Реферат Курсовая Конспект
Отделочные препараты и химизм протекающих процессов - раздел Образование, Лекция № 7 Готовые ткани и другие материалы проходят ряд складально-уборочных операций, после чего их направляют потребителю Для Придания Тканям Из Целлюлозных Волокон Тех Или Иных Свойств Применяют Апп...
|
Для придания тканям из целлюлозных волокон тех или иных свойств применяют аппреты различных видов.
Смываемые аппреты. Основными аппретирующими веществами в составе смываемых аппретов являются крахмалы (рисовый, маисовый, пшеничный, картофельный), декстрин, клей. Композиции на основе крахмала в некоторых случаях еще используются для бельевых, светлоокрашенных и белоземельных тканей.
В состав аппретов в зависимости от назначения ткани могут входить подцвечивающие вещества (оптические отбеливатели, ультрамарин), утяжеляющие вещества (сульфаты бария, магния, мел, каолин), гигроскопические (глицерин), антисептики (салициловая кислота и др.), мягчители (стеариновое мыло, масла) и другие компоненты.
Малосмываемые аппреты на основе термопластичных полимеров. В настоящее время крахмал при аппретировании тканей успешно заменяют синтетическими смолами. При этом достигается не только экономия пищевых продуктов, но и повышается качество отделки тканей за счет получения эффектов значительно более устойчивых к стиркам и другим видам воздействия.
Особое значение получили композиции на основе термопластичных полимеров. В текстильной промышленности термопластичные полимеры используют в виде эмульсий или латексов с содержанием сухих веществ в технических продуктах 20 — 30 %. Широкое применение находят полиэтиленовая и поливинилацетатная эмульсии, эмульсии на основе полиакриловых соединений (эмукрилы С и М), полиметилметакрилатный латекс, латексы на основе каучуков и др.
Нанесенная на ткань эмульсия (латекс) после высушивания образует тонкую и равномерную пленку на волокне. В большинстве случаев пленки удерживаются на материале за счет адгезионных физических сил. Их величина определяется природой волокна и полимера, а также толщиной пленки, причем, чем тоньше пленка, тем выше сцепляемость, ее с волокном.
Малосмываемый аппрет на основе термопластичных полимеров для хлопчатобумажных тканей имеет следующий состав (г/л): поливинилацетатная эмульсия (50 % -ная) — 10 — 20, полиэтиленовая эмульсия (20 % -ная) — 10 — 20.
Несмываемые аппреты на основе термореактивных смол. Для получения несмываемых аппретов на основе термореактивных смол используют различные их предконденсаты.
Предконденсатами термореактивных смол называют низкомолекулярные соединения, которые, будучи нанесенными на волокно в определенных условиях (катализатор, нагревание), способны к поликонденсации с образованием сшитых нерастворимых в воде смол. Кроме реакции поликонденсации, молекулы предконденсата способны взаимодействовать также с макромолекулами целлюлозного волокна. Это обеспечивает прочное закрепление смолы на ткани.
Предконденсаты термореактивных смол используют для придания изделиям из целлюлозных волокон свойств наполненности, малоусадочности, малосминаемости, формоустойчивости. С их помощью достигается устойчивость эффектов тиснения, лощения, серебристо-шелковистой отделки.
Особое распространение получили препараты под техническими названиями карбамол, карбамол ЦЭМ, карбамол ГЛ, метазин, гликазин, карбозоны Э и О. Все они являются метилольными (т. е. содержащими — СН2ОН-группы) производными органических соединений и по своей реакционной способности могут быть разделены на две подгруппы. К первой относятся соединения, молекулы которых легче взаимодействуют между собой (давая сшитые нерастворимые продукты), чем с макромолекулами целлюлозы. Такими являются, например, предконденсаты мочевиноформальдегидных (карбамол) и меламиноформальдегидных (метазин) смол.
Технический продукт — карбамол — является 40 %-ной водной пастой, содержащей диметилолмочевину и не вступившие в реакцию исходные продукты — мочевину и формальдегид.
Диметилолмочевина обладает высокой реакционной способностью вследствие наличия в молекуле свободных — СН2ОН - групп и активных атомов водорода у атомов азота. Поэтому технические продукты не подлежат длительному хранению.
Метилольные производные меламина являются еще более активными, чем диметилолмочевина, и поэтому их метилольные группы частично алкилируют. Таким препаратом и является метазин.
Карбамол и метазин хорошо растворимы в воде, что существенно облегчает их применение.
Под действием температуры и катализатора молекулы этих соединений активно взаимодействуют между собой (поликонденсация), образуя смолу в структуре волокна. На примере диметилолмочевины (карбамола) процесс может быть представлен следующим образом
Кроме указанного течения реакции с образованием метиленовых мостиков — СН2 — может происходить поликонденсация молекул диметилолмочевины с образованием эфирных связей — СН2 — О — СН2 —. Ход реакции зависит от условий процесса.
При обработке целлюлозных материалов водные растворы отделочных препаратов заполняют субмикроскопические поры и пустоты аморфной и, возможно, переходной областей волокна. Затем при создании определенных температурных и других условий в этих пустотах протекают химические реакции смолообразования и взаимодействия с функциональными — ОН группами целлюлозы. Образующиеся смолы сохраняют часть свободных метилольных групп, которые взаимодействуют с гидроксильными группами целлюлозы с образованием ковалентных связей
Если смола образует, по крайней мере, две химические связи с двумя макромолекулами целлюлозы, то происходит сшивка макромолекул целлюлозы. Кроме того, смолы связываются с целлюлозными и гидратцеллюлозными волокнами за счет водородных и межмолекулярных связей.
Диметилолэтиленмочевина и другие соединения второй подгруппы не содержат активных атомов водорода у атомов азота, что обусловливает снижение их реакционной способности в процессе отделки и обеспечивает лучшую устойчивость препаратов при хранении.
Реакции сшивки макромолекул и смолообразования для всех указанных предконденсатов протекают с достаточной скоростью при температуре 110 —160 °С и в присутствии катализаторов. В качестве катализаторов применяют различные кислые соли (хлористый магний, хлористый аммоний, хлористый цинк), слабые органические кислоты или комбинации этих веществ. Считают, что действие катализаторов основано на создании кислой среды при повышенной температуре.
На примере карбамола ЦЭМ протекающие реакции могут быть представлены следующим образом
В образовании сшивок могут участвовать одна (как показано на схеме), две и, возможно, больше молекул диметилолэтиленмочевины.
Основным недостатком использования предконденсатов термореактивных смол является существенная потеря тканями механической прочности (до 40—50 % для хлопчатобумажных и до 60 % для льняных). При этом ухудшается также устойчивость к истиранию. Ткани из гидратцеллюлозных волокон теряют прочность в меньшей степени, но потери устойчивости к истиранию остаются существенными.
Уменьшение потерь прочности и устойчивости к истиранию достигается введением в состав аппретов термопластичных полимеров (полиэтиленовой, поливинилацетатной эмульсий) или кремнийорганических соединений, а также правильным выбором более эффективного катализатора и снижением вследствие этого температуры термообработки. Изменение структуры хлопкового волокна на предварительных стадиях, например при мерсеризации под натяжением, также позволяет снизить потери прочности в результате аппретирования карбамолом ЦЭМ.
Другим недостатком можно считать появление неприятного запаха у изделий, обработанных предконденсатами с использованием катализаторов, особенно солей аммония. Требуется тщательная промывка ткани после аппретирования.
Препараты для придания несминаемости в мокром состоянии. В нашей стране создан и выпускается катионоактивный препарат этамон ДС на основе этиленмочевины
Этамон ДС представляет собой подвижную жидкость, содержащую 50 % основного вещества. Он хорошо разбавляется водой и устойчив даже в жесткой воде и в присутствии электролитов. Этамон ДС совмещается с другими отделочными препаратами (карбамолом, метазином, карбамолом ЦЭМ, полиэтиленовой эмульсией и др.). Для придания малосминаемости в состав аппрета вводят 250—300 г/л этамона ДС.
Считают, что при обработке целлюлозных материалов этамоном ДС в конечном итоге получаются такие же продукты в волокне, как и в случае обработки карбамолом ЦЭМ, поскольку препарат в условиях термообработки разлагается с выделением циклической диметилолэтиленмочевины, которая и реагирует с макромолекулами целлюлозы. В результате разложения этамона ДС выделяются и другие вещества, которые вызывают набухание волокна во время образования сшивок, и ткани приобретают, эффект малосминаемости во влажном состоянии. Прочностные свойства тканей при этом выгодно отличаются. Потеря прочности в результате обработки этамоном ДС не превышает 10 — 15 %.
Карбамол ЦЭМ также можно использовать для придания несминаемости во влажном состоянии, но при этом сшивка макромолекул целлюлозы должна происходить обязательно в набухшем волокне.
Очень высокие показатели несминаемости во влажном состоянии могут быть получены с помощью препаратов на основе дивинилсульфона, например β-оксиэтилсульфона и его производных. Простейшее из них сульфатное производное β-оксиэтилсульфона: NaO3SO—CH2—CH2—SO2—CH2—CH2—OSO3Na. Известен еще целый ряд препаратов: метилолакриламид, производные эпихлоргидрина и др. Действие всех этих веществ также основано на образовании поперечных мостиков-сшивок между макромолекулами волокна.
– Конец работы –
Эта тема принадлежит разделу:
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ОТДЕЛКА... Общие сведения... Под заключительной отделкой подразу мевают совокупность технологических операций осуществляемых с целью улучшения...
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Отделочные препараты и химизм протекающих процессов
Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
Твитнуть |
Новости и инфо для студентов