رحلة القطن الطويلة إلى المعالجة الكيميائية

القطن مادة معالجة نسيج قديمة جدًا ، ولكن منذ اللحظة التي يتم فيها انتقاؤه من شجرة القطن ، يجب أن يخضع لرحلة طويلة من المعالجة الكيميائية.

مواد التحجيم:

يتم قطف القطن على هيئة كرة قطنية ولا يمكن تحويله إلى الملابس مباشرة. وذلك لأن الملابس تُصنع عن طريق قص وخياطة القماش معًا ، والذي يتكون من خيط واحد من الخيوط ، والذي يتكون بدوره من خيط واحد من الألياف.

نحتاج إلى تمشيط كرات القطن إلى ألياف قطنية واحدة بواسطة آلة نسيج ، لكن ألياف القطن ناعمة جدًا بحيث تنكسر بسهولة أثناء جر الآلة ولا توجد طريقة لنسجها في القماش. يجب وضع طبقة تحجيم (تحجيم النشا المعدل + كحول بولي فينيل PVA ، CMC كاربوكسي ميثيل السليلوز ، PA بولي أكريلات) على الغزل لإعطائه طبقة واقية لمنع التكسر ، وكذلك للحفاظ على شعر الخيط بالقرب من الألياف وتقليل الاحتكاك وتحسين جودة الخيوط.

بمجرد تشكيل عدد لا يحصى من الخيوط القطنية في قطعة واحدة من نسيج القطن ، يجب إرسالها إلى مصنع طباعة وصباغة للمعالجة.

تمر قطعة القماش في الغالب بثلاث خطوات: معالجة أولية - صباغة - تشطيب

المعالجة الأولية:

المعجون مفيد للنسيج ولكنه ضار عند الصباغة. عندما يتم تغطية سطح الألياف بإحكام بغشاء من اللب ، لا يمكن للصبغة الدخول إلى الألياف لصبغها ومن ثم من الضروري معالجة اللب قبل الصباغة اللاحقة.

لذلك يتعين علينا استخدام هيدروكسيد الصوديوم الصودا الكاوية الساخن لإذابة الملاط إلى ملح صوديوم جيد قابل للذوبان في الماء ، ويتخلل بعض JFC (كحول دهني بولي أوكسي إيثيلين إيثر) للمساعدة في إذابته بشكل أفضل. هذه الخطوة تسمى إزالة.

ينمو القطن بشكل طبيعي ، لذا فهو يحتوي على العديد والعديد من الشوائب ، بما في ذلك البكتين والشموع وقشور بذرة القطن والأملاح غير العضوية والأصباغ والرماد والمواد النيتروجينية وما إلى ذلك. تتسبب هذه الشوائب في أن تصبح جرثومة القطن صفراء ومغطاة بقشور بذور القطن السوداء.

من الضروري بعد ذلك إضافة بيروكسيد الهيدروجين المؤكسد H2O2 لتبييض الصبغة ، وفي نفس الوقت لإزالة قشور القطن السوداء ، تتم إضافة هيدروكسيد الصوديوم الصودا الكاوية وثنائي كبريتيت الصوديوم NaHSO3 للتفاعل مع مجموعات الهيدروكسيل الفينولية في اللجنين لإنتاج المشتقات التي قابلة للذوبان في القلويات بسهولة. هذه الخطوة تسمى تنقية التبييض.

كمية الصودا الكاوية الممتصة أو المستهلكة بواسطة 100 جم من ألياف القطن 

لأنه يمكن تحفيز بيروكسيد الهيدروجين بسهولة بواسطة أيونات المعادن من الحديد والنحاس في الماء ليحدث تحللًا غير فعال ، بحيث لا يتم تبييض قطعة القماش القطنية فحسب ، بل أيضًا بسبب التفاعل العنيف وإحداث ثقوب في القماش ، لذلك أيضًا يضيف سيليكات الصوديوم Na2SiO3 ، EDTA ، سداسي ميتافوسفات الصوديوم لامتصاص هذه الأيونات المعدنية لمنع حدوث ظاهرة أيون المعدن التحفيزية.

صباغة.

تختلف الأصباغ تمامًا عن الأصباغ ، وهي الرابطة القوية بين الملابس والملابس الداخلية التي تضمن عدم تساقط اللون في الغسيل اليومي وعدم تلطيخ الثوب لون الشخص.

مزيج الصباغ والألياف للرسم والكتابة لا يتطلب الكثير ؛ يكفي أن يكون هناك لون.

هناك ثلاثة أنواع من الأصباغ شائعة الاستخدام لألياف القطن: الأصباغ المباشرة والأصباغ التفاعلية والأصباغ المختزلة. جميعهم يلتصقون بألياف القطن بطرق مختلفة.

الأصباغ المباشرة: سالبة الشحنة ، بينما الألياف القطنية مشحونة سلبًا أيضًا في المحاليل المائية لأنها تحتوي على العديد من مجموعات الهيدروكسيل-أوه وحمض الكربوكسيل - COOH ، مما يؤدي إلى تنافر متبادل. لذلك من الضروري إضافة كبريتات الصوديوم Na2SO4 ، التي لها نصف قطر أيوني صغير وشحنة موجبة ، لتحييد الخواص الكهربائية وتقليل تنافر الشحنة المتبادلة ، ثم تعتمد الصبغة المباشرة على قوى فان دير فال الخاصة بها والروابط الهيدروجينية إلى ترتبط ارتباطًا وثيقًا بألياف القطن.

الأصباغ التفاعلية: تُعرف أيضًا باسم الأصباغ التفاعلية ، تحتوي هذه الأصباغ على كل من مجموعات فينيل سلفون وهوموتريازين ، وكلاهما يمكن استبداله بهيدروكسيل أوه على السليلوز لإنتاج رابطة تساهمية مستقرة. ومع ذلك ، يجب أن يكون تفاعل الاستبدال عند درجة الحموضة: 11 للتفاعل الكامل ، يجب إضافة كربونات الصوديوم Na2CO3 للتكيف مع درجة الحموضة القلوية.

أصباغ الاختزال: عادة ما تكون صلبة ، لذلك لا توجد طريقة لصبغها مباشرة على ألياف القطن ، لذلك يتعين علينا إضافة ديثيونيت الصوديوم (هيدرو سلفيت الصوديوم) ومسحوق رونجاليت (فورمالديهايد الصوديوم سلفوكسيلات) لتفاعل أصباغ الاختزال في أملاح الصوديوم المشفرة القابلة للذوبان ، يمكن بعد ذلك إذابته في الماء وصبغه على الألياف ، ثم وضعه في الهواء لاستخدام الأكسجين أو إضافة بيروكسيد الهيدروجين H202 لإعادة أكسدة أملاح الصوديوم الخفية ، ثم يتم الانتهاء من الصباغة عن طريق إعادة أكسدة الصبغة المتنحية إلى صبغة مختزلة غير قابلة للذوبان في الهواء أو بإضافة بيروكسيد الهيدروجين H202.

لا تذوب الأصباغ المختزلة في الظروف العادية ، لذلك من الصعب جدًا أن تفقد اللون.

بعد الصباغة ، لا يزال هناك قدر كبير من اللون الطافي على سطح القماش القطني ، لذلك هناك حاجة لعدد كبير من مركبات الفاعل بالسطح لغسل هذه الطبقة من اللون الطافي بعيدًا ولمنع اللون المغسول من إعادة تلطيخ القماش ، لذلك يجب استخدام مجموعة متنوعة من المواد الخافضة للتوتر السطحي لتركيب الغسل مرة أخرى.

بعد الغسيل ، من الضروري استخدام عامل تثبيت لون نشط (مركب ملح الأمونيوم الرباعي) ، والذي يمكن أن يتفاعل ويتحد مع الصبغة ، مما يجعله أقل قابلية للذوبان أو يغطي سطح الثوب مباشرة بفيلم ، مما يجعل من الصعب على الصبغة لتؤتي ثمارها.

مع إضافة عامل تثبيت اللون ، فإن التحسن في الثبات مقارنة باللون الفارغ يكون واضحًا.

بعد التشطيب:

جميع الأقمشة منسوجة من الخيوط ، ولكن خصائص النسيج - خصائص الألياف نفسها.

يمكن للطابعات والصبغات تشريب الأقمشة في محلول البوليمر الفلوروكربوني ، ومن خلال عملية خبز معينة ، يمكن أن تجعل الأقمشة القطنية طاردة للماء ، كما أصف في هذه المقالة (ما المذيبات العضوية غير القابلة للذوبان بشكل متبادل وغير القابلة للذوبان في الماء؟)

هذا يحسن أداء الأقمشة وهو معروف في صناعتنا كمواد مساعدة للطباعة والصباغة.

سوف يتدهور ملمس الثوب مع المزيد من عمليات الغسل لأن مُنعم الملابس سيقل مع المزيد من عمليات الغسيل.

تشمل الملينات الشائعة الملينات الموجبة وملينات السيليكون. المواد الخافضة للتوتر السطحي الكاتيونية هي أيضًا المكونات الرئيسية في مكيفات الشعر ، حيث تعتمد بشكل أساسي على العوامل الكارهة للماء لتلتصق بالألياف والمجموعات المحبة للماء بشحنة كاتيونية تتنافر مع بعضها البعض لتقليل الاحتكاك.

سيكون تأثير ملين زيت السيليكون أكثر وضوحًا ، حيث أن الطاقة المطلوبة لتدوير رابطة أكسجين السيليكون Si-O في زيت السيليكون تكاد تكون صفرًا ، وتشغل مجموعتا الميثيل على زيت السيليكون ثنائي ميثيل أيضًا موقعًا مكانيًا أكبر ، مما يسمح للألياف بزيادة المسافة بينها ، وبالتالي تحسين النعومة.

صيغة هيكلية زيت السيليكون

مقاوم للماء ، ناعم ، متغير اللون ، مضاد للبكتيريا ، عطري ، مثبط للهب ، مضاد للتجاعيد ، تبييض ، اسوداد ، زيادة الوزن ، الفلورسنت ، طارد البعوض ، وما إلى ذلك ، فقط لا يمكنك التفكير فيه ، لا يمكنك القيام بذلك ، وهذا يمكن تحقيق كل ذلك عن طريق إضافة إضافات طباعة وصباغة مختلفة.