13.3.4.2 Fiberbelægning

Fiberbelægning repræsenterer den næstvigtigste krympebestandige behandling. Mekanismerne til ‘skalamaskering’ og ‘punktsvejsning’ kan ikke fungere uden overfladebelægning, selvom ikke alle polymerer arbejder gennem disse mekanismer, da flere klart bidrager til overfladefriktionsmodifikation. Den måde, hvorpå polymeren deponeres, er kritisk for polymerer, der hævdes at fungere ved enten ‘skalamaskering’ eller ‘punktsvejsning’ mekanismer. Til skalamaskering skal polymeren påføres jævnt på fiberoverfladen, mens den til punktsvejsning skal koncentreres på steder, hvor fibre berører.

hovedproblemet med fiberbelægning ligger i spørgsmålet om overfladespredning. I sin ubehandlede tilstand har uldfibre en så høj overfladespænding, at mange materialer ikke er i stand til at våde det. Silikonepolymerer er den mest betydningsfulde gruppe af materialer, der viser sig at være af værdi på ubehandlet uld eller uld, der er behandlet på en sådan måde, at den bevarer sin høje overfladespænding. Andre materialer har tendens til at’ perle ‘ eller danne klumper på fiberen. Dette kan selvfølgelig være værdifuldt, hvis hensigten er at ‘spotte svejse’ fibrene sammen. Heldigvis er der et bredere udvalg af materialer til rådighed for at reducere overfladespændingen og gøre fiberen befugtelig. Af disse er den mest almindelige iltning ved hjælp af en klorkilde (Byrne et al., 1979). Kontrol af de fysiske egenskaber og kemi af den anvendte polymer kan derefter opfylde de øvrige krav. Det skal også forstås, at for at polymerer kan klæbe til uldfiberoverfladen, skal overfladen være ren og fri for snavs, olie, voks, blødgøringsmidler eller andre materialer, der danner en interfererende overfladebelægning. På grund af overdreven brug af polymere kationiske farvestoffikseringsmidler kan krympebestandige behandlinger mislykkes.

Krympebestandige behandlinger kan anvendes i alle faser af produktionen af uldartikler. Der er nogle grundlæggende begrænsninger, der begrænser nytten af enhver proces og derfor dens anvendelse på bestemte punkter i produktionsruten. Disse varierer afhængigt af typen af proces.

anvendelsen af en ‘punktsvejsepolymer’ skal finde sted, efter at den endelige samling af fibre er foretaget, eller efterfølgende behandling ville bryde fiberfiberbindingerne. Tilsvarende vil enhver proces, der er afhængig af en jævn aflejring eller eksponering af fibrene for en kemisk finish, være mere vellykket i situationer, hvor fibrene er i en sådan tilstand, at behandlingsvæske kan cirkulere tilstrækkeligt omkring dem.

uldspundet Strik fremstillet af forbehandlet garn er meget vanskeligere at fræse til det rigtige håndtag og tekstur. Selvom strikvarer er fremstillet ad denne rute, har opnåelsen af en tilfredsstillende finish vist sig at være problematisk. I nogle tilfælde, nemlig med uldbeklædning, er det mere hensigtsmæssigt at anvende den krympebestandige behandling samtidig med påføring af farve ved farvning af beklædningsgenstande. I flere årtier i Det Forenede Kongerige har denne kombinerede proces vist sig at være meget effektiv. Det er økologisk mere acceptabelt i energiforbrug end anvendelsen af to separate våde processer i produktionsruten og den deraf følgende tørring, der er involveret. Den største ulempe ved denne procesrute er, at den ikke tillader dannelse af korneffekter i beklædningen, der produceres ved blanding, kartning og spinding af forskellige farvede uldfibre. Generelt er det en god praksis at behandle kamgarn uld i øverste fase og uldspundet produkt på beklædningsstadiet, selvom der er mange undtagelser fra dette. Pletsvejsning harpiksprocesser anvendes hovedsageligt til vævet stof og er den vigtigste rute for denne type produkt (løvtræ, 2003).

på nuværende tidspunkt er størstedelen af verdens produktion af maskinvaskbar uld uld behandlet med harpiks ved at påføre polyurethan på beklædningsgenstande. Selvom harpiksbehandlinger er effektive, går ekstensionel elasticitet, blødhed, stofhåndtag og andre egenskaber, der er karakteristiske for uld, tabt. I Kroy-Hercosett kontinuerlige processer til toppe er uld beskadiget af meget klor. Stærk syre anvendes i denne proces, hvilket nødvendiggør en neutraliserings – /antichloreringsprocedure for at fjerne resterende chlor, hvilket forårsager Aoks (absorberbare organiske halogener) og forurening af spildevand. Det oksidative behandlingssystem er en klorudmattelsesmetode udviklet af Bereck and Reinkke (1989). Dette er en totrinsproces omfattende Basolan DC, som er en kommerciel dichlorisocyanursyre (dcca) metode til BASF Co. i Tyskland, og efterfølgende brintoverilte behandlinger.

dette er en interessant proces, der udfører en fuld udtømning af klor inden for uldstofets struktur og resulterer i ringe eller ingen skadelig aktiv chlor i spildevand, da overilte som antichlormidlet virker med chlor, således kan det anvendte chlor reduceres markant. Uldskader kan også reduceres for at give et blødere håndtag ved at fjerne vægte på fiberoverfladen. Denne proces kan let udføres ved anvendelse af en konventionel batch-type, lille skala chloreringsbeholder ved en lavere temperatur i lang tid, og dermed er temperaturregulering undertiden vanskelig på grund af en ændring i klimaet, hvilket fører til ujævnhed i behandlingen.

vandfrit natriumdichlorisocyanurat DCCA-Na, , et hvidt fast stof med 63% tilgængeligt chlor, anerkendes som et hovedfast klorblegemiddel. Det er nyttigt til behandling af fiberoverflader for at forhindre krympning ved at ændre vægten (delvis ødelæggelse) af uldens eksokuticle gennem oksidativt angreb (Dusenbury, 1964). Modifikation af fiberoverfladen ved chlorering er også kendt for at øge mængden af absorberet farvestof (Millson og von Bergen, 1970). En kendt dcca-formulering, Basolan Dctm (BASF), når den påføres ved udstødning ved 2,5% og 4,5% vægt af fiber styrer krympningen til ~ 8%. Tidlige undersøgelser viste, at reaktionen af DCCA-Na med uld var mest effektiv ved pH 5,5 og lavere, når den blev påført ved 25 liter C eller 30 liter C. Efterfølgende dechlorering med 3 g/L natriumbisulfit påført ved 50 kg c forbedret hvidhed, men ændringer i uldegenskaber efter behandling blev ikke karakteriseret. Undersøgelser af klorforbehandling med DCCA alene og efterfulgt af anvendelser af kationiske polymerer, herunder dem, der stammer fra silikone, polyamin og polyurethan, gav oplysninger om krympning og gulhedsudvikling, men kun få oplysninger om ændringer i uldegenskaber (Levene, 1987).

Cardamone et al. (2004) brugte DCCA alene i en række koncentrationer fra 5% til 40% UUF. Behandlinger med 5% anvendt ved 30 liter C i 60 minutter fra et citronsyre (CA) bufret system, pH 4, efterfulgt af antichlorering med brintoverilte eller brintbisulfit viste små stigninger i alkaliopløselighed og i sprængstyrke. Mindre end 2% chlor detekteres i 5% og 20% dcca/antichlorerede brugte bade. 5% DCCA/brintoverilte-behandling forbedrer krympebestandigheden med 54% og hvidheden med 63% sammenlignet med ubehandlede stoffer. I tilfælde af 5% dcca er vigtigheden af antichlorering at forhindre udvikling af gulhed, forbedre hvidhed og forbedre krympebestandighed med minimal kemisk og fysisk skade. DCCA-behandling med antichlorering er enkel, effektiv uden tilsætningsstoffer og ensartet. Kontrolleret iltning med 5% og 20% DCCA er vigtig for at modificere fiberoverfladen med en anionisk ladning. At dcca-iltning er begrænset til fiberoverfladen vises ved konfokale mikroskopibilleder. Scanning electron microscopy (SEM) afslører skala udjævning, i overensstemmelse med lille ændring i sprængstyrke. I tilfælde af 20% DCCA indikerer høj alkaliopløselighed imidlertid kemisk skade fra chloreringsindtrængning, der vides at forårsage svovlsvovlbindingsspaltning.Cardamone and Yao (2004) rapporterede om en ny proces, den såkaldte Ars (Agricultural Research Service, USA) metode til uldblegning og krympebeskyttelsesbehandling ved hjælp af alkaliske H2O2-systemer, efterfulgt af behandling ved næsten stuetemperatur.

I Mori miljøvenlig behandling (MEFT) – proces blev stofprøver gennemvædet med 0,05% ikke-ionisk overfladeaktivt stofopløsning ved 20-25 liter C med et væskeforhold på 1:20. Badet blev roteret, indtil prøverne blev gennemblødt. Derefter tilsættes 4% calciumhypochlorit (Ca (ClO) 2·3H2O, som indeholder 70% som aktivt chlor)til opløsningen. Efter henstand i 5 minutter blev der yderligere tilsat 12 mL/L H2O2 (35%) med 2 g/L natriumpyrophosphat som overiltestabilisator og 1 g/L ethylendiamintetraeddikesyre som sekvestreringsmiddel under forsigtig omrøring. Den blandede opløsning (pH 5.0) således opnåede blev holdt ved 40 C i 20 minutter for at fuldende reaktionen af hypochloritioner med overilte, og efterfølgende blev 6% natriumsulfit og 1 mL/L myresyre (FA; 80%) sat til opløsningen og justeret til pH 3,0. Behandlingen blev yderligere fortsat ved 50 C i 10 minutter. De resterende brintoveriltearter i opløsning blev fuldstændigt reduceret med sulfitioner i det sure miljø. Endelig, efter en gradvis afkøling, blev de prøver, der blev opsamlet fra opløsningen, skyllet i vand og lufttørret.

ved at bruge calciumhypochlorit, som er let at nedbryde sammenlignet med DCCA, opnås målet, og det gulningsproblem, der er forårsaget af chlorering, løses også. Hvis vi sammenligner mængden af chlor, der anvendes i MEFT-processen med DCCA, falder den fra 3,0% til 2,4%, hvilket betyder reduktion af 20% effektivt chlor. Ved at anvende MEFT-processen blev fremragende egenskaber ved antismeltning og stofhåndtag overført til uldstoffer uden mærkbar ændring i brudstyrke, hvidhed og farvelighed. Andre egenskaber, såsom hydrofilicitet, afkalkning og blødhed, er sammenlignelige med de andre processer, såsom chlorering (Mori og Matsudaira, 2013).