13.3.4.2 Vezelcoating

Vezelcoating is de op een na belangrijkste krimpbestendige behandeling. De mechanismen van ‘schalen maskeren’ en ‘puntlassen’ kunnen niet functioneren zonder een oppervlaktecoating, hoewel niet alle polymeren via deze mechanismen werken, aangezien verschillende duidelijk bijdragen tot modificatie van de oppervlakwrijving. De wijze waarop het polymeer wordt afgezet, is van cruciaal belang voor polymeren waarvan wordt beweerd dat ze werken door middel van het ‘schalen maskeren’ – of ‘puntlassen’ – mechanisme. Voor het maskeren van de schaal moet het polymeer gelijkmatig op het vezeloppervlak worden aangebracht, terwijl het voor het puntlassen moet worden geconcentreerd op punten waar vezels elkaar raken.

het grootste probleem met vezelcoating ligt bij de verspreiding van het oppervlak. In onbehandelde toestand heeft wolvezel zo ‘ n hoge oppervlaktespanning dat veel materialen het niet kunnen bevochtigen. Siliconenpolymeren zijn de belangrijkste groep materialen waarvan is vastgesteld dat zij van waarde zijn op onbehandelde wol of wol die zodanig is behandeld dat de hoge oppervlaktespanning behouden blijft. Andere materialen hebben de neiging om ‘kralen’ te vormen of klontjes op de vezel te vormen. Dit kan natuurlijk nuttig zijn als het de bedoeling is de vezels aan elkaar te “spikkelen”. Gelukkig is er een breder scala aan materialen beschikbaar om de oppervlaktespanning te verminderen en de vezel bevochtigd te maken. Van deze, de meest voorkomende is oxidatie met behulp van een chloorbron (Byrne et al., 1979). Controle van de fysische eigenschappen en chemie van het gebruikte polymeer kan dan aan de andere eisen voldoen. Er moet ook rekening mee worden gehouden dat polymeren om zich aan het oppervlak van wolvezels te hechten, schoon moeten zijn en vrij van vuil, olie, was, weekmakers of andere materialen die een storende oppervlaktecoating vormen. Als gevolg van overmatig gebruik van polymere kationische kleurstoffixatieven, kunnen krimpbestendige behandelingen mislukken.

Krimpbestendige behandelingen kunnen worden toegepast in alle stadia van de productie van wolartikelen. Er zijn enkele fundamentele beperkingen die het nut van een proces en dus de toepassing ervan op bepaalde punten in de productieroute beperken. Deze variëren afhankelijk van het type proces.

het aanbrengen van een “puntlassen” –polymeer moet plaatsvinden na de eindmontage van de vezels, anders zouden de vezel-vezelbindingen worden verbroken. Evenzo zal elk proces dat berust op een gelijkmatige afzetting of blootstelling van de vezels aan een chemische afwerking, succesvoller zijn in situaties waarin de vezels zich in een zodanige toestand bevinden dat de zuiveringsvloeistof er voldoende omheen kan circuleren.wollen gesponnen breiwerk van voorbehandeld garen is veel moeilijker te frezen tot de juiste handgreep en textuur. Hoewel gebreide kleding is vervaardigd door deze route, het bereiken van een bevredigende afwerking is gebleken problematisch te zijn. In sommige gevallen, namelijk bij wollen kledingstukken, is het handiger om de krimpbestendige behandeling tegelijkertijd aan te brengen met het aanbrengen van kleur door het verven van kledingstukken. In het Verenigd Koninkrijk is dit gecombineerde proces al tientallen jaren zeer effectief gebleken. Het is ecologisch meer aanvaardbaar in het energieverbruik dan de toepassing van twee afzonderlijke natte processen in de productieroute en de daaruit voortvloeiende droging die daarbij betrokken is. Het belangrijkste nadeel van deze werkwijze is dat het niet mogelijk is om ingrain effecten in het kledingstuk te creëren, die worden veroorzaakt door het mengen, kaarden en spinnen van verschillende gekleurde wolvezels. In het algemeen is het een goede praktijk om wollen wol in het bovenste Stadium en wollen gesponnen product in het kledingstuk stadium te behandelen, hoewel er veel uitzonderingen op. “Puntlassen” – harsprocédés worden voornamelijk gebruikt voor geweven stof en vormen de belangrijkste route voor dit type product (Heywood, 2003).

Op dit moment, het merendeel van de productie in de wereld van de machine wasbare wol, wol behandeld met hars door de toepassing van polyurethaan aan kleding. Hoewel harsbehandelingen effectief zijn, gaan extensionele elasticiteit, zachtheid, stoffen handvat en andere eigenschappen die kenmerkend zijn voor wol verloren. In de continue processen van Kroy–Hercosett voor toppen wordt wol beschadigd door veel chloor. In dit proces wordt sterk zuur gebruikt, wat een neutralisatie/antichlorinatieprocedure vereist om residueel chloor te verwijderen, wat AOXs (absorbeerbare organische halogenen) en vervuiling van afvalwater veroorzaakt. Het oxidatieve behandelingssysteem is een chlooruitputtingsmethode ontwikkeld door Bereck en Reincke (1989). Dit is een proces in twee stappen bestaande uit Basolan DC, een commercieel dichloorisocyanuurzuur (dcca) – methode van BASF Co. in Duitsland, en de daaropvolgende waterstofperoxide behandelingen.

Dit is een interessant proces waarbij een volledige uitputting van chloor in de textuur van wolweefsels wordt bewerkstelligd en dat weinig of geen schadelijk actief chloor in afvalwater resulteert, aangezien peroxide als antichloormiddel met chloor werkt, waardoor het gebruikte chloor aanzienlijk kan worden verminderd. Wolschade kan ook worden verminderd om een zachtere handgreep te geven door schubben op het vezeloppervlak te verwijderen. Dit proces kan gemakkelijk worden uitgevoerd met behulp van een conventionele batch-type, kleinschalige chlorering vat bij een lagere temperatuur voor een lange tijd, en dus temperatuur controle is soms moeilijk als gevolg van een verandering in het klimaat, wat leidt tot oneffenheden in de verwerking.

watervrij natriumdichloorisocyanuraat DCCA-Na , een witte vaste stof met 63% beschikbaar chloor, wordt erkend als voornaamste vaste chloorbleekmiddel. Het is nuttig voor het behandelen van vezeloppervlakken om krimp te voorkomen door de schubben (gedeeltelijke vernietiging) van wol exocuticle te wijzigen door middel van oxidatieve aanval (Dusenbury, 1964). Het is ook bekend dat een wijziging van het vezeloppervlak door chlorering de hoeveelheid geabsorbeerde kleurstof verhoogt (Millson en von Bergen, 1970). Een bekende dcca-formulering, Basolan DCTM (BASF), wanneer toegepast door uitlaatgas bij 2,5% en 4,5% van het gewicht van de vezel (owf) controleert krimp tot ~ 8%. Vroege studies toonden aan dat de reactie van dcca-Na met wol het meest effectief was bij pH 5,5 en lager bij toepassing bij 25 ° C of 30°C. De daaropvolgende ontchlorering met 3 G / L natriumbisulfiet toegepast bij 50°C verbeterde de witheid, maar veranderingen in de woleigenschappen na behandeling werden niet gekarakteriseerd. Studies naar de voorbehandeling van chloor met alleen DCCA en gevolgd door toepassingen van kationische polymeren, waaronder die van siliconen, polyamine en polyurethaan, leverden informatie op over de ontwikkeling van krimp en geelheid, hoewel weinig informatie over veranderingen in woleigenschappen (Levene, 1987).

Cardamone et al. (2004) alleen DCCA gebruikt in een concentratiebereik van 5% tot 40% owf. Behandelingen met 5% toegepast bij 30°C gedurende 60 minuten uit een citroenzuur (CA) gebufferd systeem, pH 4, gevolgd door antichlorinatie met waterstofperoxide of waterstofbisulfiet vertoonden een geringe toename van de oplosbaarheid in alkali en van de barststerkte. Minder dan 2% chloor wordt gedetecteerd in 5% en 20% DCCA/antichlorinated gebruikte baden. De 5% DCCA/waterstofperoxide behandeling verbetert de krimpbestendigheid met 54% en witheid met 63% in vergelijking met onbehandelde stoffen. In het geval van 5% owf DCCA, is het belang van antichlorinatie om de ontwikkeling van geelheid te voorkomen, witheid te verbeteren en krimpbestendigheid te verbeteren met minimale chemische en fysische schade. DCCA behandeling met antichlorinatie is eenvoudig, effectief zonder additieven en uniform. Gecontroleerde oxidatie met 5% en 20% DCCA is belangrijk voor het wijzigen van het vezeloppervlak met een anionische lading. Dat dcca-oxidatie beperkt is tot het vezeloppervlak, blijkt uit confocale microscopiebeelden. De Scanning elektronenmicroscopie (SEM) onthult het gladmaken van de schaal, consistent met weinig verandering in barstende sterkte. In het geval van 20% DCCA wijst een hoge alkali-oplosbaarheid echter op chemische schade als gevolg van chlorering penetratie waarvan bekend is dat deze zwavelzwavelbinding splitsing veroorzaakt.

Cardamone and Yao (2004) rapporteerden een nieuw proces, de zogenaamde Ars-methode (Agricultural Research Service, Verenigde Staten) Voor het bleken van wol en krimpvrij maken met alkalische H2O2-systemen, gevolgd door enzymbehandeling bij bijna-kamertemperatuur.

in het proces van Mori Ecofriendly Treatment (MEFT) werden weefselmonsters gedrenkt met 0,05% niet-ionische oppervlakteactieve oplossing bij 20-25°C met een vochtigheidsverhouding van 1:20. Het bad werd gedraaid tot de monsters doorweekt waren. Daarna werd 4% (owf) calciumhypochloriet(Ca (ClO)2·3H2O, dat 70% actief chloor bevat) aan de oplossing toegevoegd. Na 5 minuten staan werd onder zacht roeren nog 12 mL H2O2 (35%)/L met 2 g/l natriumpyrofosfaat als peroxidestabilisator en 1 g/L ethyleendiaminetetra-azijnzuur als bindmiddel toegevoegd. De gemengde oplossing (pH 5.0) zo verkregen werd gedurende 20 minuten bij 40°C gehouden om de reactie van hypochlorietionen met peroxide te voltooien en vervolgens werden 6% (owf) natriumsulfiet en 1 mL/L mierenzuur (FA; 80%) aan de oplossing toegevoegd en op pH 3,0 gebracht. De behandeling werd verder voortgezet bij 50°C gedurende 10 minuten. De waterstofperoxidesoorten die in oplossing bleven, werden volledig gereduceerd met sulfietionen in de zure omgeving. Ten slotte werden na een geleidelijke afkoeling de uit de oplossing genomen monsters in water gespoeld en aan de lucht gedroogd.

door het gebruik van calciumhypochloriet, dat in vergelijking met DCCA gemakkelijk te ontleden is, wordt het doel bereikt en wordt ook het door chlorering veroorzaakte vergelingsprobleem opgelost. Als we de hoeveelheid chloor die in het MEFT-proces wordt gebruikt vergelijken met DCCA, daalt het van 3,0% naar 2,4%, wat een vermindering van 20% van effectief chloor betekent. Door het MEFT-proces toe te passen, werden uitstekende eigenschappen in antifelting en stofhandvat overgedragen aan wolstoffen zonder merkbare verandering in de breuksterkte, witheid en kleurbaarheid. Andere eigenschappen, zoals hydrofiliciteit, ontkalking en zachtheid, zijn vergelijkbaar met de andere processen, zoals chlorering (Mori en Matsudaira, 2013).