CC BY
42
ТЕХНОЛОГИЯ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ ТЕКСТИЛЬНОЙ И ЛЕГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
Э. Ф. ЗОРИНА Г. М. ЗЕЛЕВА Е. Ю. ТЮМЕНЦЕВА
Омский государственный институт сервиса
УДК 677.027. 625.112. 647.44
влияние природы альдегида на устойчивость химических отделок для
формоустойчивости, износостойкости
складчатых Форм_
ПРЕДЛАГАЮТСЯ ХИМИЧЕСКИЕ ПРОПИТКИ НА ОСНОВЕ КУКУРУЗНОГО КРАХМАЛА ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА И ЖЕЛАТИНА. В КАЧЕСТВЕ СШИВАЮЩИХ АГЕНТОВ ИСПОЛЬЗОВАЛИСЬ АЛЬДЕГИДЫ: ТРИХЛОРУКСУСНЫЙ АЛЬДЕГИД, ФОРМАЛИН И ГЛИОКСАЛЬ. ИЗУЧАЛАСЬ ПРИРОДА АЛЬДЕГИДА, И ОКАЗАЛОСЬ, ЧТО ГЛИОКСАЛЬ ЯВЛЯЕТСЯ ЛУЧШИМ "СШИВАЮЩИМ" АГЕНТОМ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ФОРМОУСТОЙЧИВОСТИ И УВЕЛИЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКОСТИ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТКАНЕЙ; ЗАКРЕПЛЕНИЯ СКЛАДЧАТЫХ ФОРМ НА ШЕРСТЯНЫХ И АЦЕТАТНЫХ ТКАНЯХ
Ранее нами изучалась возможность использования химических пропиток при изготовлении одежды. Одежда из хлопчатобумажных (х/б) тканей плохо держит форму, мнется, и поэтому необходима химическая пропитка, которая повышала бы формоустойчивосгъ отдельных участков одежды (например, у мужских рубашек это манжеты и воротник). Формоустойчивосгъ оценивается при опытных носках и лабораторных испытаниях и является одним из наиболее важных свойств, определяющих качество одежды.
Издавна в качестве аппрета для повышения формо-устойчивости для х/б тканей применялся крахмал. Он дает временное закрепление жесткости, а после стирки этот эффект исчезает. Нами был найден способ закреп-
ления крахмала на х/б тканях с помощью химических реакций.
Природа полимера крахмала и полимера х/б тканей близка: у них одни и те же функциональные группы (гидро-ксильные группы). Оказалось возможным закрепить крахмал на х/б ткани с помощью хлораля, который как бы "пришивает" полимер крахмала к полимеру х/б ткани.
Методом математического планирования был выбран состав пропитки:
кукурузный крахмал -15 г; хлорапьдегид (СС1,СН(ОН)2 - 7,5 г; уксусная кислота (СН3СООН) - 0,06 мл; вода - 1000 мл.
се х
б х о
<
X «
о
X
Для нанесения химической пропитки использовался окуночный способ. Данной отделкой пропитывалась ткань и проглаживалась горячим утюгом. Эта отделка удобна в применении, так как все ее компоненты растворимы в воде, она не меняет цвета ткани, ее можно наносить локально. Отделка сохраняет эффект придания жесткости даже после 7 стирок. Однако в связи с тем, что хлораль-гидрат выпускается в незначительных количествах, мало того, он обладает слабым наркотическим действием, хотелось найти ему замену. Для этой цели использовали формалин (40%-ный раствор муравьиного альдегида) и глиоксаль. Как оказалось, их применение дает практически тот же результат, что и хлоральгидрат, несмотря на то, что реакционная способность хлоральгидрата намного выше, чем у формалина и глиоксаля. Но видимо, здесь имеют значение стерические факторы.
В новые пропитки вводились те же кукурузный крахмал и уксусная кислота (катализатор процесса). Раствор готовился следующим образом: 15 г кукурузного крахмала заваривали в кипящей воде (1 л). После охлаждения добавляли 4,5 мл формалина или 3,05 мл глиоксаля и 2-3 капли уксусной кислоты.
Для исследования были взяты образцы разных тканей: ситец, сатин, поплин, сиблон, гринсбон. Обработка тканей химической пропиткой проводилась по следующей методике: исследуемая ткань пропитывалась соответствующим раствором, затем тщательно отжималась и подсушивалась в течение 30-40 минут в расправленном состоянии, а затем подвергалась термообработке с помощью нагретого утюга с применением проутюжельника.
Испытания на жесткость проводились консольным методом по ГОСТ 10550-75. После нанесения пропитки на стираную ткань жесткость ее увеличивалась более, чем в 4 раза. После 3-й стирки жесткость была немного выше исходной.
Таким образом, предложенный состав пропитки позволяет'значительно повысить жесткость отдельных деталей одежды из х/б тканей. Эффект сохраняется после 2-х стирок, а после третьей - пропитку можно наносить снова.
Использование глиоксаля вместо формалина дало лучший результат (то есть эффект жесткости сохранялся после 4-х стирок).
С целью повышения износостойкости в одежде применяли локальные химические пропитки, которые увеличивают износостойкость ткани без ухудшения эстетических свойств одежды. Особенно актуально применение пропиток для рабочей одежды из х/б тканей. Предложен состав для химической пропитки, в основу которого взяты водный раствор поливинилового спирта (10 г/л), 4,5 мл формалина (или 3,05 мл глиоксаля), 2-3 капли уксусной кислоты и около 1 л воды.
С помощью указанных альдегидов поливиниловый спирт как бы "пришивается" к гидроксильным группам х/б тканей. Закрепление идет с помощью термообработки утюгом.
После обработки указанным раствором стойкость к истиранию х/б тканей (арт. 3451, арг. 3556) увеличивается в 1,5-2 раза. Прочность к истиранию определялась на приборе ИТ-ЗМ-1 "Стойкость к истиранию".
Использование предложенной химической пропитки для рабочей одежды позволит не только экономить натуральное сырье, но и увеличить срок эксплуатации изделий.
Исследуемые альдегиды: хлоруксусный альдегид, формалин и глиоксаль, - вводились в пропитки для устойчивости фиксации складок на шерстяных и ацетатных тканях. Шерстяные ткани обладают высокой упругостью, и термофиксация складок не приводит к желаемым результатам. Высокая упругость шерсти объясняется образованием трехмерной пространственной структуры. Вода проникает в межмолекулярное пространство, взаимодействует с дисульфидными мостиками и расщепляет
их. После удаления влаги дисульфидные связи могут образовываться в новых положениях. Поэтому сложно получить устойчивое закрепление складчатых форм на шерстяных и полушерстяных тканях. Химическая пропитка фиксации на шерстяных тканях имеет состав: желатин - 10 г; хлоральгидрат - 10 г
(или 4,5 мл формалина, или 3,05 мл глиоксаля); уксусная кислота - 2-3 капли; вода - около 1 л.
Данной пропиткой обрабатывается шерстяная ткань в течение 5 минут. Затем ткань отжимается, закладываются складки и проводится термообработка при 1=100-105°С прессом или утюгом. Пропитка обеспечивает устойчивую фиксацию складок в условиях многократных стирок. Мы заменили хлоральгидрат на формалин (формалин вступает в реакцию с двумя полимерами белков: кератина шерсти и желатина). И этой новой пропиткой обрабатывались образцы шерстяных и полушерстяных тканей и закладывались в складчатые формы.
Желатин с помощью хлоральгидрата надежно пришивался к белку шерсти. Химизм процесса можно изобразить схемой:
+ CCI3CH(OH),
->
СН - CCI,
белок шерсти желатин
белок шерсти желатин
+ Н20
Образцы шерстяных тканей, взятые на испытания размером 500x70 мм по основе, обрабатывали предложенным раствором, закладывали на них по 6 складок и проводили влажно-тепловую обработку в течение 4-5 минут. Температура поверхности утюга 120-130 °С.
Для оценки формоустойчивости складчатых форм используют коэффициент формоустойчивости:
Кф =
т°(а-/3) 180°
где а и р - углы раскрытия складок.
Предложенный состав позволяет сохранять складки без изменения даже после 5-ой стирки. Данную пропитку можно применять для закрепления складчатых форм на платьях, юбках и брюках.
Для закрепления складчатых форм на ацетатаых тканях мы используем химическую пропитку следующего состава:
хлоральгидрат - 10 г
(или 4,5 мл. формалина, или 3,05 мл глиоксаля);
поливиниловый спирт - 10 г; уксусная кислота - 2-3 капли; вода - около 1 л.
Поливиниловый спирт вступает в реакцию с макромолекулами вещества. Химическое взаимодействие можно представить следующей схемой:
-CHj - СН- СН2 - СН - СНг - СН - (ПВС) + CCLCH(OH), -хлоральгидрат
III
ОН ОН он
ососн, он
ососн,
ососн.
молекула волокна
-> -сн2-сн-сн2-сн-снг-сн-сн2-сн-III! о он о он \ \ СН - CCLj CH-CCI3
/ / о ососн, о
Поливиниловый спирт пришивается к молекуле волокна с помощью хлорапьдегида, который является сшивающим агентом. Данное взаимодействие позволяет улучшать упругие свойства материала.
Применение хлоральгидрата дает дополнительный эффект: уменьшается элекгризуемость, что значительно увеличивает эксплуатационные свойства ткани.
По результатам работы можно сделать следующие выводы:
1. В качестве "сшивающего" агента во всех химических отделках лучше применять глиоксаль.
2. В качестве полимеров для химических пропиток, изменяющих их свойства, применялись доступные нетоксичные полимеры: крахмал, поливиниловый спирт, желатин.
3. Данные химические отделки могут быть получены доступными способами, легко наносятся и позволяют получить желаемый эффект.
Литература
1. Смирнова H.A., Зорина Э.Ф., Пшеничникова Е.Г. Химический способ повышения износостойкости одежды из
Э. Ф. ЗОРИНА Г. М. ЗЕЛЕВА Е. Ю. ТЮМЕНЦЕВА
Омский государственный институт сервиса
УДК 675.6031.26.02
Эксплуатационные свойства меха определяются следующими характеристиками: прочность кожевой ткани, прочность закрепления волоса в кожевой ткани, малая электризуемость волоса (чтобы не было свойлачива-емости), гидрофобность волоса и кожевой ткани, рассыпчатость волоса и его блеск. В процесе эксплуатации меховые изделия подвергаются комплексному воздействию механических, физических, химических и биологических факторов.
С целью увеличения сроков эксплуатации меховых изделий изучались механизмы старения меха. Известно, что на деструкцию кожевой ткани и волоса влияют фотолиз, криолиз и атмосферный кислород (окислительная деструкция).
Для испытаний было взято более 100 проб меха норки, песца и лисицы. Пробы готовились методом половинок [1].
Деструкция изучалась при температуре -35 + -15°С и О + +20 °С, при этом меняли время облучения и расстояние от источника облучения до меха. В качестве источника облучения использовалась кварцевая лампа <2-145.
хлопчатобумажных тканей // Основные направления развития швейной промышленности в области улучшения качества и расширения ассортимента изделий на основе внедрения достижений науки и техники: Тезисы докл. областной научно-технич. конф. 20- 21 ноября 1986 г. - Иваново: ИвТИ им. М.В. Фрунзе, 1986. - С. 26.
2. Зорина Э.Ф., Никольская Л.С., Пашкова Л.Г., Жов-нер Т.П., Герасимук O.K. Совершенствование процесса изготовления одежды на П.О. "Красноярсккрайшвейбыт" с помощью химических отделок // Повышение эффективности работы предприятий индивидуального пошива и ремонта одежды: Тезисы докл. Всесоюзн. научно-технич. конф. Омск, 10-12 окт. - Москва, 1989. - С. 57- 58.
3. Зорина Э.Ф., Зелева ПМ., Долгова Е.Ю. Химические составы для закрепления ломаных форм на тканях различного типа // Наука и образование: Материалы научно-методич. конф. ОГИС 2000 г. - Омск: ОГИС, 2001. - С. 129-132.
ЗОРИНА Элла Федоровна, кандидат химических наук, доцент, заведующая кафедрой естественнонаучных дисциплин.
ЗЕЛЕВА Галия Михайловна, кандидат химических наук, профессор кафедры естественнонаучных дисциплин, проректор по заочному отделению. ТЮМЕНЦЕВА Евгения Юрьевна, кандидат педагогических наук, доцент кафедры естественнонаучных дисциплин.
Нами снимались следующие характеристики: прочность закрепления волоса по ГОСТу 22596-77 (на разрывной машине РМ-30) и прочность кожевой ткани на разрыв по ГОСТу 938.19-71 и ГОСТу 938.11-69. Как оказалось, при низких температурах наряду с фотолизом идет окислительная деструкция, и одновременно процесс структурирования белков кожи и меха. Причем, структурирование преобладает над деструкцией при температуре от 0 до 20 °С.
Эти исследования позволили нам прийти к выводу, что УФ-облучение меха со стороны кожевой ткани при положительных температурах повышает прочность закрепления волоса в кожевой ткани, так как идет процесс структурирования коллагена. Это можно объяснить возникновением сшивок между макромолекулами белка. В результате прочность кожевой ткани повысилась на 20-30 % [5].
Для упрочения кожевой ткани нами применялся метод додубливания, при котором происходит прочная фиксация коллагеновых волокон. Процесс додубливания осуществлялся различными дубителями. После додублива-
химические способы улучшения
эксплуатационных свойств меха_
ПРЕДЛАГАЮТСЯ СПОСОБЫ УЛУЧШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ МЕХА. СОВМЕСТНОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УФ-ОБЛУЧЕНИЯ, ДОДУБЛИВАНИЯ И НАНЕСЕНИЕ ПЛЕНОЧНОГО ПОКРЫТИЯ ПОЗВОЛЯЕТ ПОВЫСИТЬ ПРОЧНОСТЬ КОЖЕВОЙ ТКАНИ БОЛЕЕ ЧЕМ В 2 РАЗА. ДОБАВЛЕНИЕ АНТИСТАТИКОВ СТЕАРОКС-6 И СТЕАРОКС-920 В СОСТАВ ВАННЫ ДЛЯ ФОРМАЛИНОВОГО ДУБЛЕНИЯ ПОЗВОЛИЛО СНИЗИТЬ ЭЛЕКТРИЗУЕМОСТЬ МЕХА. ПРИМЕНЕНИЕ ГЛИОКСАЛЯ В КАЧЕСТВЕ ДУБИТЕЛЯ УВЕЛИЧИВАЕТ ПРОЧНОСТЬ КОЖЕВОЙ ТКАНИ НА 25- 65% ПО СРАВНЕНИЮ С ФОРМАЛИНОВЫМ ДУБЛЕНИЕМ. КРАШЕНИЕ ПОВЫШАЕТ ПРОЧНОСТЬ МЕХА. УСТАНОВЛЕНО, ЧТО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭЛАСТИЧНОСТИ КОЖИ И КОЖЕВОЙ ТКАНИ МЕХА ЛУЧШЕ ВСЕГО ПРИМЕНЯТЬ ВОДУ, ОБРАБОТАННУЮ УЛЬТРАЗВУКОМ.
