Заключительная отделка и оборудование для тканей из целлюлозных волокон

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Алматинский Технологический Университет

Кафедра - ТТП

Группа: ТКШИ 06-21

Курсовая работа

Заключительная отделка и оборудование для тканей из целлюлозных волокон

Выполнил: Щербаков В.Н.

Проверила: Логинова Л.В.

Алматы 2008

Ведение

На стадии заключительной отделки текстильных и трикотажных материалов завершается цикл предшествующих обработок, вплоть до придания товарного вида и упаковки готовой продукции; одновременно волокнистым материалам и изделиям сообщаются специфические новые свойства.

Для современной технологии характерны совмещенные обработки, с помощью которых волокнистым материалам в течение одного процесса могут, приданы разные свойства - малосминаемость и гидрофобность, устойчивость к грибам и грязеустойчивость и т.д.

Заключительная отделка тканей из шерстяных, шелковых и химических волокон также предусматривает улучшение внешнего вида материалов и придание им новых качеств. С этой целью используют отделочное оборудование для «сухой» и «мокрой» обработки соответствующих тканей.

ОТДЕЛКА ТКАНЕЙ, в широком значении - процессы отбеливания, крашения, печатания и заключительные операции облагораживания тканей. В более узком значении под отделкой тканей понимают лишь заключительную отделку: аппретирование тканей, высушивание с одновременным ширением и ликвидацией перекосов по основе и утку, стрижку, разглаживание, декатировку, мягчение, безусадочную отделку - процессы, улучшающие вид и качество тканей, повышающие сопротивляемость их различным воздействиям при эксплуатации (стирка, истирание и др.). Цикл операций заключительной отделки тканей определяется структурой и назначением тканей, причём в некоторых случаях отдельные операции могут быть исключены (например, каландрирование, декатировка, мягчение).

Виды отделки: предварительная, колористическая (суровая, обеленная, гладкокрашенная, меланжевая, пестротканая, набивная), заключительная и специальная.

Специальная отделка

Стойкое тиснение - получение рельефного рисунка с помощью тиснильного каландра на ткани, предварительно пропитанной раствором предконденсата. Недостаток - потеря прочности ткани в мокром состоянии на 20-40%. Х/б, вискозные платьевые ткани.

Устойчивый блеск - придание повышенного блеска. Аналогична стойкому тиснению, но наносится с помощью гладкого каландра. Х/Б.

Лощёная или глянцевая - придание блеска путём нанесение аппрета с высокой ноцентрацией крахмала и веществ, способствующих получению блеска (парафина, воска, стеарина), последующей сушки и обработки ткани горячим гладким каландром. Х/Б ткани полотняного переплетения, льняные скатерти, скатертные полотна.

Гофре - получение выпуклостей путём местной обработки раствором, вызывающим усадку отдельных участков ткани. Х/Б шёлковые, блузочные, платьевые ткани.

Металлизация - нанесение металлизированного слоя путём распыления металлической краски, состоящей из металлических частиц, плёнкообразующего вещества и растворителя, или путём осаждения в вакууме. Декоративные ткани.

Стирай-носи - разновидность противосминаемой отделки. Заключается в пропитке раствором предконденсатов на основе карбомола, метазина. Ткань после стирки при малых механических воздействиях можно не гладить. Ткани одёжного назначения.

Жёсткая - придание жёсткости путём аппретирования концентрированным раствором крахмала, последующей сушки и обработки каландром. Ситцы.

Водоотталкивающая - покрытие гидрофобными эмульсиями, в р-те чего улучшаются водоотталкивающие свойства при сохранении паро- и воздухопроницаемости.

Грязеотталкивающая - обработка препаратами, обладающими одновременно водоупорностью и маслостойкостью.

Процессы заключительной отделки осуществляются физико-механическими или химико-технологическими способами. Содержание, последовательность процессов и способы заключительной отделки существенно различны для материалов разного волокнистого состава. Многие свойства готовых изделий могут приданы путем подбора волокнистых смесей или модификацией структуры волокнистых полимеров в готовых изделиях.

Хлопчатобумажная и особенно льняные ткани обрабатывают крахмальным аппретом. Это повышает износоустойчивость, улучшает внешний вид ткани, её наполненность, облегчает раскрой при пошиве изделий. В состав крахмальных аппретов, кроме крахмала и продукта его гидролиза (декстрина), входят смягчающие вещества (жиры, масла, мыла), гигроскопические вещества (глицерин, поваренная соль), вещества, сообщающие тканям блеск (воск, парафин и т.д.), антисептики (формалин, салициловая кислота, соли меди) и др. При отделке шерстяных и шёлковых тканей вместо крахмала применяют мездровый клей, желатину, аравийскую камедь и др.

Однако крахмал и другие клеящие вещества удерживаются на ткани очень непрочно и смываются при первой же стирке. Кроме того, крахмал -- пищевой продукт, и его применение для аппретирования нежелательно. В зарубежной практике в качестве несмываемых аппретов используют различные эфиры целлюлозы, в частности оксиэтиловый эфир. Однако технологический процесс сравнительно сложен. В СССР были широко распространены латексы поливинилхлорида, полиметил-метакрилата, полистирола и др. Такая обработка повышает прочность ткани на разрыв и истирание и улучшает внешний вид ткани.

Для придания хлопчатобумажным, льняным и вискозно-штапельным тканям несминаемости применяют продукты начальной конденсации ряда синтетических смол. Пользуясь синтетическими смолами и специальными каландрами, можно получить на тканях эффекты тиснения, которые делают их похожими на ткани жаккардового переплетения, а также лощения, муаровый эффект и др.

Важной задачей при выработке некоторых тканей, например плащевых, является придание им водоотталкивающих свойств. Для этого поверхность ткани подвергают гидрофобизации. Первоначально она осуществлялась с помощью парафиново-стеариновых эмульсий с закреплением их на ткани уксуснокислым алюминием. Однако гидрофобные свойства тканей при носке постепенно утрачиваются. Более совершенны способы, основанные на применении новых синтетических материалов: хромолана, велана, препарата 246, силиконов и др. Многие из этих препаратов прочно химически связываются с волокном, благодаря чему эффект водоотталкивания становится устойчивым к различным факторам воздействия в процессе эксплуатации изделий.

Большинство текстильных материалов, прежде всего целлюлозные волокна, подвержено разрушению микроорганизмами -- бактериями и плесневыми грибками. Для продления срока службы изделий, особенно подвергающихся длит. воздействию тепла и влаги, их обрабатывают антисептиками (противогнилостная обработка). Наиболее распространённый способ противогнилостной пропитки заключается в закреплении на тканях дубильных экстрактов солями меди и хрома. Существуют и др. методы защиты волокон от действия микроорганизмов, в частности весьма эффективными противогнилостными препаратами являются салициланилид (шерлан), диоксидихлордифенилметан (превентоль) и др.

Для придания тканям негорючести их подвергают огнезащитным пропиткам. Раньше ткань обрабатывали растворами фосфорных солей, смесью буры и борной кислоты и др. Однако после промывки огнестойкость полностью теряется. Более эффективно нанесение на ткань солей сурьмы, титана, олова с последующим переведением их в нерастворимые соединения, а также хлорированных углеводородов, например хлорнафталина. Одним из новых эффективных способов огнезащитной обработки ткани является образование эфиров целлюлозы при воздействии на неё фосфорной кислоты в присутствии дициандиамида, а также препаратом ТНРС.

Аппретирование - в текстильной промышленности, одна из основных операций заключительной отделки материалов (тканей, трикотажа), в результате которой они приобретают ряд ценных свойств: повышенную износоустойчивость, безусадочность, несминаемость, гидрофобность, противогнилостность, негорючесть и др. В отдельных случаях аппретируют пряжу, когда она выпускается в виде товарной продукции (ниточные изделия).

Ширение - выравнивание ткани по ширине, устранение ее перекосов, распрямление изогнутых нитей утка. Наибольший эффект получается при ширении ткани во влажном состоянии, поэтому перед ширением ткань, как правило, увлажняют на брызгальных машинах. В промышленности широко применяют аппретно-отделочные линии ЛАО, на которых осуществляются пропитка тканей аппретами, устранение перекоса утка, ширение и сушка тканей. На линиях ЛАО-120Б-1 и ЛАО-120-2 ткань дополнительно отделывается (гладится) на каландрах.

Каландрирование - заключительная операция отделки. Она необходима для разглаживания поверхности материала, а также придания ему матового или глянцевого блеска, нанесения на него муарового и других эффектов. Отделочные каландры состоят из массивного стального и наборных (имеющих упругую поверхность) валов. Стальной вал полый, с внутренним обогревом. При каландрировании ткань проходит между стальным и наборными валами, прижатыми друг к другу. При слабом прижатии валов получается эффект разглаживания, с увеличением степени прижатия валов на ткани появляется блеск, который значительно усиливается, если стальной вал нагрет и один вал проскальзывает относительно другого.

К физико-механической группе обработок относятся: обезвоживание и сушка, стабилизация поверхности, термофиксация, декатировка, ворсование, ратинирование, каландрование,завивка ворса. Химико-технологические способы обработки делят на 3 группы:

1. Придание специального грифа и улучшенного внешнего вида: умегчение,наполнение, разглаживание, обработка изнанки, металлилизация;

2. Придание устойчивости к внешним воздействиям: малосминаемости, устойчивости к пилингу, несвойлачиваемости, антистатических свойств;

3. Специальные виды отделки: сообщение гидрофобности и водонепроницаемости, гидрофильности (для синтетических волокон), невоспламеняемости и огнестойкости, устойчивости к загрязнениям разного вида, бактерицидности и фунгицидности.

Приведенным перечнем обработок и свойств не исчерпывается все разнообразие требований, предъявляемых к современным волокнистым материалам и изделиям из них различными отраслями промышленности.

Механические виды отделки:

1. Ширение.

2. Исправление перекосов уточных нитей.

3. Разглаживание.

4. Уплотнение.

5. Тиснение.

6. Сообщение блеска и серебрения.

7. Механическая усадка.

Физико-механические свойства

Фиксация может быть осуществлена на разных стадиях технологического процесса. Возможна фиксация непосредственно после ткачества или вязания, то есть в начале процесса облагораживания. Достоинством такого способа является формоустойчивость и безусадочность изделия в процессах подготовки. К недостаткам относится: возможность пригорания загрязнений, испарения препаратов, опасность расфиксации при последующих технологических обработках. Фиксацию можно осуществить также на одной из промежуточных стадий процесса отделки, например, после расшлихтовки, промывки и сушки. Недостатками этого способа является введение дополнительной сушки, возможность механического повреждения изделий при обработке жгутом, возможность расфиксации.

При проведении термофиксации на заключительной стадии процесса отделки должен быть учтен ряд особенностей. Красители, вспомогательные вещества, оптические отбеливатели, содержащиеся на ткани, должны быть устойчивы к сублимации. Следует учитывать возможность компенсации усадки, происшедшей в процессе подготовки. Возможно образование заломов при обработке жгутом нефиксированной ткани.

Процесс фиксации можно проводить в водной, в паровой или воздушной средах и комбинированным способом. Интенсивность процесса фиксации определяется набуханием волокнистого материала и тепловым режимом. Как правило, необходимая длительность термофиксации должна быть установлена для ткани данного ассортимента и заданных условий проведения процесса экспериментально.

Гриф ткани улучшается при термофиксации в паровой среде. Целесообразно понизить содержание кислорода в паровой смеси для предохранения ткани от пожелтения. Это может быть достигнуто предварительной продувкой термофискационных камер паром и поддержание в камерах небольшого рабочего противодавления. При повышенной температуре в присутствии воздуха на шерстяных волокнах могут наблюдаться гидролитические процессы.

Стабилизация поверхностей целлюлозных тканей основана на самопроизвольной усадке напряженного деформированного полотна тканей под влиянием механических воздействий. Основное внимание в данном способе обращается на релаксацию напряжений по основе (релаксация напряжений по утку происходит самопроизвольно). Предпосылкой релаксации является разрушение, образующихся при деформации межмолекулярных, в том числе водородных, связей путем пропаривания в ненапряженном состоянии.

Химико-технологические способы

Комплекс физико-механических и физико-химических свойств, сообщаемых тканям и трикотажным материалам, может быть достигнуто либо с помощью специальных обработок химическими реактивами и их смесями, либо подбором соответствующего волокнистого состава.

Химические виды отделки включают:

1. Аппретирование отделочными растворами с целью придания тканям эластичности, добротности, драпируемости, жесткости или мягкости, малосминаемости, безусадочности, а также специфических свойств: гидрофобности, огнестойкости и т.д.

2. Влажно-тепловые обработки.

Для тканей из целлюлозных волокон заключительная отделка осуществляется по схеме:

Нанесение аппрета

v

Промежуточная сушка до цост.=30-40%

v

Исправление перекосов утка

v

Ширение

v

Сушка, стабилизация линейных размеров, частичная усадка

v

Каландрирование

v

Термообработка

Способы придания товарного вида

Перечисленные ниже свойства могут иметь постоянный и временный характер. Выбор соответствующей технологии связан с целевым назначением данного волокнистого материала, его составом и потребительской ценностью. Часть этих свойств может быть придана материалам термическими или механическими воздействиями. Гладкость, наполненность, формоустойчивость могут быть приданы целлюлозным волокнистым материалам при обработке дисперсиями крахмала, и его растворимых препаратов и эфиров, карбоксиметилцеллюлозой, растворами и дисперсиями некоторых полимеров: поливиниловым спиртом, полиакрилатами, поливинилацетатом. Материалы из белковых волокон иногда обрабатывают для этой цели препаратами клея или дисперсиями полимеров, например мочевино- или меламиноформальдегидными смолами.

Мягкость или наполненность сообщаются дисперсиями масел, жиров, парафина, синтетических препаратов ионногенного или неионогенного характера. Для этой цели могут быть использованы алкилсульфаты или сульфонаты алифатических или ароматических соединений, полиэтиленоксиды, модифицированные этиленимины и др. продукты. В результате этих обработок на ткани образуются гибкая прерывистая пленка из соответствующих продуктов. Гриф, мягкость и наполненность можно варьировать в очень широких пределах путем изменения состава и концентрации аппретирующих веществ, нанесенных непосредственно на ткань. В композиции для наполнения и утяжеления часто вводят кроме перечисленных выше веществ, сульфаты Бария или Магния, мел, тальк, каолин, бентонит. Для подцветки вводят органические и неорганические пегменты, охру, синьку, пегменты на основе окислов железа, хрома, кадмия, кубовые красители, оптические отбеливающие вещества. В качестве гигроскопических веществ вводят соли магния, кальция, цинка, гликоль, глицерин; в качестве антисептиков - формалин, салициловую кислоту, пентахлорфенол, оксихинолят меди и д.р. вещества.

материал ткань заключительный отделка

Металлизация

Нанесение на текстильные материалы металлических слоев используется для декоративных целей, для изготовления тканей специального ассортимента и для защиты от теплового излучения. Эффективный блеск достигается при металлизации материалов из синтетических элементарных волокон.

Практически используют два метода металлизации текстильных материалов: нанесение высокодисперсной суспензии металлического порошка, диспергированного в эмульсии синтетической смолы, и катодное напыление металла в вакууме на тщательно очищенный и освобожденный от окклюдированных газов и паров воды волокнистый материал.

Известны 6 способов введения металла в текстильные изделия:

1. Введение дисперсии металла в полимер перед формированием химических волокон;

2. Пропитывание пряжи или ткани расплавленным металлом;

3. Осаждение слоя металла на нитях или пряжи;

4. Использование металлических или металлизированных нитей в комплексе с другими текстильными нитями;

5. Нанесение слоя металла на готовую ткань;

6. Дублирование ткани с металлической фольгой или металлизированной полимерной пленкой.

Способы придания малосминаемости

Для тканей и трикотажных материалов из целлюлозных и гидратцеллюлозных волокон такие обработки необходимы. Между макромолекулами целлюлозных волокон действуют ван-дер-ваальсовые и водородные связи. При механическом воздействии на волокнистые материалы, особенно при одновременном увлажнении, возникают необратимые механические деформации, которые вызывают образование складок, заминов и т.д. При деформации происходит пластическое перераспределение межмолекулярных сил, способствующие получению устойчивой деформации. В целлюлозных и гидратцеллюлозных волокнах новое распределение межмолекулярных связей фиксируется набором водородных связей, особенно при повышенной влажности. Для возвращения к желательному распределению межмолекулярных и межволоконных связей, отвечающему данной форме изделия, приходится прибегать к глажению.

В соответствии с видом воспроизводимого на ткани эффекта используют каландры различных типов:

1.Отделочные (марки КО) - предназначены для разглаживания и уплотнения тканей, улучшения грифа, придания умеренного блеска.

2.Фрикционные (КОФ) - сообщают ткани глянцевый или лощеный эффект. При этом окружная скорость горячего вала на 15-20 % превышает скорость вращения наборного, в результате чего металлический вал скользит по поверхности ткани и сообщает ей особый глянец.

3.Серебристые (КС) - служат для придания ткани приятного серебристо-шелковистого блеска. На поверхность стального вала этих каландров нанесена гравюра в виде тончайших параллельных штрихов, выполненных под некоторым углом к оси вала. Они оставляют на лицевой поверхности ткани отпечаток в виде незаметных для глаза полос, изменяющих светоотражение от материала, и сообщают ей блеск.

4.Тиснильные - предназначены для получения на ткани выпуклых рисунков за счет деформации ее структуры при прохождении между валами, один из которых (горячий) имеет выпуклую гравюру, а другой (наборный) . углубленную соответствующей формы.

Для придания эффектам каландрирования устойчивости к мокрым обработкам ткань подвергают термообработке в камерах УРТК, УТО или в машине МВРТ (см. предыдущие разделы).

Оборудование для заключительной отделки тканей

При заключительной отделке тканей преследуется цель придать материалу требуемый товарный вид и заданные эксплуатационные свойства. Придание тканям этих свойств осуществляется путем механического или химического воздействия.

Для реализации подобных технологических проводок используется линия аппретирования и отделки ЛАО, которая в зависимости от назначения ткани может выпускаться в различных модификациях.

Линия аппретирования и отделки:

1-плюсовка; 2-сушильные барабаны; 3-сушильно-ширильная машина;

4-отделочный каландр

Сушильно-ширильные машины (СШМ) служат для выправления перекосов утка, сушки, стабилизации линейных размеров ткани и некоторой усадки. Машины универсальны: применяются в хлопчатобумажной, льняной, шелковой и шерстяной отраслях. При обработке на СШМ ткань движется в цепном поле и подвергается сопловому обдуву горячим воздухом с обеих сторон. Цепи состоят из отдельных звеньев - клупп. Машины с игольчатыми клуппами снабжены механизмом опережения, что позволяет подавать ткань на иглы с несколько большей скоростью, чем скорость движения цепей, в результате чего ткань в процессе сушки претерпевает усадку по длине. В результате ликвидируется вытяжка ткани, которая произошла при мокрых обработках. Игольчатые клуппы снабжены специальными защелками, за счет чего цепное поле может передвигаться в горизонтальном и вертикальном положении и удерживать ткань в перевернутом состоянии цепи. Цепное поле может располагаться в несколько ярусов, в которых цепи движутся друг над другом. Многоярусные машины используются в шерстяной отрасли.

Каландрирование применяют для разглаживания и уплотнения тканей, улучшения грифа, придания умеренного блеска или глянцевой поверхности, для получения на тканях выпуклых рисунков, крепового эффекта путем обработки на каландрах. Каландры представляют собой валковые машины с вертикальным расположением металлического и наборных валов. Наибольшее распространение получили трехвальные каландры, у которых средний металлический вал обогревается паром или электричеством. Верхний и нижний валы не обогреваются. Они являются наборными, т.е. изготавливаются из прессованной шерстяной бумаги, сообщающей поверхности вала упругоэластические свойства.

Для придания текстильным материалам свойств безусадочности достаточно широко применяются механические способы усадки:

1) усадка ткани в результате ее увлажнения и сушки без натяжения на завесной сушильной машине;

2) усадка ткани в результате ее увлажнения и сушки с одновременным ширением на СШМ;

3) санфоризация - принудительная усадка ткани сжатием на специальных тканеусадочных машинах (ТУМ). В ходе данной операции увлажненная ткань усаживается с помощью толстого бесшовного резинового ремня за счет сокращения его растянутой поверхности. Индивидуально ТУМ не работает, а входит в состав линии усадки ЛУ-140-2, ЛУ-180-2.

Технологическая схема линии усадки:

1 - ткань; 2 - ширильная машина; 3 - тканеусадочная машина;

4 - барабан отделочный

Ткань, прошедшая обработку на линии ЛУ, является практически безусадочной, а полученный эффект устойчив при бытовых стирках и достигается при полном сохранении физико-механических свойств ткани.

Список Литературы:

1. Бельцов В.М. Технологическое оборудование отделочных фабрик текстильной промышленности. - Л.: Машиностроение, 1974. -295с.

2. Отделка хлопчатобумажных тканей: Справочник /Под ред. Н.В. Егорова. -М.: Легпромбытиздат, 1991. - Т. 1,2.

3. Мельников Б.Н. Физико-химические основы процессов отделочного производства / Б.Н. Мельников, Т.Д. Захарова, М.Н. Кириллова. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1982. -280с.

4. Букаев П.Т. Общая технология хлопчатобумажного производства. -М.: Легпромбытиздат, 1987. -184с.

5. Оборудование шерстеотделочных предприятий: Учебное пособие для специальных учебных заведений /В.В. Слесарева, Н.А. Коппе, Р.Н. Винюкова, Р.С. Сарибеков. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1981. -360с.

6. Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов / Г.Е. Кричевский, М.В. Корчагин, А.В. Сенахов.-М.: Легпромбытиздат, 1985. -610с.

Размещено на Allbest.ru