УДК 677.027.25

 

Разработка способа аппретирования хлопчатобумажной ткани с применением композиции 

водорастворимого полимера

 

Буркитбай А., Кутжанова А.Ж., Таусарова Б.Р.

Алматинский технологический университет, г. Алматы

 

Широкий спектр потребительских свойств тканей (формоустойчивость, малосминаемость и малоусадочность, гриф, драпируемость, грязе-, водо-, маслоотталкивание и др.) придаются им на стадии заключительной отделки с помощью специальных препаратов – аппретов.

Устойчивость тканей к смятию зависит в первую очередь от эластических свойств волокон, определяемых их химическим строением и структурой. Особенность внутренней структуры целлюлозных волокон является одним из факторов, влияющих на сминаемость изделий из хлопка и льна.

Целлюлоза, как и другие полимеры, обладает непрерывным спектром периодов релаксации вязкоупругих деформаций, что связано с широким набором структурных элементов, определяющих скорость протекания эластических деформаций.

Малосминаемость волокна может быть придана при условии, что основную долю деформаций волокна при действии внешней нагрузки составят быстрые эластические деформации. Этого можно достичь путем соответствующего уменьшения подвижности макромолекул в аморфных областях волокна. Наиболее эффективным способом снижения взаимной подвижности макромолекул является их сшивка поперечными мостиками. С уменьшением длины и увеличением числа таких мостиков снижается доля пластических деформаций, а система в целом становится более жесткой.

Такой способ придания малосминаемости наиболее эффективен для изделий из природных целлюлозных волокон, обладающих высокой степенью полимеризации. В этом случае каждая отдельная макромолекула может последовательно пронизывать десятки микрофибрилл (кристаллитов), т. е. проходить через ряд кристаллических и аморфных областей. Поэтому даже небольшое число поперечных мостиков приводит к резкому снижению взаимного перемещения макромолекул и к повышению эффекта малосминаемости.

Отделка хлопчатобумажной тканей осуществляется с применением химических аппретирующих препаратов, в результате чего происходит взаимодействие между волокном и отделочными препаратами. Строение и структура хлопкового волокна позволяют широко применять новые препараты, химически взаимодействующие с волокном в достаточно жестких условиях без заметного ухудшения свойств волокна /1/.

Общеизвестно, что применение полимерных композиций для обработки тканей и других текстильных материалов позволяет улучшать их имеющиеся свойства, а также получать материалы с новыми свойствами.

В данной работе нами были проведены исследования по применению поливинилового спирта (ПВС) в композиции с малеиновой кислотой (МК) для аппретирования хлопчатобумажной ткани с целью улучшения  свойств целлюлозного текстильного материала. 

Объектом исследования была выбрана хлопчатобумажная  отбеленная, неаппретированная ткань бязевой группы арт. 94-533,  выпускаемой ТОО «Almaty Cotton Plant».

Перед проведением экспериментальных работ ткань подвергали промывке в дистиллированной воде с целью полного удаления остатков отбеливающей ванны. Обработку образца хлопчатобумажной ткани   осуществляли путем пропитки на лабораторной двухвальной плюсовке с 90% отжимом. Фиксацию аппретирующего состава на ткани проводили в сушильном шкафу при заданной температуре. После промывки в дистиллированной воде высушивали при комнатной температуре.

На основании предварительного эксперимента концентрацию ПВС варьировали в пределах 20 - 60 г/л, малеиновой кислоты 20 - 40 г/л.

Оценку качества аппретированной ткани производили по органолептическим свойствам, а также по показателям несминаемости, прочности на разрыв и износостойкости. Несминаемость оценивали по суммарному углу раскрытия складок ткани по основе и утку, определенному по ГОСТ 19204-73  на приборе СМТ. Показатели прочности на разрыв  определяли на разрывной машине РТ-250М по стрип-методу (ГОСТ 3813-72),  износостойкость оценивали по числу циклов истирания на приборе ДИТ-М  /2/.

Органолептическая оценка свойства аппретированной ткани показало, что ткань приобретает приятную на ощупь наполненность, гладкость, легкое скольжение между пальцами рук.

Результаты исследования несминаемости обработанных образцов ткани представлены на рис. 1. Для сравнительного анализа использовали показатели образцов исходной неаппретированной ткани, а также ткани, обработанной препаратом «Аркофикс», используемый в качестве отделочного препарата в заключительной отделке хлопчатобумажных тканей.

Как следует из рис.1, у образцов тканей,  обработанных композицией ПВС с малеиновой кислотой по сравнению с неаппретированной тканью показатель несминаемости увеличивается в 1,7 - 2 раза, о чем свидетельствует  рост суммарного угла раскрытия складки до 179-205 град. в зависимости от концентрации компонентов аппрета, условий термообработки. Наибольший эффект наблюдается у образцов аппретированных составом ПВС 20 г/л и МК 40 г/л.  Данный показатель у исходной неаппретированной ткани и аппретированной препаратом «Аркофикс» составил 106 и 125 град. соответственно.  Поэтому, по нашему мнению, способствует пленкообразование на поверхности волокна. Возможно, что применение малеиновой кислоты в данной композиции для модификации ПВС будет способствовать повышению прочности связи пленки с волокном.

         Пленкообразование на волокне может привести к изменению свойств проницаемости ткани. В связи с этим нами были определены показатели воздухопроницаемости исходной неаппретированной и аппретированной предлагаемой композицией образцы тканей. Значения коэффициента воздухопроницаемости образцов, определенные на приборе ВПТМ-2 в соответствии с ГОСТ-12088-77 показывают незначительное снижение воздухопроницаемости. Коэффициент воздухопроницаемости у аппретированных образцов составляет 152 - 157 дм3/м2∙сек. по сравнению с исходной тканью (163 дм3/м2 сек) и таким образом данный показатель соответствует нормативным требованиям для данной группы тканей.
         Изучение изменения прочности ткани  на разрыв показало положительное влияние аппрета на механические свойства. Разрывная нагрузка ткани по основе у аппретированной ткани составила 392 Н, по сравнению с исходной тканью повышение прочности составило 1,2 раза.  

         Известно, что одним из задач аппретирования хлопчатобумажных тканей является повышение ее износостойкости за счет образования пленки из аппрета на поверхности волокна. Полученные значения циклов истирания тканей при испытании показывают повышение их износостойкости при многократном трении на приборе ДИТ-1. Так, например, число циклов, выдерживаемых образцами ткани, аппретированных композицией составило    228 , в то время  исходная неаппретированная ткань выдерживала 150 циклов. 

Рис. 1 - Изменение показателя несминаемости хлопчатобумажной ткани

        

     3, 7, 11- ряд – термообработка при 1350С;

     4, 8, 12-ряд –  термообработка при 1450С;    

     5, 9, 13-ряд – термообработка при 1550С;

   1 – неаппретированная ткань; 

   2 – аппретированная Аркофиксом;

   3, 4, 5-ряд  –  МК-20 г/л;

   7, 8, 9-ряд  – МК-30 г/л;

   11, 12, 13-ряд – МК-40 г/л;

  

 

Использованная литература

 

1.     Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов. том 3. Москва, 2002 г.

2.     Бузов Б.А., Алыменкова Н.Д., Петропавловский Д.Г. Практикум по материаловедению швейного производства. Москва, 2003 г.