El largo viaje del algodón hacia el procesamiento químico

El algodón es un material de procesamiento textil muy antiguo, pero desde el momento en que se recoge del árbol de algodón, tiene que pasar por un largo proceso de procesamiento químico.

Material de dimensionamiento:

El algodón se recolecta como una bola de algodón y no se puede convertir directamente en ropa. Esto se debe a que la ropa se hace cortando y cosiendo tela, que se compone de una sola hebra de hilo, que a su vez se compone de una sola hebra de fibra.

Necesitamos peinar las bolas de algodón en una sola fibra de algodón por medio de una máquina textil, pero las fibras de algodón son tan finas que se rompen muy fácilmente durante la tracción de la máquina y no hay manera de tejerlas en tela. Es necesario aplicar una capa de encolado (encolado de almidón modificado + alcohol polivinílico PVA, carboximetilcelulosa CMC, poliacrilato PA) al hilo para darle una película protectora que evite roturas y también para mantener la vellosidad del hilo cerca de las fibras. , reduciendo la fricción y mejorando la calidad del hilo.

Una vez que los innumerables hilos de algodón se han formado en una sola pieza de tela de algodón, debe enviarse a una fábrica de impresión y teñido para su procesamiento.

Una pieza de tela pasa principalmente por 3 pasos: pretratamiento - teñido - acabado

Pretratamiento:

La pasta es beneficiosa para tejer, pero dañina para teñir. Cuando la superficie de la fibra está fuertemente cubierta por una película de pulpa, el tinte no puede entrar en la fibra para teñirla y entonces es necesario tratar la pulpa antes del teñido posterior.

Así que tenemos que usar sosa cáustica caliente NaOH para disolver la lechada en una buena sal de sodio soluble en agua y algo de permeado de JFC (éter polioxietilénico de alcohol graso) para ayudar a disolverlo mejor. Este paso se llama desencolado.

El algodón se cultiva de forma natural, por lo que contiene muchísimas impurezas, como pectina, ceras, cáscaras de semillas de algodón, sales inorgánicas, pigmentos, cenizas, sustancias nitrogenadas, etc. Estas impurezas hacen que el germen de algodón se vuelva amarillo y se cubra con cáscaras de semilla de algodón negras.

Luego es necesario agregar el oxidante peróxido de hidrógeno H2O2 para blanquear el pigmento, y al mismo tiempo para eliminar las cáscaras de semilla de algodón ennegrecidas, se agrega sosa cáustica NaOH y bisulfito de sodio NaHSO3 para reaccionar con los grupos hidroxilo fenólicos en la lignina para producir derivados que son fácilmente solubles en álcali. Este paso se llama refinado de blanqueo.

Cantidad de sosa cáustica adsorbida o consumida por 100 g de fibra de algodón 

Debido a que el peróxido de hidrógeno puede ser fácilmente catalizado por los iones metálicos de hierro y cobre en el agua para que se produzca una descomposición ineficaz, de modo que la tela del embrión de algodón no solo no se blanquea, sino también debido a la reacción violenta y hace agujeros en la tela, por lo que también Agrega silicato de sodio Na2SiO3, EDTA, hexametafosfato de sodio para adsorber estos iones metálicos y evitar la aparición del fenómeno catalítico de iones metálicos.

Tintura.

Los tintes son completamente diferentes de los pigmentos, y es el fuerte vínculo entre el tinte y la prenda lo que asegura que el color no se desprenda en el lavado diario y que el color de la prenda no manche a la persona.

La combinación de pigmento y fibra para pintar y escribir no es tan exigente; es suficiente tener color.

Hay tres tipos de tintes comúnmente utilizados para las fibras de algodón: tintes directos, tintes reactivos y tintes de reducción. Todos se unen a la fibra de algodón de diferentes maneras.

Colorantes directos: tienen carga negativa, mientras que las fibras de algodón también tienen carga negativa en soluciones acuosas porque contienen muchos grupos hidroxilo-OH y ácido carboxílico -COOH, lo que resulta en una repulsión mutua. Por lo tanto, es necesario agregar sulfato de sodio Na2SO4, que tiene un radio iónico pequeño y está cargado positivamente, para neutralizar las propiedades eléctricas y reducir la repulsión de carga mutua, y luego el colorante directo depende de sus propias fuerzas de van der Waals y enlaces de hidrógeno para se unen estrechamente con las fibras de algodón.

Colorantes reactivos: también conocidos como colorantes reactivos, estos colorantes tienen grupos de vinilsulfona y homotriazina, los cuales pueden sustituirse con el hidroxilo-OH en la celulosa para producir un enlace covalente estable. Sin embargo, la reacción de sustitución tiene que ser a un pH de aproximadamente 11 para que reaccione completamente, se necesita agregar carbonato de sodio Na2CO3 para ajustar a un pH alcalino.

Tintes de reducción: normalmente son sólidos, por lo que no hay forma de teñirlos directamente sobre las fibras de algodón, por lo que debemos agregar ditionito de sodio (hidrosulfito de sodio) y polvo de Rongalit (sulfoxilato de formaldehído de sodio) para hacer reaccionar los colorantes de reducción en sales de sodio crípticas solubles, que luego puede disolverse en agua y teñirse sobre las fibras, y luego colocarse en el aire para usar oxígeno o agregar peróxido de hidrógeno H202O202 para reoxidar las sales crípticas de sodio. El teñido luego se completa reoxidando el colorante recesivo a colorante reductor insoluble en aire o añadiendo peróxido de hidrógeno HXNUMXOXNUMX.

Los tintes reductores no se disuelven en circunstancias normales, por lo que es muy difícil que pierdan color.

Después del teñido, todavía hay una gran cantidad de color flotante en la superficie de la tela de algodón, por lo que se necesita una gran cantidad de compuestos tensioactivos para lavar esta capa de color flotante y evitar que el color desteñido vuelva a manchar la tela. por lo tanto, se debe usar una variedad de diferentes tensioactivos para volver a combinar el lavado.

Después del lavado, es necesario utilizar un fijador activo del color (compuesto de sal de amonio cuaternario), que puede reaccionar y combinarse con el tinte, haciéndolo menos soluble o cubriendo la superficie de la prenda directamente con una película, dificultando el tinte. salir

Con la adición de un agente fijador de color, la mejora en la solidez en comparación con un color en blanco es evidente.

Post acabado:

Todas las telas se tejen con hilos, pero las propiedades de la tela ≠ las propiedades de las fibras mismas.

Los impresores y tintoreros pueden impregnar telas en una solución de polímero de fluorocarbono y, a través de un cierto proceso de horneado, pueden hacer que las telas de algodón sean repelentes al agua, como describo en este artículo (¿cuáles son los dos solventes orgánicos que no son mutuamente solubles y ambos insolubles en agua?)

Esto mejora el rendimiento de los tejidos y se conoce en nuestra industria como auxiliares de estampación y tintura.

La sensación de la prenda se deteriorará con más lavados simplemente porque el suavizante de la prenda disminuirá con más lavados.

Los suavizantes comunes incluyen suavizantes catiónicos y suavizantes de silicona. Los tensioactivos catiónicos también son los ingredientes principales de los acondicionadores para el cabello y se basan principalmente en agentes hidrofóbicos para adherirse a las fibras y grupos hidrofílicos con carga catiónica que se repelen entre sí para reducir la fricción.

El efecto del suavizante de aceite de silicona será aún más pronunciado, ya que la energía requerida para rotar el enlace de oxígeno de silicona Si-O en el aceite de silicona es casi cero, y los dos grupos metilo en el aceite de dimetilsilicona también ocupan una posición espacial más grande. , permitiendo que las fibras aumenten su distancia entre sí, mejorando así la suavidad.

Fórmula estructural de aceite de silicona.

Impermeable, suave, que cambia de color, antibacteriano, aromático, ignífugo, antiarrugas, blanqueador, ennegrecido, aumento de peso, fluorescente, repelente de mosquitos, etc., solo que no se te ocurre, no, no puedes hacerlo, y esto todo se puede lograr agregando diferentes aditivos de estampación y teñido.