Хлопчатобумажные ткани

При очистке и подготовке хлопчатобумажные ткани подвергаются приемке и разбраковке, опаливанию, расшлихтовке, отбеливанию (белению), мерсеризации, ворсованию.

Очистка и подготовка всех тканей, в том числе хлопчатобумажных, начинается с приемки и разбраковки суровья, выявления и устранения различных пороков ткачества, комплектации производственной партии для последующих операций отделки. Для прохождения через все операции отделки хлопчатобумажные ткани соединяются в длинную непрерывную ленту, состоящую из нескольких сот кусков, стачанных встык. Предварительно каждый кусок клеймят несмываемой краской. В одну партию входят куски ткани только одного артикула.

После приемки и разбраковки ткань направляется на опаливание, которое позволяет удалить одиночные волокна, выступающие над поверхностью ткани. Эту операцию проводят на опаливающих машинах различных конструкций. Сущность операции состоит в том, что ткань на большой скорости (2,5—3,0 м/с) проходит над раскаленной поверхностью. В результате отдельно выступающие волокна обгорают и удаляются. Поверхность ткани становится чище. Суровье, предназначенное для выработки начесных и ворсовых тканей, а также марля не опаливаются. Опаленная ткань отправляется на расшлихтовку.

Расшлихтовка — удаление шлихты и части естественных примесей с целью последующего облегчения отваривания и беления. Для расшлихтовки ткань замачивают в воде (при температуре 30— 40 °С) и укладывают в ящики для вылеживания на 4—24 ч в зависимости от плотности ткани. Для ускорения расшлихтовки при замачивании применяют кислоты слабой концентрации. После вылеживания ткань промывают холодной водой. При этом во влажной ткани происходит гидролиз крахмала. Расшлихтованная ткань становится мягче и лучше смачивается.

Отваривание расшлихтованной ткани применяется для удаления из нее остатков крахмала и содержащихся в волокнах азотистых, жировых, воскообразных и пектиновых веществ. При этом ткань кипятят в герметичных варочных котлах без доступа воздуха в растворе мыла и соды с добавлением поверхностно-активных веществ. После пропитывания ткань плотно укладывают в котел и закрывают крышкой. Варочный раствор, проходя через подогреватель, постепенно снизу заполняет котел с тканью и вытесняет воздух (присутствие кислорода воздуха в котле приводит к снижению прочности ткани). Отваривание продолжается 3—4 ч при температуре 120 С. После отваривания ткань становится мягкой и хорошо смачивается во дой, но имеет серо-бурую окраску, более интенсивную, чем до этой операции.

Для получения белой ткани проводят операцию беления. При белении разрушаются и обесцвечиваются вещества, придающие волокнам серо-бурую окраску. В качестве отбеливателей применяют различные окислители, которые содержат хлор или пероксид водорода. Ткань, пропитанная отбеливателями, вылеживается, затем ее промывают, отжимают и сушат. При использовании пероксида водорода процесс проходит значительно быстрее, чем при отбеливании хлорсодержащими веществами. Существует и более производительный непрерывный способ беления, выполняемый на одном агрегате.

Отбеленная ткань поступает либо на мерсеризацию (ситец, сатин и т.д.), либо на ворсование (байка, фланель и т. п.).

Мерсеризация — обработка натянутой ткани 25%-м раствором едкого натра при температуре 15—18°С в течение 30—50 с. Суровые неотбеленные ткани обрабатываются в течение 2—3 мин. После мерсеризации ткань становится шелковистой, увеличиваются ее блеск, гигроскопичность и прочность. Мерсеризованные ткани хорошо прокрашиваются, приобретая прочную и сочную окраску.

Ворсованием получают начес на лицевой стороне ткани. Эту операцию проводят на ворсовальной машине, иглы которой выдергивают кончики волокон из утка и расчесывают их сначала в одну, а затем в другую сторону. Для получения хорошего начеса ткань пропускают через ворсовальную машину несколько раз. Ворсованию подвергают как отбеленные, так и суровые ткани.

Крашением называют процесс самопроизвольного перехода красителя из красильной ванны в волокно ткани. В состав красильной ванны входят краситель, вспомогательные вещества и вода. В результате крашения ткань приобретает равномерную окраску определенного цвета. Крашение текстильных материалов является сложным процессом, зависящим от целого ряда факторов: структуры материала, вида волокна, диффузионной способности красителя, состава электролита, температуры красильной ванны и др. Текстильные материалы окрашиваются главным образом синтетическими красителями, которые обеспечивают сочную, глубокую и прочную окраску, безвредны для человека, не ухудшают свойств волокон.

Для окрашивания хлопчатобумажных тканей применяют красители следующих групп.

Прямые красители, растворимые в воде. Обеспечивают яркую, сочную, но неустойчивую к мокрым обработкам и свету окраску. Для повышения устойчивости окраски ткань обрабатывают органическими закрепителями.

Кубовые красители, нерастворимые в воде. Путем восстановления красители переводятся в водорастворимые соли, которые лег ко усваиваются волокнистым материалом. Далее соли под действием кислорода воздуха или другого окислителя переходят непосредственно на волокне в исходный краситель. С помощью кубовых красителей получают широкую гамму цветов и оттенков. Окраска устойчивая, яркая.

Сернистые красители, нерастворимые в воде. Так же как и кубовые, их переводят в водорастворимую соль, которая хорошо вбирается волокном. После окисления на волокне соль переходит в не растворимое исходное состояние. Цвет окраски тусклый, устойчивость средняя. При длительном хранении ткани, окрашенные сернистыми красителями, несколько теряют прочность вследствие распада красителя и образования серной кислоты.

Азокрасители, нерастворимые в воде. Окрашивание производится синтезом красителя непосредственно на волокне. Окраска устойчива к мокрым обработкам.

Черный анилин. Окрашивание производится посредством реакции окисления анилина на волокне в присутствии катализатора. Окраска устойчивая, при этом прочность ткани снижается на 10—12%.

Активные красители. Это красители, содержащие активные группы, обладающие способностью вступать в химическое взаимодействие с волокнообразующим полимером и образовывать прочные химические связи. Окраска яркая и устойчивая к мокрым обработкам, трению и свету.

Печатание — нанесение и закрепление красителя на отдельных участках ткани. Для печатания используются рассмотренные выше красители, имеющие густую, вязкую консистенцию, полученную в результате добавления загустителей.

Рисунчатые расцветки на хлопчатобумажных тканях получают машинной печатью, выполняемой на печатных машинах.

Печатающим органом печатной машины служит полый медный цилиндр — печатный вал. На его поверхности выгравирован рисунок (узор). Печатные машины бывают одновальные для печатания на ткани одноцветных рисунков и многовальные (до 16 валов) для получения многоцветных рисунков. Число цветов в рисунке всегда соответствует числу печатных валов машины, так как каждый вал печатает только одним цветом определенную часть рисунка.

Различают три вида машинной печати: прямую, вытравную и резервную.

При прямой, или накладной, печати краску наносят непосредственно на ткань. В зависимости от площади, занимаемой рисунком, различают ткани белоземельные (цветной рисунок занимает до 40% площади ткани), полугрунтовые (цветной рисунок занимает 40—60% площади ткани) и грунтовые (цветной рисунок занимает более 60% площади ткани).

Получили распространение модные эффекты печати, повышающие качество хлопчатобумажных тканей и расширяющие их ассортимент. Для улучшения художественно-колористического оформления тканей используются рельефная печать, позволяющая воспроизводить вышивку, печать под серебро, имитирующая металлическую нить, перламутровая печать, создающая мерцающие эффекты, и печать бронзовым или алюминиевым порошком. Эти виды печати используются для изготовления нарядных платьевых и блузочных тканей.

Для рельефной печати используют одно-, двух- и трехкомпонентные составы. Объемный выпуклый узор образуется в процессе сушки тканей с печатными узорами при температуре выше 100 °С и закрепляется при последующей термофиксации при температуре 130— 150°С в течение 1,5—5 мин. для печатания используют цилиндрические печатные машины со специальными печатными валами, имеющими глубину гравюры 0,25—0,3 мм.

Вытравная печать позволяет получать рисунки путем нанесения на гладкокрашеную ткань вытравки — вещества, разрушающего краситель и таким образом обесцвечивающего ткань на заданном участке. Применяют цветные вытравки — вещества, в состав которых кроме вытравки входит краситель, устойчивый к действию вытравки.

Резервная печать состоит в том, что на ткань перед гладким крашением наносят особое вещество — резерв, предохраняющий ее на определенных участках от окраски при крашении.

Вытравную и резервную печать обычно применяют для получения белого рисунка на темной ткани.

Интересные эффекты дает сочетание рельефной печати с печатью пигментами быстрой фиксации. Рельефная печать при этом должна осуществляться последним валом.

Переливающийся эффект перламутровой печати достигается применением пигментов, содержащих диоксид титана и слюду. Перламутровые пигменты создают на ткани тонкие прозрачные пластинки с гладкой поверхностью и высоким показателем преломления.

Печать бронзовым и алюминиевым порошком имитирует металлическую нить (люрекс). Алюминиевый порошок дает рисунки, имеющие невысокую устойчивость к сухому трению и мокрому вытиранию. Это объясняется свойствами самого алюминия. При стирке и химчистке рисунки повреждаются или полностью исчезают.

Эффект, аналогичный получаемому при печати алюминиевым порошком, достигается добавлением в составы для перламутровой печати небольшого количества черного пигмента. При этом устойчивость рисунка увеличивается.

Эффект печати под серебро (глиттэрэффект) получают в результате использования блестящей полиэфирной пленки с частицами размером более 1,4 мм.

Заключительная отделка завершает отделку тканей. На этом этапе материалу придают красивый внешний вид, фиксируют ширину полотна, разглаживают его. В ходе заключительной отделки некоторые ткани подвергают специальным обработкам, придающим несминаемость, безусадочность, водоупорность, огнестойкость и пр.

Хлопчатобумажные ткани при заключительной отделке подвергаются аппретированию, ширению и глаженью.

При аппретировании на ткань наносят аппрет. В своем составе аппрет содержит клеящее вещество (крахмал, клей), мягчитель (жир, мыло, глицерия), антисептики (формалин, борная кислота). После нанесения аппрета ткань становится гладкой, плотной, в зависимости от состава аппрета приобретает жесткость или, наоборот, мягкость.

После аппретирования ткань подается на ширение. Оно проводится на цепной ширильной машине, которая выравнивает ткань по ширине, устраняет ее перекосы, распрямляет изогнутые нити утка. Перед ширением ткань, как правило, увлажняют на брызгальных машинах.

Глаженье (каландрирование) тканей проводят на каландрах. Отделочный каландр состоит из массивного стального и наборных валов, имеющих упругую поверхность. Стальной вал полый с внутренним обогревом. При каландрировании ткань проходит между стальным и наборными валами, прижатыми друг к другу. При слабом прижатия валов получается эффект разглаживания, с увеличением степени прижатия валов на ткани появляется блеск, который значительно усиливается, если стальной вал нагрет и имеется проскальзывание одного вала относительно другого. Такие ткани, как сатин, подвергают глаженью на серебристых каландрах. В отличие от обычного каландра стальной вал серебристого каландра имеет на поверхности гравировку в виде тонких мелких штрихов. В результате глаженья на серебристом каландре ткань приобретает повышенный шелковистый блеск, однако он неустойчив и пропадает после стирки.

Некоторые хлопчатобумажные ткани подвергают специальным отделкам. Так, для получения устойчивого эффекта аппретирования ткани обрабатывают несмываемыми аппретами. Эти аппреты способствует сохранению хорошего внешнего вида ткани после стирки, и повышают ее носкость. Устойчивый к стирке блеск ткани приобретают, если перед каландрованием их пропитывают специальным раствором.

Готовые хлопчатобумажные ткани при увлажнении значительно усаживаются. Малоусадочную ткань можно получить путем противоусадочной отделки. Ткань обрабатывают на специальной усадочной машине, куда увлажненная ткань поступает с некоторой слабиной (напуском), благодаря чему и происходит ее усадка. Малоусадочную ткань можно получить, если обработать ее специальными веществами, которые резко снижают набухаемость волокон и, следовательно, их усадку.

Уменьшить сминаемость хлопчатобумажных тканей можно, подвергнув их несминаемой отделке раствором химических веществ. Для тканей невысокой поверхностной плотности из слабокрученой пряжи применяют не требующую глаженья отделку из специальных химических препаратов. Обработанные таким образом ткани при носке мало мнутся, легко и быстро разглаживаются. Смянаемость таких тканей снижается не только в сухом, но и во влажном состоянии.

Все операции заключительной отделки хлопчатобумажных тканей объединены в один непрерывный процесс, который проводят на поточных аппретурно-отделочных линиях.