Отделка хлопчатобумажных тканей
Поступившие на отделочную фабрику хлопчатобумажные ткани (суровье) разбраковывают по качеству и определяют их назначение. Затем куски тканей клеймят и сшивают по несколько десятков и даже сотен кусков в одну непрерывную ленту, которая и проходит полную отделку.
Основными процессами отделки хлопчатобумажных тканей являются следующие:
1. Предварительная отделка:
а) опаливание,
б) расшлихтовка,
в) отварка,
г) мерсеризация,
д) отбеливание,
е) ворсование.
2. Крашение
3. Печатание
4. Заключительная отделка:
а) аппретирование,
б) ширение,
в) каландрование.
В зависимости от вида и назначения тканей они проходят отделку, состоящую из того или иного количества процессов.
Предварительная отделка тканей
Опаливание — процесс удаления с поверхности суровой ткани выступающих кончиков волокон, которые не только придают ей некрасивый вид, но и способствуют образованию дефектов при печатании. Опаливают ткань на плитной, цилиндровой и газовой опальных машинах. Не опаливают только те ткани, которые в дальнейшем подвергаются ворсованию, а также полотенечные ткани и некоторые другие. После опаливания ткань проходит паровой искрогаситель или ванну с водой.
Расшлихтовка — процесс удаления с тканей шлихты и некоторых других примесей с целью подготовки ткани к отварке.
Замоченная после опаливания ткань вылеживается в специальных ящиках в течение 4—24 ч в зависимости от вида ткани, состава шлихты и использования при замачивании ткани различных реагентов — ускорителей процесса расшлихтовки, вызывающих брожение крахмала. При этом крахмал переходит в растворимое состояние и при последующей промывке тканей удаляется.
После лежки ткани промывают в жгутомойной машине и затем направляют в отварку.
Отварка — процесс обработки тканей щелочным раствором с целью более полной очистки тканей от примесей целлюлозы.
Отваривают ткани в герметически закрывающихся варочных котлах. После отварки ткань промывают сначала горячей, а затем холодной водой. В результате волокна освобождаются от жировоскообразных, азотистых и минеральных веществ, а также от остатков шлихты и прочих примесей.
Отваренная ткань приобретает смачиваемость, что необходимо для равномерного отбеливания и окрашивания ткани, становится мягкой и пластичной, но имеет неприятную серовато-бурую окраску, образовавшуюся в результате адсорбции буро-окрашенных продуктов выварки, которые не удаляются промывкой.
Мерсеризация — процесс кратковременной обработки (30 — 60с) тканей концентрированным раствором едкого натра при температуре 16—20° С с последующей промывкой ее горячей и холодной водой. В результате этого ткани приобретают шелковистый блеск, не изменяющийся при носке и стирке, повышенную гигроскопичность и прочность, а также способность окрашиваться с меньшим потреблением красителя (на 15—20%).
Мерсеризацию тканей проводят на мерсеризационных машинах под натяжением с целью предотвращения их усадки. Мерсеризации подвергаются главным образом ткани из гребенной пряжи (сатин, зефир, поплин, батист, маркизет и др.).
Отбеливание — процесс обесцвечивания веществ, сообщающих волокну бурую окраску, и природных красящих веществ хлопка. Отбеливанию подвергают бельевые ткани, ткани, идущие в печать с белым фоном, ткани, предназначенные для окраски в светлые цвета. Отбеливают ткани гипохлоритом натрия или кальция, перекисью водорода, хлоритом и др.
Ткань пропитывается белящим раствором и вылеживается в течение 2—3 ч; при этом отбеливающее вещество разлагается с выделением активных веществ или, которые разрушают красящие вещества в волокне, и ткань отбеливается.
Затем ткани кислуют, тщательно промывают, отжимают и высушивают.
Ворсование — процесс создания ворсовой поверхности на ткани с целью улучшения ее мягкости и теплозащитных свойств.
Процесс осуществляется на ворсовальной машине. При движении ткани вокруг барабана ворсовальной машины на нее действуют иглы ворсовальных валиков, извлекающие концы волокон из нитей, и иглы противоворсовальных валиков, расчесывающие и приглаживающие образующийся ворс в направлении, противоположном движению ткани.
В зависимости от того, какую густоту ворса надо получить, ткань пропускают через ворсовальную машину 4—16 раз (бумазею — 4, фланель — 8, байку — 16 раз).
Ворсованию подвергают плательные и одежные ткани зимнего назначения, имеющие уток низкого номера и слабой крутки (фланель, бумазея, байка, вельветон, сукно и др.).
При ворсовании тканей могут возникнуть дефекты: ворсовальные плешины и неравномерный ворс.
Крашение
Крашение — процесс придания тканям окраски определенного цвета путем поглощения волокнами красящего вещества из раствора.
Для окрашивания хлопчатобумажных тканей используют следующие основные группы красителей: прямые, кубовые, сернистые, азокрасители, образуемые на волокне, черный анилин, образуемый на волокне, активные, пигменты и др.
Процесс крашения тканей состоит из следующих одновременно протекающих стадий:
1. Адсорбция (поглощение) красителя внешней поверхностью волокна, зависящая от вида красителя, его концентрации, температуры раствора, наличия в растворе вспомогательных химических веществ.
После крашения ткань промывают холодной водой, отжимают и высушивают.
Окраски сернистыми красителями относятся к группе прочных, но уступают по прочности кубовым красителям, однако прочность к трению у них выше. Сернистыми красителями окрашивают одежные и подкладочные ткани в различные цвета, исключая красный, но наиболее часто ткани окрашивают в черный, синий и коричневый цвета.
Дефекты крашения
Дефекты, возникающие при крашении тканей, являются следствием недостаточной подготовки тканей перед крашением (в отварке и белении), несоблюдения технологического режима крашения и неисправного оборудования. Основными дефектами крашения являются следующие.
Разнооттеночность — это неодинаковая интенсивность окраски по ширине или длине ткани. Образуется при неодинаковом прижиме валов при плюсовании или при неравномерном подливе краски в корыто плюсовки.
В швейных изделиях разнооттеночность более заметна, чем в куске ткани, так как переход от одного оттенка к другому в ткани происходит постепенно, а в изделии резко, например полочка и рукав, выкроенные из разных частей куска, будут иметь более резкий контраст цвета.
Резкая разнооттеночность в изделии недопустима, в этом случае изделие идет в брак. Заметная разнооттеночность допустима лишь в изделиях III сорта.
Полосатость — это продольные и поперечные полосы различной интенсивности окраски, возникающие вследствие неоднородности применяемого сырья, а также вследствие неравномерного натяжения нити в процессах кручения и ткачества.
Изделие, на видимых частях которого имеется полоса, переводят в пониженный сорт.
Недокрас — это слабо или почти неокрашенные участки пряжи в местах переплетения основы с утком, а также внутри пряжи.
Причины дефекта — плохая подготовка ткани, не закончен процесс крашения (недостаточна продолжительность крашения), невысокая температура красильной ванны.
Засечки — это узкие светлые или темные полосы, возникающие при прохождении ткани через плюсовки складками. Дефект при разбраковке ткани подлежит вырезу.
Печатание
Печатание — это процесс получения узорчатых расцветок на белой или окрашенной ткани.
Узорчатые расцветки получаются путем нанесения на ткань различных печатных красок по заданному рисунку с их последующим закреплением на волокне. Для печатания используются те же красители, что и при гладком крашении (кубовые, нерастворимые азокрасители, черный анилин, активные красители, пигменты), но густой, вязкой консистенции. В состав печатных красок, кроме красителей, входят растворители( вода, спирт и др.), восстановители (гидросульфит, ронгалит, сернистый натрий и др.), окислители (хромпик, хлорноватокислый натрий и др.), загустители (крахмал маисовый или пшеничный, декстрин, трагант, камедь, КМЦ и др.). Загустители не должны образовывать нерастворимых соединений с красителями и другими составными частями печатных красок и должны легко удаляться с ткани после закрепления красителей при последующей промывке.
Печатный вал представляет собой медный полый цилиндр, на ровной поверхности которого выгравирован узор в виде углублений. Под печатным валом помещается ящик с краской, в котором имеется круглая щетка. Щетка при вращении вала наносит на его поверхность краску. С гладкой поверхности вала краска удаляется стальной пластиной (ракля), при этом она остается только в углублениях. При плотном соприкосновении печатного вала с тканью краска из углубления печатного вала переходит на ткань, образуя на ней соответствующие цветные узоры.
Виды печати
При расцвечивании тканей используют следующие виды печати: прямую, вытравную, резервную и трехцветную.
Резервная печать — это печать по неокрашенной ткани составами, которые химически или механически препятствуют образованию окраски в местах рисунка при последующем гладком крашении. В качестве резервирующих веществ используются: при крашении нерастворимыми азокрасителями — сернокислый или уксуснокислый алюминий (соли), кислый сернокислый натрий или калий (восстановители) и другие вещества, которые наносятся на азотолированную ткань и при последующем прохождении через диазораствор препятствуют сочетанию этих полупродуктов и образованию красителя; при крашении черным анилином — едкий натр, бисульфит натрия и другие вещества, которые нейтрализуют кислоту и окислитель, предотвращая окисление красителя, а значит, и окраску ткани.
Дефекты печати
Дефекты печати могут возникнуть от разных причин: от повреждения печатного вала или ракли, засоренности и несоответствующей густоты печатной краски, плохой подготовки ткани к печатанию и др.
Растраф — несовпадение отдельных частей многоцветного рисунка вследствие неточной наладки печатных валов.
Щелчок — пятно, разделенное белой полосой, образованное вследствие попадания под раклю песчинки, одновременно с которой под приподнятой раклей проскальзывает некоторое количество краски.
Затаск — узкая, неровно окрашенная полоска, разделенная белым участком; возникает при попадании под раклю пуха и протаскивания его по валу.
Щелчки, затаски и засечки при раскрое ткани могут быть обойдены, а при попадании на видимые детали изделия снижают его сорт.
Заключительная отделка
После беления, крашения и печатания ткани вытянуты по основе (до 60%), ширина их уменьшена (до 20%) и неравномерна, поверхность покрыта многочисленными складочками и морщинками, матовая, с недостаточной белизной, на ощупь ткани излишне мягкие, вялые. Все это ухудшает внешний вид тканей и затрудняет раскрой и шитье из них швейных изделий.
Основными процессами заключительной отделки ткани являются аппретирование, ширение и глажение (каландрование).
В состав аппрета могут входить различные вещества в зависимости от строения и назначения ткани:
1. Клеящие вещества, придающие ткани плотность, жёсткость, упругость, гладкость: крахмал (картофельный или маисовый), продукты его гидролиза (декстрин, растворимый крахмал), карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ), поливинилацетатная амульсия, полиэтиленовая эмульсия и др.
2. Смягчающие вещества, придающие ткани эластичность: ализариновое масло, мыло (олеиновое или стеариновое), синтетические вещества и др.
3. Гигроскопические вещества, придающие ткани влажность и впечатление полноты (на ощупь): поваренная соль, глицерин, патока и др.
4. Вещества, улучшающие белизну ткани: ультрамарин (синька), прямые белые красители и др.
5. Антисептики, придающие ткани устойчивость к плесени: формалин, борная или салициловая кислота и др.
6. Вещества, придающие ткани стойкость к загрязнению, истиранию и смятию: кремнийорганические препараты.
Наносят аппрет с помощью крахмальных плюсовок с обеих сторон ткани или только с одной (например, с изнанки, при аппретировании вельвета). После этого ткань поступает на сушильные барабаны или сушильно-ширильную машину.
Следует отметить, что обычные аппретирующие составы придают тканям лишь временный эффект, исчезающий после повторных стирок.
С целью получения устойчивого эффекта отделки в последнее время все шире применяют несмываемые аппреты.
В качестве несмываемых аппретов используют щелочерастворимые препараты из целлюлозы (щелочерастворимые эфиры целлюлозы) и водные эмульсии синтетических смол (латексы).
Целлюлозный аппрет в виде щелочного раствора эфира целлюлозы наносят на ткань на плюсовке. Затем ткань обрабатывают слабой кислотой и промывают, при этом целлюлоза коагулирует и закрепляется на волокне в виде пленки.
Ширение — это процесс придания тканям стандартной ширины и устранения перекосов.
Предварительно увлажненная ткань поступает на ширильную цепную машину, которая представляет собой систему двух бесконечно двигающихся цепей, состоящих из отдельных звеньев (клупп). Клуппы захватывают и удерживают ткань по кромкам при движении ее по ширилке. Цепи при движении несколько отдаляются друг от друга и вследствие этого захваченная клуппами ткань растягивается по ширине. При ширении уточные нити растягиваются и слегка изгибают сильно вытянутые нити основы; при этом длина ткани несколько сокращается. Кроме того, если в ткани наблюдается перекос утка по отношению к кромке, то при увеличении или уменьшении скорости движения одной из цепей уток выпрямляется.
Каландрование — это процесс разглаживания тканей и придания им некоторого блеска. Процесс осуществляется на каландрах, которые состоят из нескольких чередующихся металлических и наборных валов (от 2 до 8). Наборные валы изготовляют из картона или текстильных материалов, они обладают твердой, но упругой поверхностью, благодаря чему ткань, проходя между металлическими и наборными валами, не раздавливается, а лишь разглаживается. Металлические валы обычно обогреваются паром.
Степень каландрования зависит от вида и назначения ткани и конструкции каландра. Наибольшее применение имеют каландры отделочные трехвальные. Если ткань пропускать через каландр при одинаковой скорости валов, получается матовая отделка ткани. Если ткань пропускать через каландр с увеличенной скоростью вращения металлического вала, получается глянцевая отделка ткани. Так, ситцы муслиновой (без аппрета) и жесткой отделки (до 10% аппрета) получают матовую отделку, а ситцы фуляровой (1—2% аппрета) и лощеной отделки (сильно аппретирован) получают глянцевую отделку. Имеют значение давление температура валов. Так, муслиновая отделка получается при пропуске ситца через холодный каландр, а фуляровая — через горячий каландр. Жесткая отделка ситца получается при небольшом давлении валов, а лощеная — при большом и т. д.
Для получения серебристого блеска, приближающегося к блеску шелковых тканей, сатин и ластик отделывают на серебристом двухвальном каландре. Верхний вал этого каландра — стальной, гравированный, обогреваемый паром, нижний — упругий, из хлопчатобумажной ткани. Поверхность стального вала покрыта тонкими параллельными штрихами, расположенными под некоторым углом к оси вала. Но серебристый блеск неустойчив и пропадает после первой стирки.
Следует иметь в виду, что не все ткани каландруют. Не каландруют, например, ткани костюмного назначения (трико, коверкот, вельвет-корд и др.) и большую часть плательных тканей из крученой пряжи с рельефной поверхностью (маркизет, поплин, тафта, эпонж и др.).
Специальные виды отделки хлопчатобумажных тканей
В зависимости от назначения тканям при отделке могут быть приданы различные свойства: водонепроницаемость, водоупорность, несминаемость, малоусадочность, огнестойкость и др.
Водонепроницаемую отделку получают плащевые ткани. С этой целью их покрывают пленкой резины или синтетических смол, но при этом они становятся воздухонепроницаемыми, что отрицательно сказывается на их гигиеничности.
Водоупорную отделку получают хлопчатобумажные ткани пальтового и плащевого назначения, а также некоторые льняные ткани. Ткани, получившие водоупорную отделку, приобретают способность не смачиваться и сохраняют при этом воздухопроницаемость. Такую отделку ткани могут получить обработкой следующими веществами:
- алюминиевыми мылами, которые откладываются на волокнах в виде пленок, нерастворимых в воде; водоупорность, полученная этим способом, отличается неустойчивостью к действию стирки, светопогоды и трения;
- хромоланом (производное стеариновой кислоты) для придания водоупорности различным тканям, окрашенным в серые и темные цвета, так как препарат придает тканям серовато-зеленоватый цвет;
- препаратом (хлористый алкоксиметилпиридиний) и препаратом 101 (хлористый стеариламидометилпиридиний), вступающим в химическую реакцию с целлюлозой; эти вещества придают ткани стойкую водоупорность к действию стирки, трения и химической чистке; внешний вид тканей при этом не изменяется, а ряд свойств их улучшается: они становятся мягче, приятнее на ощупь и меньше загрязняются;
- кремнийорганическими полимерами — силиконовыми препаратами, которые наносятся на ткань и образуют ячеистую пленку, совершенно непроницаемую для воды, но хорошо пропускающую воздух. Это свойство ткань не теряет и после стирки или химической чистки. Такая ткань меньше загрязняется, увеличиваются ее теплостойкость и стойкость от выгорания на солнце, приобретается несминаемость и повышается износостойкость. Этот способ отделки плательных, костюмных и пальтовых тканей является прогрессивным.
Гофрирование ситцев производят на основе местной мерсеризации ткани в свободном состоянии.
Щелочь вызывает усадку ткани, а участки ткани, на которые щелочь не была нанесена, образуют вздутия — гофре.
Отделка с устойчивым блеском осуществляется для плательных тканей. Для этого на ткань наносят печатным способом загущенный раствор метазина и после просушки пропускают ее через фрикционный каландр с последующей термообработкой. Получаются рисунки с устойчивым блеском, называемые лаковыми.
Источник: «Технология тканевязного производства»
Л.С. Смирнов, Ю.И. Масленников, В.Ю. Яворский