13.3.4.2 Fiber coating
Fiber coating representerer den nest viktigste krympebestandig behandling. Mekanismene for ‘skalamaskering ‘ og’ punktsveising ‘ kan ikke fungere uten overflatebelegg, men ikke alle polymerer virker gjennom disse mekanismene, da flere tydelig bidrar til overflatefriksjonsmodifisering. Den måte på hvilken polymeren er avsatt er kritisk for polymerer som hevdes å virke ved enten’ skala maskering ‘eller’ punktsveising ‘ mekanismer. For skalamaskering må polymeren påføres jevnt på fiberoverflaten, mens for punktsveising bør den konsentreres på punkter der fibrene berører.
Mange forskjellige kjemiske systemer har blitt foreslått som fiberbelegg i ullbehandlinger, men de bør oppfylle visse forhold:
•
belegget må holde seg til fiberoverflaten selv under ekstreme forhold, for eksempel farging ved koking eller reduktiv eller oksidativ bleking.
•
der en skala maskering eller annen samlet effekt er målet, må polymeren være i stand til å spre jevnt over fiberoverflaten.
•
polymeren må krysskobles etter en applikasjon for å danne en rest med tilstrekkelig mekanisk styrke til å utføre funksjonen som den brukes til; for eksempel som et lim i punktsveisingssystemet.
•
polymerkjemien må låne seg til den foretrukne bruksmåten.
hovedproblemet med fiberbelegg ligger i spørsmålet om overflatespredning. I ubehandlet tilstand har ullfiber så høy overflatespenning at mange materialer ikke klarer å fukte det. Silikonpolymerer er den viktigste gruppen av materialer som er funnet å være av verdi på ubehandlet ull eller ull behandlet på en slik måte at den beholder sin høye overflatespenning. Andre materialer har en tendens til å ‘perle’ eller danne klumper på fiberen. Dette, selvfølgelig, kan være verdifullt hvis hensikten er å ‘spot sveise’ fibrene sammen. Heldigvis er et bredere spekter av materialer tilgjengelig for å redusere overflatespenningen og for å gjøre fiberen fuktbar. Av disse er den vanligste oksidasjon ved bruk av en klorkilde (Byrne et al., 1979). Kontroll av de fysiske egenskapene og kjemien til polymeren som brukes, kan da oppfylle de andre kravene. Det må også forstås at for at polymerer skal feste seg til ullfiberoverflaten, må overflaten være ren og fri for smuss, olje, voks, myknere eller andre materialer som danner et forstyrrende overflatebelegg. På grunn av overdreven bruk av polymere kationiske fargestofffiksere, kan krympebestandige behandlinger mislykkes.
Krympebestandige behandlinger kan brukes på alle stadier av produksjon av ullartikler. Det er noen grunnleggende begrensninger som begrenser nytten av enhver prosess og derfor dens anvendelse på bestemte punkter i produksjonsruten. Disse varierer i henhold til type prosess.
anvendelsen av en punktsveising-polymer må finne sted etter at den endelige montering av fibre er gjort, eller etterfølgende behandling vil bryte fiberfiberbindingene. På samme måte vil enhver prosess som er avhengig av en jevn avsetning eller eksponering av fibrene til en kjemisk finish, være mer vellykket i situasjoner der fibrene er i en tilstand slik at behandlingsluten kan sirkulere tilstrekkelig rundt dem.
Ull spunnet strikkevarer laget av forbehandlet garn er mye vanskeligere å mill til riktig håndtak og tekstur. Selv om strikkevarer har blitt produsert av denne ruten, oppnåelse av en tilfredsstillende finish har vist seg å være problematisk. I noen tilfeller, nemlig med ullplagg, er det mer praktisk å påføre krympebestandig behandling samtidig som påføring av farge ved plaggfarging. I flere tiår nå I Storbritannia har denne kombinerte prosessen vist seg å være svært effektiv. Det er økologisk mer akseptabelt i energiforbruk enn anvendelsen av to separate våte prosesser i produksjonsruten og den tilhørende tørkingen som er involvert. Den største ulempen ved denne prosessruten er at den ikke tillater dannelse av inngraineffekter i plagget, som produseres ved blanding, karding og spinning av forskjellige fargede ullfibre. Generelt er det en god praksis å behandle kamgarnull på toppstadiet og ullspunnet produkt på plaggstadiet, selv om det er mange unntak fra dette. ‘Punktsveising’ harpiksprosesser brukes hovedsakelig for vevd stoff og er hovedruten for denne typen produkt (Heywood, 2003).
det er mange prosesser tilgjengelig for å formidle krympebestandighet mot ull, og prosedyrene kan hovedsakelig deles inn i tre kategorier:
(i)
harpiksprosesser
(ii)
Kroy–Hercosett prosesser av polymerpåføring etter kloreringsbehandlinger
(iii)
oksidasjonsprosesser
i dag er flertallet av verdens produksjon av maskinvaskbar ull ull behandlet med harpiks ved å påføre polyuretan på plagg. Selv om harpiksbehandlinger er effektive, går extensional elastisitet, mykhet, stoffhåndtak og andre egenskaper som er karakteristiske for ull, tapt. I Kroy-Hercosett kontinuerlige prosesser for topper, er ull skadet av mye klor. Sterk syre brukes i denne prosessen, noe som krever en nøytraliserings – / antiklorineringsprosedyre for å fjerne resterende klor, noe som forårsaker Aox (absorberbare organiske halogener) og forurensning av avløpsvann. Det oksidative behandlingssystemet er en klorutmattelsesmetode utviklet Av Bereck og Reincke (1989). Dette er en to-trinns PROSESS bestående Av Basolan DC, som er en kommersiell diklorisocyanursyre (DCCA) metode FOR BASF Co. i Tyskland, og påfølgende hydrogenperoksidbehandlinger.
Dette er en interessant prosess som utfører en fullstendig uttømming av klor i teksturen av ullstoffer og resulterer i lite eller ingen skadelig aktivt klor i avløpsvann, siden peroksid som antiklormiddel virker med klor, og dermed kan klor som brukes reduseres betydelig. Ullskader kan også reduseres for å gi et mykere håndtak ved å fjerne vekter på fiberoverflaten. Denne prosessen kan utføres enkelt ved å bruke en konvensjonell batch-type, småskala kloreringsbeholder ved lavere temperatur i lang tid, og dermed er temperaturkontroll noen ganger vanskelig på grunn av klimaendringer, noe som fører til ujevnhet i behandlingen.
Vannfritt natriumdiklorisocyanurat DCCA-Na,, et hvitt fast stoff med 63% tilgjengelig klor, er anerkjent som et hovedfast klorblekemiddel. Det er nyttig for behandling av fiberoverflater for å forhindre krymping ved å modifisere skalaene (delvis ødeleggelse) av ullens eksokutikkel gjennom oksidativt angrep (Dusenbury, 1964). Modifikasjon av fiberoverflaten ved klorering er også kjent for å øke mengden fargestoff absorbert (Millson og von Bergen, 1970). En kjent dcca formulering, Basolan DCTM (BASF), når den brukes av eksos på 2,5% og 4,5 vekt% fiber (owf) styrer krymping til ~ 8%. Tidlige studier viste at REAKSJONEN AV dcca-Na med ull var mest effektiv ved pH 5,5 og lavere ved bruk ved 25°C eller 30°C. Etterfølgende deklorering med 3 g / L natriumbisulfitt påført ved 50°c forbedret hvithet, men endringer i ullegenskaper etter behandling ble ikke karakterisert. Studier av klorforbehandling med DCCA alene og etterfulgt av anvendelser av kationiske polymerer, inkludert de som er avledet av silikon, polyamin og polyuretan, ga informasjon om krymping og yellowness utvikling, men lite informasjon om endringer i ullegenskaper (Levene, 1987).
Cardamone et al. (2004) brukte DCCA alene i en rekke konsentrasjoner fra 5% til 40% owf. Behandlinger med 5% påført ved 30°C i 60 minutter fra et sitronsyrebufret (CA) system, pH 4, etterfulgt av antiklorering med hydrogenperoksid eller hydrogenbisulfitt viste små økninger i alkaliløselighet og sprengstyrke. Mindre enn 2% klor oppdages i 5% og 20% dcca / antiklorerte brukte bad. 5% dcca / hydrogenperoksidbehandling forbedrer krympemotstanden med 54% og hvithet med 63% sammenlignet med ubehandlede stoffer. I tilfelle av 5% owf DCCA er viktigheten av anticlorinering å forhindre utvikling av yellowness, forbedre hvithet og forbedre krympebestandighet med minimal kjemisk og fysisk skade. DCCA behandling med anticlorinering er enkel, effektiv uten tilsetningsstoffer og uniform. Kontrollert oksidasjon med 5% OG 20% DCCA er viktig for å modifisere fiberoverflaten med en anionisk ladning. AT dcca oksidasjon er begrenset til fiberoverflaten er vist ved konfokale mikroskopi bilder. Scanning elektronmikroskopi (SEM) avslører skala utjevning, i samsvar med liten endring i sprengning styrke. Men i tilfelle AV 20% DCCA, høy alkali løselighet indikerer kjemisk skade fra klorering penetrasjon kjent for å forårsake svovelsvovelbinding spalting.Cardamone and Yao (2004) rapporterte en ny prosess, den såkalte Ars (Agricultural Research Service, Usa) – metoden for ullbleking og krympesikring ved bruk av alkaliske H2O2-systemer, etterfulgt av enzymbehandling ved nær romtemperatur.
i mori Miljøvennlig Behandlingsprosess (MEFT) ble stoffprøver gjennomvåt med 0,05% ikke-ionisk overflateaktivt middel ved 20-25°C med et væskeforhold på 1: 20. Badet ble rotert til prøvene ble gjennomvåt. Deretter ble 4% (owf) kalsiumhypokloritt (Ca(ClO)2·3h2o, som inneholder 70% som aktivt klor) tilsatt til oppløsningen. Etter å ha stått i 5 minutter ble 12 mL/L H2O2 (35%) med 2 g/L natriumpyrofosfat som peroksidstabilisator og 1 g/L etylendiamintetraeddiksyre som sekvesteringsmiddel ytterligere tilsatt under forsiktig omrøring. Den blandede løsningen (pH 5.0) således oppnådd ble opprettholdt ved 40°C i 20 minutter for å fullføre reaksjonen av hypoklorittioner med peroksid, og deretter ble 6% (owf) natriumsulfitt og 1 mL/L maursyre (FA; 80%) tilsatt til oppløsningen og justert til pH 3,0. Behandlingen ble videre videreført ved 50°C i 10 minutter. Hydrogenperoksidartene som ble igjen i oppløsning ble fullstendig redusert med sulfittioner i det sure miljøet. Til slutt, etter en gradvis avkjøling, ble prøvene hentet fra løsningen skyllet i vann og lufttørket.
ved å bruke kalsiumhypokloritt, som er lett å dekomponere i forhold til DCCA, oppnås målet, og gulningsproblemet ved klorering løses også. Hvis vi sammenligner mengden klor som brukes I meft-prosessen MED DCCA, reduseres det fra 3,0% til 2,4%, noe som betyr reduksjon av 20% effektivt klor. Ved å bruke meft-prosessen ble gode egenskaper i antifelting og stoffhåndtak gitt til ullstoffer uten merkbar forandring i bruddstyrke, hvithet og dyeability. Andre egenskaper, som hydrofilitet, avkalkning og mykhet, er sammenlignbare med de andre prosessene, som klorering (Mori og Matsudaira, 2013).