказывает значительно меньшее влияние, а при

пошиве изделий из вискозного волокна отрицательное влияние

оказывает как чрезмерное пересушивание, так и избыточное вла-

госодержание волокна, так как в мокром состоянии гидратцеллю-

лозные волокна теряют свою механическую прочность.

Таким образом, основные усилия для предотвращения проруб-

ки должны быть направлены на уменьшение трения между нитя-

ми полотна и иглой. В некоторых случаях для устранения про-

рубки бывает достаточно отрегулировать швейную машину и по-

добрать иглу оптимальной конфигурации (острие иглы должно об-

легчать раздвигание нитей при ее погружении в петельную струк-

туру) или обеспечить кондиционную влажность воздуха в це-

хе или в складских помещениях, где полотно проходит от-

лежку.

В большинстве случаев для снижения возможности прорубки

и придания мягкого грифа полотна обрабатывают мягчителями.

В качестве мягчителей широко используют поверхностно-актив-

ные вещества; эмульсии, содержащие минеральные масла; крем-

нййорганические соединения; иногда используют гидротропные

вещества, например глицерин.

Среди поверхностно-активных веществ наиболее широко ис-

пользуют препараты стеарокс 6 и стеарокс 920, представляющие

собой оксиэтилированные жирные кислоты, или вещества катион-

ного типа, например алкамон ОС-2. При непрерывных способах

обработки концентрация этих веществ в плюсовочной ванне 5—

10 г/л, а при аппретировании в машинах периодического дейст-

вия 0,5—2 г/л'. Температура обработки 40—45 °С.

Наряду с названными выше препаратами могут применяться

леомин, синтамин NJ, синтамин КХ (ЧССР), тетрамон С (СССР),

тюбенгаль GS (ФРГ), также являющиеся поверхностно-активны-

ми веществами неионогенного или катионоактивного типа. ^Из

кремнийорганических соединений в качестве мягчителя использу-

ют эмульсии полиметилсилоксана (ПМС).

Все перечисленные выше вещества образуют тонкую защит-

ную пленку на поверхности волокна, сглаживают его поверхность

и таким образом снижают поверхностное трение и жесткость во-

локна.

5.2. ФОРМОУСТОЙЧИВОСТЬ, МАЛОУСАДОЧНОСТЬ

И МАЛОСМИНАЕМОСТЬ

Для придания формоустойчивости, малоусадочности и малосми-

наемости трикотажным полотнам и изделиям из целлюлозных

волокон используют предконденсаты термореактивных смол,

главным образом соединений, содержащих N-метилольные груп-

пы. К их числу относятся препараты на основе диметилолмоче-

вины (карбамол), днметилолэтиленмочевины , (карбамол ЦЭМ)

или метилольные производные меламины (м€тазин).

NH-CHj-OH

С=0

NH-CHJ-OH

Карбамол

I ^

Карбамол ЦЭМ

Особенностью этих препаратов является их способность всту-

пать во взаимодействие с гидроксильными группами целлюлоз-

ного волокна с образованием поперечных связей

ч-

-сн.

0-HjC-N^ ^N-^CHj-0-

Кроме этой реакции молекулы N-метилольных производных

способны вступать в реакцию между собой с образованием поли-

мера сетчатой структуры, причем такие препараты, как метазин и

карбамол, в большей степени склонны к образованию полимера,

а препараты типа карбамола ЦЭМ — к реакции с целлюлозой с

образованием поперечных сшивок и значительно в меньшей сте-

пени — к реакции между собой. При увеличении числа попереч-

ных сшивок увеличивается стабильность размеров полотен и из-

делий, уменьшается сминаемость, но при этом снижаются элас-

тичность и устойчивость к истиранию.

Реакция образования поперечных связей протекает только в

присутствии катализатора и при температуре выше 150 °С. В каче-

стве катализаторов используют соли металлов, способные созда-

вать кислую среду: хлорид магния или цинка, нитрат аммония

или хлорид аммония. Процесс отделки обычно состоит из следу-

ющих операций: нанесение путем плюсования композиции, содер-

жащей сшивающий агент, катализатор и мягчитель; сушка при

температуре ПО—120 °С до влажности^ 10 %; термообработка

при температуре 150°С для конденсации.

Однако такая технологическая цепочка в основном приемлема

для тканей. Трикотажные полотна очень чувствительны к различ-

ного рода деформациям, поэтому для них в большей степени под-

ходит одностадийный способ отделки, так называемый шоковый,

при котором сушка совмещается с термообработкой. В этом слу-

чае пропитка осушествляется в плюсовке, а сушка и термофикса-

ция — в сушильно-ширильной машине при температуре 160—

170 °С и общей продолжи1"ельности 60 с. Ввиду того, что при од-

ностадийной отделке продолжительность термофиксации очень

мала, особое внимание необходимо уделять подбору каталиаато-

ров. В этом случае рекомендуется использовать смесь соли и ор-

ганической кислоты, например щавелевой, винной, лимонной, или

смесь солей. Использование таких композиций позволяет умень-

шить время обработки или снизить температуру и одновременно

уменьшает потери прочности волокна.

В результате обработки N-метилольными производными на-

блюдаются и отрицательные побочные явления: снижение меха-

нической прочности волокна, уменьшение эластичности и повы-

шение жесткости полотен, Чтобы уменьшить эти отрицательные

явления, в плюсовочную композицию добавляют мягчители, кото-

рые уменьшают потерю прочности и улучшают гриф полотна.

К ним относятся полиэтиленовая и поливинилацетатная эмуль-

сии, поверхностно-активные вещества — препарат AM, алкамон

ОС'•2, стеароксы, аламин М, а также кремнийорганические соеди-

нения на основе полиэтилгидросилоксана ГКЖ-94 и другие веще-

ства.

5.3. ЖЕСТКОСТЬ

Для придания жесткости полотнам специального назначения

(обувной сетке, отделочному сетчатому полотну), а также гар-

динно-тюлевым изделиям и кружевным полотнам могут быть

использованы аппреты на основе термопластичных смол, исполь-

зуемых в виде эмульсий и латексов, среди которых следует на-

звать поливинилацетатную эмульсию, эфиры поливинилового

спирта, полиметилметакриловый латекс (ПММЛ). Но более ши-

рокое распространение получили аппреты на основе таких термо-

реактивных смол, как метазин и гликазин.

Метазин и гликазин представляют собой N-метилольные про-

изводные, которые в присутствии катализатора вступают преиму-

щественно в реакцию смолообразования. Образовавшаяся на по-

верхности волокна или в его поверхностных слоях смола сообща-

ет полотну требуемый эффект: жесткость, наполненность, устой-

чивость к истиранию, а также некоторый свето- и грязезащитный

эффект. Вследствие того что на волокне происходит не только

реакция смолообразования, но и взаимодействие с функциональ-

ными группами волокон, например с гидроксильными, как у цел-

люлозных волокон, пленка прочно удерживается на поверхности

волокна. (На синтетических волокнах смола удерживается благо-

даря межмолекулярным силам.) В качестве катализатора обычно

используют хлористый или сернокислый аммоний.

Для получения наполненности при незначительной жесткости,

что может представлять интерес для полотен облегченных струк-

тур, гликазин используют-совместно с мягчителями, полиэтилено-

вой эмульсией или препаратом AM. Концентрация гликазина в

этом случае в плюсовочной ванне 30—-40 г/л, сульфата аммония

5 г/л, полиэтиленовой эмульсии 5—10 г/л. При аппретировании с

целью придания жесткости концентрация гликазина повышается

до 100 г/л. Температура плюсовочного раствора 25—30°С. После

плюсования полотно высушивают и подвергают термообработке в

сушильно-ширильной машине при температуре 140—150 °С.

5.4. НЕСВОЯЛАЧИВАЕМОСТЬ И МАЛОУСАДОЧНОСТЬ

ШЕРСТЯНЫХ ПОЛОТЕН И ИЗДЕЛИЙ

Для улучшения эксплуатационных свойств трикотажных изделий .

из шерсти полотна подвергают различным обработкам, целью

которых является придание малоусадочности и несвойлачивае-

мости в процессе мокрых обработок, ручной и особенно машин-

ной стирок.

Высокая усадочность и свойлачиваемость является специфи-.

ческим свойством шерстяных материалов, обусловленным строе-

нием шерстяного волокна, в частности наличием чешуйчатого

слоя, упругостью и извитостью волокна. Усадка происходит, с

одной стороны, в результате релаксации, а с другой — свойлачи-

вания. Релаксационная усадка может быть устранена в процессе

промывки-релаксации и последующих операций сушки, декати-

ровки и т. д. Для устранения усадки и свойлачивания необходи-

ма специальная обработка.

В основе процесса придания несвойлачиваемости шерсти ле-

жит изменение характера ее поверхности: сглаживание, уменьше-

ние чешуйчатости, благодаря чему снижается сцепляемость во-

локон и, следовательно, свойлачиваемость.

Все существующие способы придания несвойлачиваемости

можно разделить на две основные группы:

1) способы, основанные на деструкции чешуйчатого слоя;

2) способы, основанные на отложении на поверхности волок-

на полимерной пленки, сглаживающей поверхность волокна.

Среди наиболее широко распространенных способов следует

назвать способ херкосетт-125, основанный на использовании ре-