化学システム

13.3.4.2繊維コーティング

繊維コーティングは、二番目に重要な耐収縮性処理を表しています。 “スケールマスキング”と”スポット溶接”のメカニズムは、表面コーティングなしでは機能しませんが、すべてのポリマーがこれらのメカニズムを介して機能するわけではありません。 ポリマーが堆積される方法は、’スケールマスキング’または’スポット溶接’メカニズムのいずれかによって機能すると主張されているポリマーのために重要 スケールの覆うことのためにポリマーは繊維の表面でスポット溶接のために、繊維が触れるポイントに集中されるべきであるが均等に加えられなけ

ウール処理における繊維コーティングとしては、さまざまな化学システムが提案されていますが、特定の条件を満たす必要があります。

コーティングは、沸騰時の染色、還元的または酸化的漂白などの極端な条件下でも繊維表面に付着しなければなりません。

スケールマスキングまたはその他の全体的な効果が目的である場合、ポリマーは繊維表面に均一に広がることができる必要があります。

ポリマーは、それが使用されている機能を実行するのに十分な機械的強度を有する残渣を形成するために、適用後に架橋する必要があります。

高分子化学は、アプリケーションの好ましいモードに自分自身を貸す必要があります。

ファイバーコーティングの主な問題は、表面の広がりの問題にあります。 未処理の状態では、ウール繊維に多くの材料がそれをぬらしてないこと非常に高い表面張力があります。 シリコーンポリマーは、高い表面張力を保持するように処理された未処理の羊毛または羊毛に価値があることが判明した最も重要な材料群である。 他の材料は、繊維に”ビーズ”または塊を形成する傾向があります。 これは、意図が繊維を一緒に”スポット溶接”することであれば、当然、価値があるかもしれません。 幸いなことに、表面張力を低下させ、繊維を水和可能にするために、より広い範囲の材料が利用可能である。 これらのうち、最も一般的なものは塩素源を用いた酸化である(Byrne et al., 1979). 使用されるポリマーの物理的性質および化学の制御は、その後、他の要件を満たすことができる。 また、ポリマーがウール繊維表面に付着するためには、表面が清潔で、汚れ、油、ワックス、軟化剤、または干渉する表面コーティングを形成する他の材料がない 高分子カチオン性染料固定剤の過剰使用により、耐収縮性治療が失敗することがある。

収縮抵抗力がある処置はウールの記事の生産のすべての段階で適用されるかもしれません。 プロセスの有用性を制限するいくつかの基本的な制約があり、したがって、生産ルート内の特定のポイントでの適用が制限されます。 これらは、プロセスの種類によって異なります。

“スポット溶接”ポリマーの適用は、繊維の最終組立が行われた後に行われなければならない、またはその後の処理は、繊維–繊維結合を破壊するであろう。 同様に、化学仕上げへの繊維の均一な堆積または曝露に依存する任意のプロセスは、繊維が処理液がそれらの周りに十分に循環することができる

前処理された糸から作られたウール紡績ニットウェアは、正しいハンドルと質感に粉砕することがはるかに困難です。 ニットウェアはこのルートで製造されていますが、満足のいく仕上がりの達成は問題であることが判明しています。 場合によっては、すなわちウールの衣服では、衣服の染色による色の適用と同時に耐収縮性処理を適用する方が便利である。 イギリスの数十年の間、この結合されたプロセスは非常に有効であるために今見つけられました。 それは生産のルートの2つの別々の湿式法の適用および複雑である必然的な乾燥よりエネルギー使用法で生態学的に受諾可能である。 このプロセスルートの主な欠点は異なった着色されたウール繊維の混合、梳き、そして回転によって作り出される衣服のingrainの効果の作成を可能にしない 一般的に、これには多くの例外がありますが、最上部の段階で梳毛ウールを処理し、衣服の段階でウール紡績製品を処理することをお勧めします。 “スポット溶接”樹脂プロセスは、主に織物に使用され、このタイプの製品の主なルートです(Heywood、2003)。

ウールに耐収縮性を付与するために利用可能な多くのプロセスがあり、手順は主に三つのカテゴリに分けることができます。

(i)

樹脂プロセス

(ii)

塩素化処理後のポリマー塗布のKroy–Hercosettプロセス

(iii)

酸化プロセス

現在、世界の機械ウォッシャブルウールの生産の大部分は、衣服にポリウレタンを塗布することによって樹脂で処理されたウールである。 樹脂処理は効果的ですが、ウール特有の伸縮性、柔らかさ、生地の持ち手などの特性が失われます。 トップのためのKroy-Hercosett連続プロセスでは、ウールは多くの塩素によって損傷されます。 このプロセスでは強酸が使用され、AOXs(吸収性有機ハロゲン)および廃水の汚染を引き起こす残留塩素を除去するための中和/反塩素化手順が必要です。 酸化処理システムは、BereckとReincke(1989)によって開発された塩素枯渇法です。 これはBASF社の市販のジクロロイソシアヌル酸(DCCA)法であるBasolandcを含む二段階プロセスである。 ドイツでは、その後の過酸化水素処理。

これはウールの生地の質内の塩素の完全な枯渇を行う興味深いプロセスであり、antichlorの代理店として過酸化物が塩素と作用するので廃水の有害な活 ウールの損傷はまた繊維の表面のスケールを取除くことによってより柔らかいハンドルを与えるために減らすことができる。 従来のバッチ式の小型塩素化容器を低温で長時間使用することで容易に行うことができ、気候の変化により温度制御が困難な場合があり、加工の不均一化につながる。無水ナトリウムのdichloroisocyanurate DCCA-Naは、63%の利用できる塩素が付いている白い固体、主要な固体塩素のbleaching代理店として確認されます。

無水ナトリウムのdichloroisocyanurate DCCA-Na、63%の利用で それは酸化攻撃によってウールのexocuticleのスケール(部分的な破壊)を変更することによって収縮を防ぐために繊維の表面を扱うために有用である(Dusenbury、1964)。 塩素化による繊維表面の改質は、吸収される染料の量を増加させることも知られている(Millson and von Bergen,1 9 7 0)。 既知のDCCA配合物であるBasolan DCTM(BASF)は、2.5重量%および4.5重量%の繊維(owf)で排気によって適用されると、収縮率は〜8%に制御されます。 初期の研究では、DCCA-Naとウールとの反応がpH5.5で最も効果的であり、25℃または30℃で適用するとより低いことが示された。 3g/L重亜硫酸ナトリウムを50℃で適用した後の脱塩素は白色度を改善したが、処理後の羊毛特性の変化は特徴づけられなかった。 DCCA単独での塩素前処理の研究と、シリコーン、ポリアミンおよびポリウレタン由来のものを含むカチオン性ポリマーの適用に続いて、ウール特性の変化につ

Cardamone et al. (2 0 0 4)は、5%〜4 0%owfの濃度の範囲でDCCA単独を使用した。 クエン酸(CA)緩衝系、pH4から5%を30℃で60分間適用した後、過酸化水素または重亜硫酸水素による抗塩素化は、アルカリ溶解性および破裂強度の小さ 2%以下の塩素は5%および20%DCCA/antichlorinated使用された浴室で検出されます。 5%DCCA/過酸化水素の処置は未処理の生地と比較されたとき54%によって収縮の抵抗および63%純白を改善する。 5%owf DCCAの場合には、antichlorinationの重要性は黄色の開発を防ぎ、純白を改善し、そして最低の化学および物理的な損傷の収縮の抵抗を改善することです。 反塩素化によるDCCA処理は簡単で、添加物なしで効果的であり、均一である。 5%および20%DCCAによる制御された酸化は陰イオン充満が付いている繊維の表面を変更するために重要です。 DCCA酸化が繊維表面に限定されることを共焦点顕微鏡像によって示した。 走査型電子顕微鏡(SEM)は、破裂強度のほとんど変化と一致し、スケールの平滑化を明らかにする。 しかし、20%DCCAの場合、高いアルカリ溶解度は、硫黄結合開裂を引き起こすことが知られている塩素浸透による化学的損傷を示します。

Cardamone and Yao(2004)は、アルカリH2O2システムを用いたウール漂白およびシュリンクプルーフ処理のための、いわゆるARS(Agricultural Research Service,United States)法を報告し、室温付近で酵素処理

Mori Ecofriendly Treatment(MEFT)プロセスでは、布サンプルを0.05%非イオン界面活性剤溶液に20-25℃で1:20の液比で浸しました。 試料が浸漬されるまで浴を回転させた。 次いで、4%(owf)次亜塩素酸カルシウム(ca(Clo)2・3H2O、活性塩素として7 0%を含む)を溶液に添加した。 5分間静置した後、2g/Lのピロリン酸ナトリウムを過酸化物安定剤として、1g/Lのエチレンジアミンテトラ酢酸を隔離剤として、12mL/LのH2O2(35%)を、穏やかな撹拌下でさらに加えた。 混合溶液(pH5.このようにして得られた4 0℃で2 0分間維持し、次亜塩素酸イオンと過酸化物との反応を完了させ、続いて、6%(owf)亜硫酸ナトリウムおよび1mL/Lのギ酸(F a;8 0%) 処理をさらに5 0℃で1 0分間継続した。 溶液中に残っている過酸化水素種は酸性環境で亜硫酸イオンで完全に還元された。 最後に、徐々に冷却した後、溶液から採取した試料を水ですすぎ、空気乾燥させた。

DCCAに比べて分解しやすい次亜塩素酸カルシウムを使用することにより、目的を達成し、塩素化によってもたらされる黄変問題も解決します。 MEFTプロセスで使用される塩素の量をDCCAと比較すると、それは3.0%から2.4%に減少し、有効塩素の20%が減少することを意味します。 MEFTプロセスを適用することにより,破断強度,白色度および染色性の知覚可能な変化なしに,羊毛織物に防溶性および布ハンドルの優れた特性を付与した。 親水性、脱塩性および柔らかさのような他の特性は、塩素化のような他のプロセスと同等である(Mori and松平、2013)。

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