+ All Categories
Home > Documents > CURS NR.1. NOTIUNI INTRODUCTIVE - tex.tuiasi.ro. Dr. Ing. Augustin... · 1 CURS NR.1. NOTIUNI...

CURS NR.1. NOTIUNI INTRODUCTIVE - tex.tuiasi.ro. Dr. Ing. Augustin... · 1 CURS NR.1. NOTIUNI...

Date post: 08-Feb-2018
Category:
Upload: hathuy
View: 268 times
Download: 6 times
Share this document with a friend
21
1 CURS NR.1. NOTIUNI INTRODUCTIVE COLORANTI SI TENSIDE UTILIZATE ÎN TEHNOLOGIA CHIMICĂ TEXTILĂ I.. COLORANŢI Coloranţii de sinteză folosiţi în tehnologia chimică textilă pot fi clasificaţi după mai multe criterii, dar cele mai importante sunt clasificarea chimică şi clasificarea tinctorială (tehnologică). Dacă primul criteriu este important în special pentru coloriştii de sinteză, cel de-al doilea este util pentru cei ce aplică coloranţii. I.1. Clasificarea coloranţilor după proprietăţile tinctoriale Prin fenomen tinctorial se înţelege tendinţa moleculelor unui colorant de a trece din soluţie sau dispersie apoasă pe o fibră textilă. Procesul implică următoarele etape: difuzia colorantului din soluţie sau dispersie către suprafaţa exterioară a fibrei, adsorbţia pe suprafaţa fibrei, difuzia în interiorul fibrei după care urmează fixarea acestuia în fibră. Ultima etapă este condiţionată de natura forţelor care se pot stabili între colorant şi fibră, deci de afinitatea dintre acesta şi suportul pe care este aplicat. Rezultă deci că procesul de vopsire implică drept parteneri colorantul şi un suport textil care determină natura şi intensitatea interacţiunilor care se stabilesc între aceştia (legături de hidrogen, legături van der Waals, interacţiuni dipol-dipol, legături ionice, legături covalente) şi de care trebuie să se ţină seama la clasificarea tinctorială şi la aplicarea tehnologică corespunzătoare. Din punct de vedere tinctorial fibrele textile pot fi: - polare-hidrofile: fibrele proteice (lâna, mătasea naturală), poliamidice, celulozice; - polare-hidrofobe: fibrele poliacrilonitrilice, acetaţii de celuloză; - nepolare-hidrofobe: fibre poliesterice, poliolefinice. Având în vedere tipul interacţiunii dintre colorant şi suportul textil pe care acesta este aplicat, coloranţii pot fi clasificaţi astfel: 1. Coloranţi care formează legături ionice cu suportul textil Coloranţi acizi care au în structura lor grupări de tip acid: -COOH, -SO 3 H şi care pot vopsi cu uşurinţă fibrele proteice şi poliamidice prin formarea unor legături ionice între grupările acide din colorant şi grupările aminice din fibră. Coloranţi acizi complexabili şi premetalaţi sunt coloranţi care în afară de grupările acide mai prezintă în structura lor şi alte grupări care permit complexarea cu săruri ale metalelor tranziţionale, mărind astfel rezistenţa colorantului la lumină şi tratamente umede. Coloranţi cationici, în care ionul pozitiv poate fi tip amoniu, imoniu, oxoniu, iar anionul poate fi: Cl - , SO 4 2- , CH 3 COO - . Aceşti coloranţi se fixează prin formare de legături ionice cu grupările acide ale fibrelor poliacrilonitrilice sau proteice. 2. Coloranţi care vopsesc prin substantivitate Prin substantivitate se înţelege capacitatea unei fibre textile de a absorbi un colorant din soluţia apoasă a acestuia. Deşi au structuri care în procesul de vopsire pot genera anioni, aceştia asigură doar solubilitatea colorantului, nefiind activi în procesul de fixare. Din categoria coloranţilor care vopsesc prin substantivitate fac parte: Coloranţii direcţi care au în moleculă grupări sulfonice ce le conferă solubilitate în apă şi vopsesc fibrele celulozice prin formarea, în special, de legături de hidrogen. Coloranţii de cadă sunt insolubili în apă, având în moleculă grupe cetonice ce pot fi transformate prin reducere în grupe -OH, care în mediu bazic (sub formă de ioni fenoxid) manifestă
Transcript

1

CURS NR.1. NOTIUNI INTRODUCTIVE

COLORANTI SI TENSIDE UTILIZATE

ÎN TEHNOLOGIA CHIMICĂ TEXTILĂ

I.. COLORANŢI

Coloranţii de sinteză folosiţi în tehnologia chimică textilă pot fi clasificaţi după mai multe

criterii, dar cele mai importante sunt clasificarea chimică şi clasificarea tinctorială (tehnologică).

Dacă primul criteriu este important în special pentru coloriştii de sinteză, cel de-al doilea este util

pentru cei ce aplică coloranţii.

I.1. Clasificarea coloranţilor după proprietăţile tinctoriale

Prin fenomen tinctorial se înţelege tendinţa moleculelor unui colorant de a trece din soluţie

sau dispersie apoasă pe o fibră textilă. Procesul implică următoarele etape: difuzia colorantului din

soluţie sau dispersie către suprafaţa exterioară a fibrei, adsorbţia pe suprafaţa fibrei, difuzia în

interiorul fibrei după care urmează fixarea acestuia în fibră. Ultima etapă este condiţionată de natura

forţelor care se pot stabili între colorant şi fibră, deci de afinitatea dintre acesta şi suportul pe care

este aplicat. Rezultă deci că procesul de vopsire implică drept parteneri colorantul şi un suport textil

care determină natura şi intensitatea interacţiunilor care se stabilesc între aceştia (legături de

hidrogen, legături van der Waals, interacţiuni dipol-dipol, legături ionice, legături covalente) şi de

care trebuie să se ţină seama la clasificarea tinctorială şi la aplicarea tehnologică corespunzătoare.

Din punct de vedere tinctorial fibrele textile pot fi:

- polare-hidrofile: fibrele proteice (lâna, mătasea naturală), poliamidice, celulozice;

- polare-hidrofobe: fibrele poliacrilonitrilice, acetaţii de celuloză;

- nepolare-hidrofobe: fibre poliesterice, poliolefinice.

Având în vedere tipul interacţiunii dintre colorant şi suportul textil pe care acesta este

aplicat, coloranţii pot fi clasificaţi astfel:

1. Coloranţi care formează legături ionice cu suportul textil

Coloranţi acizi care au în structura lor grupări de tip acid: -COOH, -SO3H şi care pot vopsi

cu uşurinţă fibrele proteice şi poliamidice prin formarea unor legături ionice între grupările acide

din colorant şi grupările aminice din fibră.

Coloranţi acizi complexabili şi premetalaţi sunt coloranţi care în afară de grupările acide

mai prezintă în structura lor şi alte grupări care permit complexarea cu săruri ale metalelor

tranziţionale, mărind astfel rezistenţa colorantului la lumină şi tratamente umede.

Coloranţi cationici, în care ionul pozitiv poate fi tip amoniu, imoniu, oxoniu, iar anionul

poate fi: Cl-, SO4

2-, CH3COO

-. Aceşti coloranţi se fixează prin formare de legături ionice cu

grupările acide ale fibrelor poliacrilonitrilice sau proteice.

2. Coloranţi care vopsesc prin substantivitate Prin substantivitate se înţelege capacitatea unei fibre textile de a absorbi un colorant din

soluţia apoasă a acestuia. Deşi au structuri care în procesul de vopsire pot genera anioni, aceştia

asigură doar solubilitatea colorantului, nefiind activi în procesul de fixare. Din categoria

coloranţilor care vopsesc prin substantivitate fac parte:

Coloranţii direcţi care au în moleculă grupări sulfonice ce le conferă solubilitate în apă şi

vopsesc fibrele celulozice prin formarea, în special, de legături de hidrogen.

Coloranţii de cadă sunt insolubili în apă, având în moleculă grupe cetonice ce pot fi

transformate prin reducere în grupe -OH, care în mediu bazic (sub formă de ioni fenoxid) manifestă

2

substantivitate pentru fibrele celulozice. Ulterior prin oxidare, se reface structura iniţială a

colorantului insolubil, care rămâne fixat în materialul textil vopsit.

Coloranţii de sulf sunt produse insolubile, comportându-se din punct de vedere tinctorial

analog coloranţilor de cadă.

3. Coloranţi formaţi direct pe materialul textil.

Aceşti coloranţi se obţin printr-o reacţie de cuplare între două componente (coloranţi

azoinsolubili), prin reacţie de oxidare sau prin reacţii de complexare (coloranţi ftalocianinici).

4. Coloranţi de dispersie

Aceşti coloranţi sunt utilizaţi la vopsirea fibrelor artificiale (acetat şi triacetat de celuloză) şi

a celor sintetice (poliesterice, polipropilenice şi mai puţin poliamidice şi poliacrilonitrilice), din

suspensii apoase fin dispersate.

5. Coloranţi reactivi care prezintă în moleculă grupări reactive ce formează cu suportul textil

(fibre celulozice, proteice şi poliamidice) legături covalente.

6. Pigmenţi care sunt insolubili, nu prezintă afinitate faţă de suportul textil şi se aplică pe acesta

prin intermediul unor lianţi.

II. TENSIDE

Din categoria auxiliarilor chimici utilizaţi în finisarea chimică a materialelor textile, o

pondere însemnată o deţin tensidele cunoscute şi sub denumirea de surfactanţi sau agenţi activi de

suprafaţă.

II.1. Caracteristici generale privind structura şi proprietăţile tensidelor

Molecula unui tensid prezintă o structură asimetrică (fig.II.l) compusă din două părţi cu

proprietăţi fundamental diferite: una cu caracter hidrofob sau lipofil (R), nepolară sau slab polară şi

alta cu caracter hidrofil sau lipofob (P) puternic polară (ionizabilă sau neionizabilă).

Fig.II.1 Structura de bază a tensidelor

În funcţie de structura lor, substanţele tensioactive pot fi împărţite în: ionice

(anionice, cationice şi amfotere) şi neionice.

La tensidele anionice gruparea polară P poate fi o grupare sulfonică, sulfat, carboxilică sau

fosfat, iar contraionul cel mai frecvent întîlnit este ionul de sodiu. Partea hidrofobă R este cel

mai adesea un rest alifatic (liniar sau ramificat) cu un număr de 8 – l8 atomi de carbon sau un rest

alchil-aril, în care gruparea alchil conţine 6 – 12 atomi de carbon.

Partea polară a unui tensid cationic este încărcată pozitiv şi este în mod frecvent o grupare

amoniu sau piridiniu, iar contraionul este ionul de clor sau brom.

Tensidele amfotere conţin atât grupări anionice cât şi cationice, iar încărcarea lor electrică

este dependentă de pH.

În cazul tensidelor neionice, partea hidrofilă P este formată în majoritatea cazurilor din

grupări oxietilenice.

Clasificarea tensidelor

Datorită numărului mare de tenside existente pe piaţă a fost necesară o clasificare a acestora.

Cea mai uzuală şi logică clasificare are la bază disocierea electrolitică a tensidelor, conform căreia

acestea pot fi: ionice (anionice, cationice, amfotere) şi neionice.

Tenside anionice

3

Tensidele anionice constituie clasa cu ponderea cea mai mare din industria textilă,

manifestând proprietăţi diferite funcţie de natura şi poziţia în moleculă a grupării polare hidrofile,

precum şi funcţie de natura restului hidrofob. Din grupa agenţilor tensioactivi anionici fac parte:

a. Săpunurile Sunt sărurile alcaline ale unor acizi graşi ca acidul lauric (C11H23COOH), acidul miristic

(C13H27COOH), acidul palmitic (C15H31COOH), acidul stearic (C17H35COOH), acidul oleic

(C17H33COOH). Săpunurile au excelente calităţi de spălare, dar marele lor dezavantaj constă în

faptul că dau precipitate insolubile, greu dispersabile în apele dure, mărind astfel consumul de

săpun şi totodată producând pătarea materialelor textile.

b. Produşi sulfataţi . Alchil sulfaţi primari (alcooli graşi sulfataţi) - constituie o clasă importantă de tenside,

datorită proprietăţilor lor asemănătoare cu ale săpunurilor. Din punct de vedere chimic sunt esteri

sulfurici ai alcoolilor graşi

R-OH + HOSO3H R-OSO3H + H2O

sau dacă alcoolii sunt nesaturaţi se pot obţine şi printr-o reacţie de adiţie a acidului sulfuric la

legătura dublă

- CH = CH - - CH2 - CH - +

OSO3Na

H2SO4

Derivaţi sulfataţi ai esterilor. Aceste produse se obţin prin esterificarea grupării carboxil a

acizilor graşi cu alcooli monohidroxilici inferiori, iar esterul obţinut se sulfatează la dubla legătură

sau la o grupare hidroxil din lanţul hidrocarbonat al acizilor graşi. CH3 - ...-CH = CH - ...COOR + H2O CH3 - ...-CH = CH - ...COOH + HO - R

CH3 - ...-CH - CH 2 - ...COOR CH3 - ...-CH = CH - ...COOR + HOSO3H

OSO3Na

Amide alifatice sulfatate:

OSO3Na

CH3 - ...-CH2 - CH - CH2 - C

O

NH2

c.Produşi sulfonaţi

Alchil sulfonaţii conţin gruparea hidrofilă sulfonică legată de un lanţ alifatic la un atom de

carbon primar:

SO3HCH3 - (CH2)z - CH2 -

în care z = 8-16

sau secundar:

OSO3Na

CH3 - (CH2)x - CH - (CH2)y - CH3

în care x = y = 8 - 16

Amide alifatice sulfonate:

OSO3Na

O

R - C - N - CH2 - CH2 -

CH3

Au rezistenţe chimice superioare produselor cu grupa carboxilică blocată prin esterificare,

funcţia amidică fiind mult mai stabilă decât cea esterică. Aceste produse prezintă proprietăţi bune

de udare, emulsionare, spălare şi de dispersare a săpunurilor de calciu.

Esteri (ai acizilor graşi cu alcoolii monohidroxilici) sulfonaţi

4

OSO3Na

O

R - C - O - CH2 - CH2 -

Aceştia prezintă rezistenţă bună faţă de duritatea apei precum şi o bună putere de udare şi

spălare, funcţia esterică fiind însă sensibilă faţă de alcalii.

Alchil aril sulfonaţii (RR'SO3Me - în care R' este un rest aromatic şi R un rest alifaţic cu 3-

17 atomi de carbon). Proprietăţile acestor produse diferă funcţie de numărul şi natura resturilor

alchilice şi de natura nucleului aromatic. Cele mai utilizate produse sunt acelea care conţin radicali

alchil lungi (10-15 atomi de carbon în catenă).

Tenside cationice

Grupa hidrofilă a acestor tenside conţine un atom de azot cuaternar (mai rar sulf sau fosfor)

care conferă restului hidrofob al tensidului cationic format din 16-25 atomi de carbon, sarcină

pozitivă.

Din punct de vedere a structurii chimice tensidele cationice pot fi:

- săruri cuaternare de amoniu

NR2

+ _

X

R1

R

- derivaţi ai piridinei

N

_

X+

R

C

C

C

C

C

H

H

H

H

H

- derivaţi imidazolici

C

N

CHHC

R

R1 X

_+

NH

- derivaţi de sulfoniu

R

R1

X

_

S+

R2

- derivaţi de fosfoniu

P+ _

XR3

R2

R1

R

în care: R1, R2, R3 sunt radicali alchil scurţi;

R- radical alchil lung sau radical alchil-aril

X - halogen, acetat sau sulfat

Tensidele amfotere Acestea conţin în molecula lor atât o grupare anionică cât şi una cationică, comportarea

acestora în soluţie depinzând de pH (la pH > 8 prezintă caracter anionic, la pH < 6 se comportă ca

agenţi cationici, iar în zona de pH 6-8 sunt neutre din punct de vedere electric).

Din categoria tensidelor amfotere fac parte:

- N- alchilbetainele:

NR

CH3+

_

COO

CH3

CH2

5

- alchil-amido betainele:

N

CH3+

_

COO

CH3

CH2R CO NH(CH2)3

Aceste produse au bune proprietăţi de udare, spălare şi dispersare a săpunurilor de calciu.

- sulfobetainele

N R

CH3+

_

CH3

CH2R RSO3

Tensidele neionice

Tensidele neionice (R-O-(CH2CH2O)nCH2CH2OH) nu formează ioni în soluţie, solubilitatea

acestora fiind asigurată de atomul de oxigen din grupările eterice, care adiţionează moleculele de

apă cu formarea unor sfere de hidratare în jurul acestor grupări.

Funcţie de materia primă din care se obţin, tensidele neionice pot fi:

- alchil-poliglicol eteri: R - O - (CH2- CH2 - O)nH, obţinuţi prin etoxilarea unui alcool gras;

- alchil-aril-poliglicol eteri: R - R' - O-( CH2- CH2 - O)nH;

- alchil poliglicol esteri: R - COO -(CH2- CH2 - O)nH, obţinuţi prin etoxilarea unui acid gras;

- amide ale acizilor graşi polietoxilate:

CO H

n)( OCH2CH2R N H

NR CO

CH2 CH2 O( )x H

Hy)( OCH2CH2 - amide ale acizilor alchil sulfonici polietoxilate:

Hn)( OCH2CH2R N HSO2 - amide ale acizilor alchil benzen sulfonici polietoxilate:

C6H4 SO2 HNR CH2 CH2 O( )nH

- alchil amine polietoxilate :

Hn)( OCH2CH2R N H

sau

NR

CH2 CH2 O( )x H

Hy)( OCH2CH2 În toate exemplele prezentate n este gradul de etoxilare şi reprezintă numărul de moli de oxid de

etilenă, R este un lanţ hidrocarbonat lung, iar R' este un lanţ hidrocarbonat scurt.

FLUXURI TEHNOLOGICE PENTRU FINISAREA MATERIALELOR

TEXTILE

TESĂTURILOR DIN BUMBAC 100%

Pregătire partizi

Pârlire

Descleiere-tratare

6

alcalina-albire

↓ Spălare

Uscare

Vopsirea

Spălare

Uscare

Ignifugare

Sanforizare

CTC

Metrare

Ajustare

Etichetare

Ambalare

Pârlirea

Pârlirea are drept obiectiv îndepărtarea prin ardere a capetelor de fibre libere sau fire de pe

suprafaţa produselor textile (fire, ţesături). Neajunsurile generate de prezenţa acestor capete sunt:

micşorarea luciului şi netezimii (atât de cusut, captuseli), accentuarea tendinţei de murdărire a

materialului, voalarea desenului la imprimare generând contur imprecis al desenului.

Descleierea

Prezenţa pe fibre a peliculei de încleiere influentează negativ umezirea şi capacitatea de

absorţie a substratului textil, făcând practic aproape imposibilă vopsirea şi imprimarea uniformă a

materialelor textile. De aceea o descleiere corespunzătoare este una din condiţiile hotărâtoare în

reusita operaţiilor de finisare.

Există două procedee de descleiere:

În cazul folosirii unor reteţe clasice de încleiere, pe baza de amidon şi grăsimi este

necesară o descleiere enzimatică sau chimică;

În cazul folosirii unor substanţe de incliere solubile în apă este suficientă o spălare

corespunzatoare.

Degradarea amidonului până la produse solubile se realizează şi sub acţiunea oxidanţilor. În

acest sens pot fi folosiţi mai multi agenţi chimici:

Compuşi ai clorului

Compuşi de sodiu

Substanţe care actionează prin oxigen.

Distrugerea mai rapidă şi necontrolată a persulfatului în prezenţa aburului;

Tratare alcalină

7

Tratarea alcalină are ca scop hidrofilizarea materialelor din fibre celulozice prin

îndepărtarea însoţitorilor naturali recoltati (ceruri, pectine, proteine, hemiceluloze, substanţe

minerale) şi prin modificarea structurii supramoleculare (modificarea cristalinităţii, creşterea

numărului de grupa OH libere în zonele accesibile, micşorarea stabilităşii legăturilor de hidrogen).

Acest efect se realizează prin acţiunea simultană a două reactii diferite:

NaOH produce o umflare puternică a fibrelor celulozice şi implicit, o creştere

apreciabilă a suparefeţei interne, ceea ce imbunatateste proprităţile care determină eficacitatea

operaţiilor ulterioare de finisare. De asemenea se produc şi unele modificări structurale ale

celulozei, care o fac mai reactivă în operaţiile de finisare. Peretele primar este degradat, ceea ce

concureaza la creşterea hidrofiliei, a capacitătii de vopsire, a îmbunătăţirii sorbţi ai produselor

chimice auxiliare;

Impurităţile fibrei sensibile la acţiunea alcaliilor, sunt eliminate în acest proces.

În legătură cu îndepartarea impuritatilor fibrei se pot enumera următoarele fenomene:

Cerurile nesaponificabile sunt dislocate şi emulsionare de săpunurile rezultate din

saponificarea acizilor graşi liberi din ceruri, sub acţiunea NaOH. Într-un tratament alcalin de

curăţire, bine condus, cerurile se îndeparteaza într-o proporţie de 65-70%. O menţinere a unui

procent rezidual de ceruri de 0,3% este necesar pentru păstrarea moliciunii tuseului;

Îndepartarea substanţelor pectice se realizează prin hidrolizarea acizilor

poligalacturonici, a depolimerizarii treptate, a acestora, acizii rezultaţi trecând în sărurile de sodiu

solubile; substanţele pectice sunt îndepartate în proprtie de 100%;

Substanţele proteice se îndepărtează prin hidroliza, aminoacizii rezultaţi trecând în

sărurile de sodiu solubile;

Hemicelulozele se hidrolizează şi ele formând monozele respactive (pentoze si

hexoze), care conferă însuşiri reducătoare soluţiei de tratare;

Sărurile minerale se îndeparteaza dacă soluţia de tratare conîine un dedurizant.

Un proces important este acela al îndepartarii depunerilor accidentale de lignina (“puricii”).

Deci de importanţă mare pentru acest proces de descompunere a substanţei puricilor în timpul

fierberii îl constituie tratamentele preliminare, mai ales acela cu hipocloriti.

Albirea

Albirea reprezintă procesul de îndepartare a însoţitorilor coloraţi din materialele textile; este

una din operaţiile textile deosebit de importante în finisajul umed, scopul fiind de o obţine un grad

de alb pentru realizarea unei voiciuni a vopsirii pe respectivul suport textil, precum şi pentru a

obţine contrastul calitativ alb – colorant în imprimerii.

Produsele textile pot fi albite în două moduri-albirea oxidativă sau albirea chimică ce se

realizează cu:

Hipoclorit de sodiu;

Clorit de sodiu;

Peroxizi;

Persulfati;

Percarbonati;

Perborati;

Apa oxigenată;

Acid peracetic.

Dintre acestea se foloseşte albirea cu apă oxigenată care prezintă o serie de avantaje:

Procesele tehnologice sunt simple;

Economie de apă, abur şi energie;

Un grad de alb mai mare şi mai stabil;

Hidrofilie mai bună;

8

Obţinerea unui tuseu mai moale şi mai pufos ;

Tehnologii lipsite de poluare, fără activitate asupra utilajului.

Deşi apa oxigenată este mai scumpă decât hipocloritul de sodiu, costul celor două variante

de albire este similar.

Spălarea

Operaţia de spălare are drept obiectiv îndepărtarea diferitelor impurităţi aflate pe un textil,

cu ajutorul unei soluţii apoase.

Procesul de spălare este condiţionat de natura materialului textil şi de natura impurităţilor ce

se află pe materialul textil.

Factorii care influentează procesul de spălare sunt:

Apa de spălare (pH-ul acesteia);

Detergentul folosit;

Temperatura de spălare;

Durata spălarii;

Acţiunea macenică din timpul spălarii;

Vechimea meiului de spălare.

Uscarea

După operaţiile în mediu apos, materialele textile reţin apă după mai multe mecanisme:

- apa de picurare – indepartată în mare parte de acţiunea gravitaţiei sub forma de

picături la scoaterea materialului din baia de tratare;

- apa de udare mentinută pe fibre , între fibre şi fire prin forţe de aderenţă

- apa de umflare reţinută de capilarele fibrelor în zonele intermicelare

- apa legată (higroscopica) – umiditatea normală (repriza) a fibrei ce nu trebuie

îndepartată pentru a nu afecta fibra .

Eliminarea apei din materialele textile se face în doua etape :

- eliminarea mecanică (stoarcere)

- eliminarea termică (uscare)

Vopsirea

Vopsirea este procesul prin care materialele textile capată proprietatea de substante colorate

prin aplicarea de coloranţi.

Vopsirea articolelor din bumbac se poate face cu coloranţi cum ar fi: de cada, sulf,

azoinsolubili, reactivi, directi.

Ignifugarea

Ignifugarea reprezintă operaţia de finisare care conferă materialelor textile rezistenţă la

ardere. Protejarea împotriva aprinderii şi arderii are ca obiectiv protejarea bunurilor materiale şi a

vieţii. Acţiunea textilelor aprinse asupra omului este legată de mai multe aspecte: degajarea de

căldură, topirea fibrelor sintetice, degajarea de produse toxice (monoxidul ce carbon, acid cianhidric

sau clorhidric) care prin inhalare produc asfixiere.

Pentru celuloză o ignifugare ideală ar trebui să conducă în sensul unei deshidratări

complete , fără formare de substanţe volatile şi gudroane care să propage arderea conform reacţiei:

Sanforizarea

Reprezintă o metodă de fixare a ţesăturilor celulozice, având la bază o contracţie

controlată a structurii materialului textil.

Contracţia în lungime este o contracţie compresivă ca urmare a conducerii materialului

textil în spaţiul dintre cilindrul încălzit şi banda de cauciuc care suferă acţiuni de întindere şi

compresiune, supunând astfel şi materialul textil la aceste acţiuni.

C.T.C.

Controlul final are drept scop verificarea ţesăturii şi încadrarea acestuia în clasele de

calitate conform STAS-urilor şi normelor interne în vigoare.

9

Metrare

În cadrul acestei operaţii se face aranjarea la metru a bucăţilor de ţesătură sub formă

dreaptă sau dublată şi se înscrie metrajul în bucată.

Ajustare. Etichetare. Ambalare

Ajustarea se face în scopul de a dirija lungimea ţesăturii în multipli ai lungimii cerute şi de a

elimina porţiunile defecte din marfă. Apoi, bucăţile sunt preluate, înregistrate şi scrise în caietul de

producţie, iar după ce se face înregistrarea bucăţii şi coaserea etichetei se trece la ambalare care se

realizează în funcţie de cerinţele contractului

ŢESĂTURI TIP BUMBAC (60%PES ŞI 40%BUMBAC):

PREGĂTIRE PARTIZI ↓

PÂRLIRE ↓

DESCLEIERE ↓

TRATAMENT ALCALIN

USCARE-TERMOFIXARE ↓

VOPSIRE ↓

USCARE ↓

HIDROFOBIZARE ↓

SAMFORIZARE ↓

CTC ↓

METRARE-DUBLARE ↓

AJUSTARE ↓

AMBALARE

PREGĂTIRE PARTIZI

Loturile de material care urmează să fie supuse aperaţiei de finisare sub forma unor partizi

vor fi constituite din produse care conţin fire de acelaşi fel provenite din aceeaşi sarjă şi care au

contexturi cît mai apropiate.

Nu se recomandă finisarea unor articole uşoare împreună cu altele grele sau a unor materiale

din fibre diferite.

PÂRLIRE

O operaţie comună aproape tuturor articolelor de bumbac sau tip bumbac este operaţia de

pârlire care reprezintă un proces de curăţire prin ardere, având drept scop îndepărtarea de pe

suprafaţa ţesăturii a capetelor de fibre, fire şi a fibrelor aderente.

Arderea stratului de fibre de pe suprafaţa ţesăturii asigură obţinerea unor contururi clare ale

desenului în procesul de imprimare şi totodată împiedică murdărirea ei, datorită reducerii suprafeţei

mari aptă pentru murdărire ce o reprezintă.

10

DESCLEIERE

Descleierea urmăreşte îndepărtarea substanţelor de încleiere depuse pe urzelile din fire filate

simplu (nerăsucite) şi la cele din fire filamentare. Prin încleiere se urmăreşte protejarea firelor,

creşterea randamentului ţeserii şi al calităţii ţesăturii.

Substanţele de încleiere sunt substanţe macromoleculare peliculogene:

-insolubile de exemplu amidon;

-solubile:alcooli polivinilici, poliacrilaţi, carboximetil celuloza.

Îndepărtarea substanţelor de încleiere insolubile se numeşte descleiere iar a celor solubili

dezancolare.

TRATAMENT ALCALIN

Prin tratare alcalină are loc îndepărtarea aproape totală a impurităţilor care au efect negativ

asupra operaţiilor ulterioare. Acest efect se realizează prin acţiunea simultană a două reacţii diferite:

-Hidroxidul de sodiu produce o umflare puternică a fibrelor celulozice şi implicit ceea ce

îmbunătăţeşte propietăţile care determină eficacitatea operaţiilor ulterioare de finisare. Peretele

primar este degradat, ceea ce concurează la creşterea hidrofiliei, a capacităţii de vopsire, a

îmbunătăţirii sorbţiei produselor chimice auxiliare, etc.

-Impurităţile fibrei sensibile la acţiunea alcaliilor sunt eliminate în acest proces.

Fierberea alcalină sub presiune reprezintă operaţia de curăţire în operaţia clasică. Ea poate fi

efectuată la o presiune de 23atm şi T=130C. Agentul de tratare este hidroxidul de sodiu în

concentraţie de 820g/l.

USCARE – TERMOFIXARE

După operaţiile în mediu apos, materialul textil ud reţine apă după mai multe mecanisme şi

anume: apă de udare; apă de umflare; apă de picurare; apă legată sau higroscopică care reprezintă

umiditatea normală a fibrei respective (repreiza).

Eliminarea apei din materialul textil se face în două etape:

-eliminarea prin procedee mecanice (stoarcerea);

-uscarea termică.

Prin stoarcere se îndepărtează apa de picurare şi de udare, operaţia putându-se realiza prin:

presare; stoarcere prin aspirare.

Uscarea termică reprezintă procesul de eliminare a apei din materialele textile umede cu

ajutorul energiei termice, prin evaporarea umidităţii şi îndepărtarea vaporilor formaţi.

Uscarea materialelor textile se poate face prin:

-convecţie, în acest caz agentul de uscare este aerul cald;

-conductibilitate – uscarea are loc prin contact direct cu suprafeţe încăzite;

-cu radiaţii infraroşii (IR).

Fixarea cu aer cald, termofixarea fibrelor poliesterice are ca obiectiv conferirea stabilităţii

dimensionale, micşorarea tendinţei de şifonare şi îmbunătăţirea însuşirilor elastice necesare

confortului obiectelor confecţionate.

VOPSIRE

Vopsirea reprezintă procesul în urma căruia materialul textil capătă însuşiri de material

colorat prin aplicarea de colorant.

Fibra pe bază de celuloză se poate vopsi cu următoarele clase de coloranţi: direcţi, reactivi, de

cadă, de sulf, azoinsolubili, de oxidare.

TEHNOLOGII DE VOPSIRE

Tehnologiile tinctoriale se împart în două mari categorii:

1 Tehnologii de epuizare (discontinue)

11

2 Tehnologii de fulardare: semicontinue şi continue.

1 Tehnologiile de epuizare sunt acelea în care materialul textil rămâne în contact cu soluţia sau

dispersia de vopsire până la terminarea procesului.

2 Tehnologiile de fulardare (semicontinue sau continue) constau în impregnarea şi stoarcerea

materialului textil pe un fulard cu soluţia sau dispersia de colorant. Durata de contact a materialului

textil cu flota de vopsire este foarte scurtă şi deci insuficientă pentru declanşarea procesului

tinctorial propriu-zis care se realizează într-o etapă ulterioară.

Tehnologiile semicontinue.

Prima operaţie pe o linie tehnologică semicontinuă este fulardarea (operaţie continuă). După

modul de completare a liniei tehnologice în vederea fixării colorantului, adică a declanşării

procesului tinctorial, aceste tehnologii se clasifică în:

-pad-jigg (fulardare-fixare pr Jigher);

-pad-roll (fulardare-fixare în cameră de reacţie termică);

-pad-bath (fulardare –depozitare pe rolă la temperatura mediului ambiant).

Tehnologiile continue.

Realizează ambele operaţii de impregnare şi fixare în flux continuu. Clasificarea acestor

tehnologii se face după două criterii:

Primul criteriu ţine seama dacă impregnarea materialului cu soluţia sau dispersia de colorant

este o etapă separată faţă de cea de impregnare cu agenţii de fixare. În acest sens se deosebesc:

-procedee cu o singură fulardare (flota de vopsire conţine atât colorantul cât şi agenţii de fixare);

-procedee cu două fulardări :fulardare1 (impregnare cu soluţia sau dispersia de colorant),fulardare2

(impregnare cu agenţi de fixare).

Al doilea criteriu are la bază modul în care se efectuează fixarea. În acest sens se deosebesc:

-pad-wet (fulardare-fixare pe cale umedă);

-pad-steam (fulardare-aburire);

-fulard-term (fulardare-fixare cu aer cald).

HIDROFOBIZARE SI IMPERMEABILIZARE

Prin hidrofobizare sau hidrofugare se înţeleg finisările care conferă unui material textil

proprietatea de a respinge apa, aceasta rămânând permeabil pentru aer. Prin impermeabilitate se

suprimă posibilitatea de trecere a apei şi a aerului prin materialele textile.

SAMFORIZAREA

Reprezintă o metodă de fixare a ţesăturilor celulozice având la bază o contracţie controlată a

structurii materialului textil.

CONTROLUL TEHNIC DE CALITATE

Controlul tehnic de calitate se execută după terminarea tuturor operaţiilor de finisare şi are ca

scop valorificarea materialului textil din punct de vedere calitativ şi deci a includerii lui în sortul de

calitate, în funcţie de numărul defecţiunilor locale (găuri, pete, etc.) şi de defecţiunile răspândite.

METRARE-DUBLARE

Pentru această operaţie se foloseşte maşina de metrat-dublat care este prevăzută cu un dispozitiv

pentru dublare în formă de triunghi pe care ţesătura este îndoită pe jumătate pe toată lungimea

bucăţii.

AJUSTARE

Constă în tăierea ţesăturii la dimensiuni comerciale şi cuponarea ei în funcţie de defecte. Utilajul

folosit este masa de ajustat.

12

AMBALARE

Scopul operaţiei este de pregătire a ţesăturii ajustate în vederea pregătirii ei la magazine de

produse finite în scopul desfacerii conform contractelor.

TESATURA DIN LANA 100%

13

Pregătire partizi

După gradul de murdărire a materialului, după destinaţie, după desen şi culoare se fac loturi

prin coasere cap la cap a unui anumit număr de bucăţi de material. Nu se va utiliza la coasere aţa

colorata, iar cusătura trebuie sa fie paralela cu firul de bătătura.

Cifrele şi menţiunile specifice se scriu cu tuş nelavabil.

Vopsirea lânii cu coloranţi acizi

Coloranţi acizi sunt solubili în apa. în soluţie unii coloranţi acizi prezintă o dispersie

moleculara, iar alţii tendinţa de asociere, soluţia apropiindu-se de cea coloidala.

Coloranţii acizi vopsesc lâna, mătasea naturala şi fibrele poliamidice, dar nu au afinitate

pentru fibrele celulozice. Din punct de vedere a afinităţii pentru lâna coloranţii acizi se clasifica în :

Clasa de afinitate

Parametru

Mica afinitate

(buna egalizare )

Medie afinitate

( medie egalizare )

Mare afinitate

( mica egalizare )

pH-ul 2-4 ( H2SO4 ) 4-6 ( HCOOH ;

CH3COOH )

6-7(săruri de NH4)

Temperatura oC 50-60

oC ridicare

tractate la 100oC 30-

60 minute

50-60oC ridicare

treptată la 100oC 30-60

minute

50-60oC ridicare treptată la

100oC 30-60 minute

Adaos de electrolit

neutru, %

10-20 < 10 nu se adaugă, măreşte

neuniformitatea vopsirii

Agent de egalizare nu e necesar da da

Rezistente la

tratamente umede

mici medii bune, foarte bune

Periere – aburire

Perierea ţesăturilor se efectuează pentru îndepărtarea scamelor sau capetelor de aţă, care

provin în special nopare şi deznodare, precum şi pentru orientarea fibrelor.

Aceasta operaţie se executa în stare uscata şi poate fi combinata cu o aburire.

Aburirea se efectuează în scopul îndepărtării cutelor, pentru eliminarea sifonarii ţesăturilor,

pentru ridicarea fibrelor înainte de tundere. Se măreşte astfel stabilitatea dimensionala a ţesăturilor

şi se obţine un tuşeu moale.

Spălare

Operaţia de spălare a ţesăturilor de lână au un dublu obiectiv : pe de o parte este operaţia de

curăţire, de îndepărtare a impurităţilor, ca : uleiuri de tors, uleiuri de avivare, substanţe de încleiere,

iar pe de alta parte este o operaţie de finisare ce modifica substanţial structura ţesăturii în urma

proceselor de relaxare şi contracţie. De condiţiile în care se desfăşoară spălarea depind aspectul

final al ţesăturii şi tuşeul. Deci spălarea este baza finisării ţesăturilor de lâna şi lâna în amestec

deoarece au influenta hotărâtoare asupra tuşeului.

Piuare

In principiu, piuarea se realizează prin suprapunerea materialelor textile din lână umezite cu

soluţii alcaline sau acide, unor acţiuni mecanice de frecare, lovire presare. Astfel are loc deplasare a

fibrelor, o încălecare a acestora, care duce la reducerea lungimii şi lăţimii materialelor şi creşterea

grosimii. Împâslirea se produce prin migrarea fibrelor intr-un singur sens ( vârf – rădăcina ),

determinata de prezenta solzilor. în deplasarea lor, fibrele antrenează după ele alte smocuri de fibre,

formând ochiuri şi sinuozităţi.

Piuarea este o operaţie frecvent folosita în finisarea ţesăturilor de lână. Aproape toate

ţesăturile din lână cardata sunt supuse piuarii respectiv toate ţesăturile scămoşate.

Piuarea este operaţia cu scopul obţinerii unei capacităţi şi unor însuşiri fizico-mecanice mai

bune. în urma piuării, ţesăturile capătă un aspect legat, omogen şi un tuşeu plin.

14

Crabarea

Cabrarea reprezintă procesul de fixare a materialelor din lână care se bazează pe

termoplasticitatea fibrei, adică capacitatea ei de a lua deformări permanente sub acţiunea umidităţii,

căldurii şi acţiunilor mecanice. Creşterea temperaturii influenţează favorabil procesul de fixare,

efectul rămânând util numai la temperaturi inferioare celei de fixare. durata în general de 15-60

minute şi acţiunile mecanice de tensionare şi frecare influenţează favorabil fixarea. Mediul neutru

sau slab alcalin da cele mai bune efecte de fixare.

Noparea

Operaţia de nopare se execută pentru îmbunătăţirea aspectului ţesăturii şi pentru înlăturarea

defectelor ( ghemotoace mici provenite din filatură), cunoscute sub numele de ˝nopeuri˝.

Prin nopare se îndepărtează o serie de impurităţi vegetale se subţiază unele flameuri mici, se

scot unele fibre străine fixate pe fire şi de cele mai multe ori se efectuează şi deznodarea.

Calcare margini

Călcarea marginilor ţesături se executa în scopul îndreptări acestora, pentru buna prindere a

lor mai departe pe dispozitivele de prindere a maşinilor următoare.

Tunderea

Tunderea este necesară pentru a îndepărta complet capetele de fibre, pentru ca materialul să capete

o suprafaţă uniformă, cu legătura vizibila. Tunderea contribuie şi la mărirea rezistenţei la purtare a

ţesăturii, ea fiind parte integrantă din procesul de înnobilare a ţesăturii.

Tăierea fibrelor se execută în unghi, între un cuţit fix de forma plana şi un altul mobil.

Umidificare

Fibra de lână care a suferit un proces de finisare, pierde o parte din apa higroscopica, mai

ales în fazele de uscare, termofixare şi presare.

Pentru recăpătarea gradului normal de umiditate, se antrenează materialul cu viteza de 8-10

m/min pe maşina de umidificat.

Decatare

In principiu, decatarea se bazează pe acţiunea apei calde sau a aburului asupra ţesăturii

înfăşurate pe un sul perforat, sau acţiunea alternativa a aburului şi a apei calde, uneori şi a apei reci.

în ambele cazuri decatarea se desfăşoară sub acţiunea umidităţii şi a căldurii ( trebuie sa se

considere un singur proces de decatare, cu efecte diferite, nicidecum o decatare uscata şi alta umeda

).De obicei se efectuează ca operaţia finala atât în apretura umeda, cat şi uscata.

TESATURI DIN FIBRE SINTETICE (PA)

Variante de fluxuri tehnologice

Pregătire partizi Pregătire partizi Pregătire partizi

Degresare Termofixare Degresare

Uscare-Termofixare Degresare Uscare-Termofixare

Vopsire Vopsire Vopsire

Spălare Spălare Spălare

Uscare Uscare Uscare

15

Hidrofobizare Hidrofobizare Hidrofobizare

Calandrare Calandrare C.T.C

C.T.C. C.T.C Ajustaj

Ajustaj Ajustaj Ambalaj

Ambalaj Ambalaj

Pentru a obţine articole de calitate corespunzătoare destinaţiei lor sunt necesare mai multe

operatii:

pregătire partizi - constă în curăţirea ţesăturilor, detaşarea locală a petelor, marcarea

loturilor.

Degresare: această operaţie are în principiu următoarele obiective: eliminarea produşilor de

încleiere solubili în apă, sau emulsionabili; eliminarea produşilor de avivare, antistatizare,

uleiere, a impurităţilor accidentale şi a coloranţilor folosiţi pentru marcarea fibrelor.

Această operaţie se efectuează pe agregatul de degresat-spălat Omez cu cinci căzi, care

funcţionează cu o viteză egală cu 16m/min.

Termofixarea - se execută pentru toate ţesăturile ce conţin fibre sintetice, conferindu-le

acestora stabilitate dimensională, o elasticitate crescută şi elimină tensiunile interne.

Operaţia de termofixare ca şi cea de uscare se efectuează pe Rama Brückner.

Vopsirea - reprezintă operaţia de trecere a colorantului pe suportul textil. Vopsirea fibrelor

poliamidice se face cu coloranţi acizi deoarece aceştia se caracterizează prin o vioiciune a

culorilor, posibilităţi bune de fixare, dar mai ales rezistenţe superioare. Vopsirea se

realizează pe Jigher.

spălarea după operaţia de vopsire se efectuează pentru îndepărtarea colorantului nefixat pe

fibră, operaţia efectuându-se pe agregatul Omez.

uscarea - are ca scop îndepărtarea umidităţii din ţesătură după operaţia de spălare.

Hidrofobizarea - conferă prin natura substanţelor aplicate, materialului o hidrofobie

pronunţată, în vederea împiedicării udării la purtare.

calandrarea se efectuează pentru obţinerea unui tuşeu plăcut, o netezime a ţesăturii, dar şi

un luciu mărit.

după ieşirea materialului din secţia de apretare acesta este controlat pe Rama de control,

ajustat (metrat-rolat) şi ambalat, apoi transportat în magazia de material finit de unde

urmează a fi trimis la beneficiar.

TESĂTURI DIN PES 100%

Etapele fluxului tehnologic optim sunt:

Pregătire partizi: constă în operaţia de pregătire a loturilor de ţesătură.

Degresare – spălare: constă în operaţia de îndepărtare a impurităţilor de pe fibră,

precum şi a substanţelor aplicate în sectorul preparaţie din filatură. Ţesătura este supusă acestei

operaţii cu o soluţie de conţine NaOH, Aldetal şi alcool gras sulfatat. Operaţia se realizează pe

agragatul Omez.

16

Uscare – termofixare: sunt operaţii care urmăresc îndepărtarea umidităţii din material

(uscarea) şi de obţinere a stabilităţii dimensionale (termofixarea). Operaţia se face pe rama de

uscare – termofixare Brückner.

Vopsirea se realizează în scopul îndeplinirii unor cerinţe estetice şi comerciale.

Această operaţie se execută pe maşina TI (tip Ilma-Schio), prin procedeul mixt: cu acceleratori şi la

temperatură înaltă. Coloranţii folosiţi sunt coloranţii de dispersie. În final, pentru îndepărtarea

colorantului nefixat se realizează un tratament reductiv cu sodă caustică şi hidrosulfit de sodiu, la

70ºC.

Spălarea: operaţia de spălare după operaţia de vopsire are scopul de a îndepărta de pe

materialul textil excesul de flotă de la vopsire, precum şi de a fixa colorantul în fibră. Operaţia se

face pe o maşină continuă în foaie lată tip Omez.

Antistatizarea se realizează în scopul îndepărtării încărcării electrostatice. Utilajul

folosit este un fulard.

Operaţia de control al calităţii se execută pe rampele de control şi are ca scop

determinarea şi marcarea defectelor de pe ţesătură.

Urmează operaţia de metrare, rolare, ambalare şi depozitarea articolului realizat.

17

Tesatura din bumbac 100% vopsire in fir

Varianta 1

pregǎtire partizi fire (55%) pregǎtire partizi fire crude

tratare alcalinǎ + albire (cu H2O2)

vopsire (cu coloranţi de cadǎ)

uscare

tesere

pregǎtire partizi

pârlire

tratare alcalinǎ + albire (cu H2O2)

uscare

antimurdǎrire

sanforizare

C.T.C

metrare – ajustare

FIBRE TEXTILE - COMPUŞI MACROMOLECULARI

Fibrele textile au fost utilizate mai ales până în secolul al XIX-lea pentru confecţionarea

îmbrăcămintei, când se folosea exclusiv fibre naturale ca: bumbac, in, cânepă, lână şi mătase

naturală. Cea mai veche ţesătură de in a fost găsită în Egipt (4500 î.e.n.), iar cea mai veche ţesătură

de bumbac, ceva mai recent (2500 î.e.n.).

18

O cotitură importantă în domeniul producţiei de fibre textile s-a produs prin apariţia fibrelor

artificiale şi în special după 1950 când s-au obţinut, la nivel industrial, fibrele sintetice.

I.1. Caracteristici generale Baza de materii prime textile cuprinde astăzi o diversitate de fibre naturale şi chimice. Cea

mai importantă însuşire a fibrelor textile este caracterul macromolecular al structurii acestora.

Descrierea corectă a structurii fibrelor presupune considerarea a trei nivele:

- structura chimică a unităţii de bază corelată direct cu proprietăţile chimice, tinctoriale, cu

sorbţia de apă, cu caracteristicile de umflare şi indirect cu proprietăţile fizice;

- structura macromoleculară, care precizează familia polimeră căreia îi aparţine fibra, masa

moleculară, distribuţia maselor moleculare, flexibilitatea macromoleculelor;

- structura supramoleculară ce descrie aranjarea lanţurilor macromoleculare în spaţiul

tridimensional şi este corelată direct cu proprietăţile fizice şi mecanice ale fibrelor textile şi indirect

cu unele proprietăţi chimice ale acestora. În plus, faţă de aceste nivele de organizare trebuie

considerată şi structura morfo-histologică a fibrelor.

Trecerea de la macromolecule la fibre are loc astfel: catene macromoleculare-pachete de

macromolecule-microfibrile-fibrile-fibre.

O trăsătură importantă a organizării catenelor macromoleculare este orientarea lor faţă de

axa fibrei, orientare care determină proprietăţile fizice şi mecanice ale materialelor fibroase.

Totodată modul de orientare şi asociere a macromoleculelor determină existenţa unor zone cu

ordonare înaltă (domenii cristaline) şi a altora cu ordonare mai scăzută (domenii amorfe), conectate

prin macromolecule de legătură ce alcătuiesc domeniile de tranziţie.

În consecinţă, fibrele pot fi considerate ca sisteme bifazice (cristalin-amorfe) sau ca sisteme

cristaline monofazice cu imperfecţiuni şi defecte.

Domeniile ordonate se caracterizează printr-un un număr maxim de legături intercatenare,

împachetare compactă, regularitate structurală ridicată, grad de ordonare şi orientare avansat şi sunt

responsabile de indicii mecanici ai fibrelor.

Domeniile amorfe prezintă un grad de ordonare şi orientare scăzut, deci frecvenţa

legăturilor intermoleculare este mai mică, rămân grupe libere, capabile să lege apa, reactivii

chimici, coloranţii; aceste zone constituie deci sediul umflării, vopsirii şi reactivităţii fibrelor.

Pentru ca o fibră să poată fi utilizată la fabricarea materialelor textile trebuie să îndeplinescă

o serie de condiţii privind lungimea, fineţea, rezistenţa mecanică şi fizică, capacitatea de ondulare,

de sorbţie a umidităţii, flexibilitate, elasticitate etc.Astfel, pentru a avea rezistenţă şi flexibilitate, o

fibră trebuie să fie elastică, să preia eforturile şi să le anuleze fără să piardă din proprietăţile de

rezistenţă, iar pentru o bună prelucrare mecanică este necesar şi un anumit grad de ondulare.

Proprietăţile fizice ale fibrelor (puncte înalte de topire şi de descompunere, transparenţă,

luciu, culoare) trebuie să fie corelate direct cu utilizările acestora.

Proprietăţile fibrelor controlează comportarea lor în procesele de finisare chimică, care

implică acţiunea diferitelor substanţe chimice asupra suportului textil.

Deci structura chimică, fizică şi morfologică stau la baza însuşirilor chimice şi fizico-

mecanice ale fibrelor. Numai cunoscând aceste proprietăţi se pot realiza fibre textile,care să

satisfacă la cel mai înalt nivel cerinţele pentru care acestea au fost create, sau se pot explica logic

proprietăţile ce decurg din acestea.

Clasificarea fibrelor textile

Clasificarea fibrelor textile se poate face după natura polimerului care compune fibra. Din

acest punct de vedere, fibrele textile se împart în două grupe:naturale şi chimice.

Fibrele naturale sunt alcătuite din polimeri naturali cu structură fibroasă de origine

vegetală şi animală. Din categoria fibrelor de origine vegetală fac parte: bumbacul (obţinut din

seminţe), inul cânepa iuta, chenaful, ramia, urzica (obţinute din tulpini), manila, sisalul (obţinute

19

din frunze) şi cocosul (obţinute din fructe). Fibrele de origine animală sunt: lâna, fibre obţinute din

păr de capră, cămilă, cal, iepure, mătasea naturală (produsă de glandele unor viermi) şi mătasea

marină (produsă de scoicile marine).

Fibrele chimice se împart în două grupe: artificiale şi sintetice.

Fibrele artificiale rezultă în urma unor modificări fizico-chimice sau chimice ale unor polimeri

naturali.

Astfel, se obţin fibre pe bază de celuloză regenerată (viscoză, cupro, lyocel) şi fibre obţinute

din celuloză modificată prin reacţii de esterificare (acetat, triacetat).

Fibrele artificiale pe bază de proteine sunt de origine animală (caseina din lapte Lanital şi din

colagen) şi vegetală (Vicara din porumb, Silcool din soia sau Ardildin arahide)

Fibrele sintetice,obţinute din polimeri de sinteză, se împart în două grupe mari şi anume:

- fibre carbocatenare, în care catena principală a polimerului conţine numai legături carbon-

carbon (poliacrilonitrilice, polialcoolvinilice, policlorvinilice, polivinilidenice, polietilenice,

polipropilenice);

-fibre heterocatenare, în care catena principală a polimerului conţine legături între diferiţi atomi

(carbon, oxigen, azot, sulf); dintre acestea mai importante sunt cele poliamidice, poliesterice şi

poliuretanice.

Tot în grupa fibrelor textile pot fi incluse fibre de carbon şi grafit, metalice şi minerale ( azbest,

sticlă, cuarţ, aramidice etc.).

Caracteristici dimensionale şi proprietăţi mecanice

Fineţea fibrelor

Aceasta reprezintă o caracteristică fizică deosebit de importntă atât pentru clasificarea şi

stabilirea valorii de întrebuinţare, cât şi pentru procesul tehnologic de transformare a fibrelor în fir.

Fineţea fibrelor poate fi exprimată prin diametru, aria secţiunii transversale şi indici de

fineţe. Deoarece majoritatea fibrelor au diametrul şi aria secţiunii transversale variabile de la o fibră

la alta şi chiar de-a lungul aceleiaşi fibre, iar în unele cazuri prezintă goluri interioare

(lumen,canale), răsucituri, noduri etc, s-a convenit ca fineţea să fie apreciată prin indicii de fineţe.

Indicii de fineţe pot fi stabiliţi direct prin raportul dintre masa şi lungimea fibrei sau

densitatea liniară şi indirect prin raportul dintre lungimea şi masa fibrei. Dintre indicii direcţi fac

parte cei din sistemul "Tex"şi "Denier" cunoscuţi sub denumirea de "titlu". Ca indice indirect de

măsurare a fineţei se foloseşte numărul metric.

Texul (T(tex)), reprezintă masa (g) unei fibre sau fir cu o lungime de 1000 metri. Fiind un

sistem zecimal, texul are multipli şi submultipli care se folosesc în funcţie de forma sub care se

prezintă produsul textil. Astfel decitexul şi militexul se utilizează pentru filamente şi fibre scurte,

texul pentru fire, iar kilotexul pentru cabluri şi pale.

Denierul (T(den)), reprezintă masa în grame a unui fir sau filament de 9000 metri lungime.

Numărul metric (Nm) reprezintă lungimea corespunzătoare unui gram de fir, fibre sau

filament.

Între cele două sisteme de apreciere a fineţii există următoarele relaţii:

9000 Nm.T(den) 1000)( .

)(.9)( ;9

)()(

texTNm

texTdenTdenT

texT

Diametrul fibrelor cu secţiunea aproape circulară se poate calcula din următoarele relaţii:

NmtexTdenTmmd

10.33,30)(.033,3)(.011,0)(

Fineţea fibrelor variază în limite largi atât de la un tip de fibră la altul, cât şi în cadrul

aceleaşi categorii.

Principalele limite în care variază fineţea la unele fibre şi fire filamentare sunt redate în

tabelul nr.I.1.

20

Tabel nr.I.1. Valori orientative ale fineţii unor fibre şi fire

Fibra Nm Titlul

Ttex Tden

- fin 7500 0,13 1,20

Bumbac - mediu 6000-5000 0,17-0,20 1,5-1,8

- gros 4500 0,22 2,0

- fină 3600-2400 0.28-0,42 2,5-3,75

Lână - mijlocie 1800-1125 0,55-0,90 5,0-8,0

- groasă 700 1,43 13

Fibre tip covor 1500-600 0,66-1,70 6,0-15,0

Monofilamente 600-450 1,66-2,22 15-20

Fire polifilamentare 450-30 2,22-33,3 20-300

Fire tehnice 15-2,5 66,6-444 600-400

Aprecierea proprietăţilor mecano- reologice ale fibrelor textile se poate face şi prin

raportarea la aria secţiunilor transversale şi la indicii de fineţe.

Rezistenţa la tracţiune a unei fibre reprezintă valoarea maximă pe care o atinge tensiunea

longitudinală înainte de a se produce ruperea, atunci când solicitarea se realizează sub formă de

tracţiune simplă. Această tensiune se numeşte sarcină de rupere (P) şi se măsoară în cN/fibră.

Raportul dintre sarcina de rupere şi aria secţiunii transversale reprezintă rezistenţa specifică,

o (cN/mm2

sau daN/mm2).

Tenacitatea, , defineşte rezistenţa mecanică a fibrei în funcţie de indicii de fineţe:

)(

)( ,

)(

)(den

denT

cNPsau

texT

cNPtex

Microfibrile

Cele mai noi dezvoltării în domeniul fibrelor chimice în ultimile decenii este cel al

microfibrelor. Microfibrele se află în preocupările actuale atât ale tehnologiilor de sinteză,

filatorilor, ţesătorilor, tricotorilor, creatorilor de modă, cât şi ale constructorilor de automobile,

avioane , aparatură de precizie sau ale personalului medical. Apariţia microfibrilelor poate fi

considerată una din tendinţelor de dezvoltare şi cercetare, pe perioadă lungă, a producţiei de fire

foarte fine. Această tendinţă corespunde exigenţei consumatorilor, necesitatea de confort a

îmbrăcămintei, care trebuie să fie practică şi lejeră.

Deşi nu există o definire universală pentru microfibrile, acestea sunt fibre chimice cu

fineţea mai mică de 1 dtex, deci mai fine decât mătasea naturală (1,3-1,8 dtex). La rândul lor

aceste fibre pot fi împărţite în microfibre (1,0-0,3 dtex) şi supermicrofibre (fineţe mai mică de

0,3-0,5 dtex). Cele mai utilizate microfibrile sunt cele poliesterice(70%) şi poliamidice(20%)

fiind urmate de microfibrilele din poliacrilonitril, viscoză şi polipropilenă.

Principalele domenii de utilizare şi proprietăţile materialelor obţinute din microfibrile sunt

prezentate în tabelul I.2.

Tabelul I.2. Domenii de utilizare a microfibrilelor Domenii de utilizare Material obţinut Proprietăţi

Îmbrăcăminte uzuală şi

de lux

Pantaloni, rochii, cămăşi, bluze,

fuste, geci

Tuşeu moale, material uşor şu cu drapaj, uşor de

întreţinut, confortabil, stabilitate dimensională

Îmbrăcăminte sport

(activitate sportivă

intensă)

Echipamente impermeabile,

echipamente de schi, echipament

nautic, etc

Impermeabil la curenţi de aer, frecări reduse la

aer şi apă, tuşeu moale, uşor de întreţinut,

confortabil, stabilitate dimensională

Îmbrăcăminte sport

uzuală

Hanorace, pereline, treninguri, şorturi Confortabil, stabilitate dimensională, absorbant,

uşor de întreţinut

Textile tehnice, textile Saci de dormit, corturi, filtre, huse Tuşeu moale, se pliază uşor, uşor de întreţinut

21

universale, articole

pentru timpul liber

auto, materiale pentru drapele,

rusacuri, umbrele

Materiale compozite Echipamente medicale, echipamente

pentru tehnica aero-spaţială şi

industria automobilelor

Rezistenţă mare, masă redusă, stabilitate

dimensională

Obţinerea microfibrelor se face prin diverse metode, dintre care amintim:

- saponificarea (alcalizarea) unor fibre fine, cu pierderi de masă(procedeu aplicat microfibrelor

PES);

- dezintegrarea fibrelor bicomponente (despicare, dizolvare parţială);

- filare directă (utilizând extrudere adaptate cerinţelor tehnologiei micro) din topitură sau din

soluţie

Funcţie de metoda de obţinere microfibrele pot fi clasificate astfel

(tabelul nr.II.3.). Microfibrilele făcând parte din categoria fibrelor chimice, acestea urmează acelaşi

flux tehnologic de obţinere şi de prelucrare mecanică şi chimică ce includ operaţii de extrudere,

etirare, texturare, rotosetare, bobinare, tăiere, cardare, laminare, filare mecanică, ţesere, tricotare,

obţinere de neţesute şi finisare. Totuşi se impun unele precauţii legate de solicitările tehnologice din

următoarele motive:

- rezistenţele mecanice ale microfibrilelor fiind mai mici decât ale fibrelor obişnuite, până se

ajunge la stadiul de fir, se lucrează în condiţii mai blânde;

- rezistenţele mecanice ale firelor obţinute din microfibrile fiind mai mari decăt ale firelor

obişnuite se pot utiliza viteze mai mari pentru tehnologiile de ţesere, tricotare şi obţinere de

neţesute.

Tabel nr.I.3

Metoda Tipul de fibră Polimer Fineţea (dtex)

Dizolvare Insulă în mare PES/polistiren 0,001-1

Matrice/fibrilă PES/polistiren 0,001-0,01

Despicare şi

separare

Radială PES/PA 0,1-0,2

Radială tip citrice PES/PA 0,23

Eliptice(în felii) PES/PA 0,2-0,3

Filare

directă

Cu lumen

PES 0,1-0,5

PA 0,5-0,7

PAN 0,1

Dizolvare şi

separare

FSY PES 0,1

Domeniile de utilizare a materialelor din microfibre sunt numeroase, datorită proprietăţilor

deosebite: uşurinţă de întreţinere şi manipulare, stabilitate dimensională, tuşeu moale, aspect

plăcut, densitate liniară redusă ceea ce conduce la capacitate mare de acoperire etc.


Recommended