Придание гидро- и олеофобности

СПЕЦИАЛЬНАЯ ОТДЕЛКА ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

План:

1. Придание гидро- и олеофобности

2. Придание грязеотталкивающих и грязеудаляющих свойств

3. Придание антистатических свойств

4. Придание огнезащитных свойств

5. Придание устойчивости к действию микроорганизмов

Целью специальной отделки является придание текстильным материалам новых свойств: гидро- и олеофобности, устойчивости к действию насекомых и микроорганизмов, огнестойкости (негорючести), антисептических свойств, грязеотталкивающих, грязеудаляющих и др.

Придание гидро- и олеофобности

Различают водонепроницаемую и водоотталкивающую отделки.

Водонепроницаемая отделка достигается путем покрытия поверхности ткани сплошной воздухонепроницаемой пленкой. Такую отделку часто применяют для технических тканей – палаточных, брезентовых, парусин и т.п.

Среди одежных материалов водонепроницаемую отделку имели не применяемые в настоящее время ткани пелакс, которые использовали для изготовления плащей. Они имели сплошное воздухо- и водонепроницаемое резиновое покрытие.

Для придания водонепроницаемости льняным техническим тканям, а также хлопчатобумажным тканям для плащей применяли парафиновые эмульсии. Недостатком обработки является жесткость и неустойчивость образующейся на ткани пленки, которая удаляется после первых стирок. В настоящее время ткани с такой отделкой практически не выпускаются

В настоящее время с воздухо- и водонепроницаемым пленочным покрытием в один и три слоя выпускают курточные полиамидные и полиэфирные ткани. Пленочное покрытие современных тканей выполняется на основе синтетических полимеров. Оно может наноситься на изнаночную и лицевую стороны тканей, при этом в последнем случае пленка одновременно может выполнять декоративную функцию. В ее состав вводят пигменты, придающие тканям перламутровые, металлизированные и другие колористические эффекты.

Совершенствование сплошного водонепроницаемого покрытия привело к разработке пленок-мембран. Пленки-мембраны имеют пористую структуру. Размеры пор очень малы, так что не пропускают капельную влагу (осадки, воду), но пропускают молекулы парообразной влаги из слоя воздуха под одеждой. Трехмерная извитость пор препятствует прохождению воздуха (ветра). К числу материалов с пленочным мембранным покрытием относятся ткани Гор-текс, Симпа-текс и др.

Известна LT-мембрана (Lt°membrane ^ТМ – low temperature membrane) – ветро-, водонепроницаемая дышащая морозостойкая пленка-мембрана, которая наносится на ткани для спецодежды (из такой ткани, например, куртка «Аэро» со съемным утеплителем, которая трансформируется в ветровку, Техноавиа, www.technoavia.ru)

Водоотталкивающая отделка применяется для плащевых, курточных тканей, тканей для спортивной и специальной одежды, в которых требуется сохранение открытой пористости и воздухопроницаемости материалов. Поверхность тканей с водоотталкивающей отделкой не смачивается водой, хотя ткань пропускает водяные пары и воздух. Это достигается нанесением гидрофобизирующего препарата на поверхность отдельных волокон и нитей с сохранением открытой структуры ткани. Преимуществом такой обработки является отсутствие сплошной пленки на поверхности ткани.

Для придания водоотталкивающих свойств применяют следующие препараты:

- комплексные соединения на основе жирных кислот;

- кремнийорганические соединения;

- фторсодержащие соединения.

К комплексным соединениям на основе жирных кислот относится хорошо известный хромолан – комплекс хрома со стеариновой кислотой в виде раствора в изопропиловом спирте. Он используется для отделки преимущественно шерстяных тканей и тканей из целлюлозных волокон. Эффект водоотталкивания достигается за счет образования ориентированного слоя гидрофобных радикалов на поверхности волокна. Отделка обладает достаточно высокой устойчивостью к стирке.

Кремнийорганичекие соединения используютя обычно в виде водных эмульсий. Широко распространенными являютcя препараты на основе алкилсиликоната натрия и алюминия, а также алкилполисилоксаны. Они имеют буквенное обозначение ГКЖ, АМСР и общее название «силиконы». При нанесении на поверхность силиконы образуют на волокне водонерастворимую гидрофобную пленку. Обработка силиконами обеспечивает получение гидрофобного эффекта, устойчивого к многократным стиркам, улучшает гриф ткани, повышает устойчивость ткани к истиранию.

Фторсодержащие препараты обеспечивают тканям высокую гидрофобность, а также олеофобные свойства, так как обеспечивают максимаоьное понижение свободной поверхностной энергии обрабатываемого материала. Например, поверхностное натяжение воды составляет 71мН/м, а поверхностное натяжение фторорганической пленки, образующейся на поверхности волокна составляет от 31 до 6мН/м.

Смачиваемость текстильных материалов водой и маслами зависит в основном от их поверхностной энергии и поверхностной энергии препаратов, применяемых для отделки тканей. Поверхность материала может смачиваться только теми жидкостями (масло, вода и т.д.), которые имеют по сравнению с ними более низкое поверхностное натяжение.

Поверхностная энергия фторсодержащих препаратов зависит от их химического строения - длины фторсодержащей боковой цепи и расположения в ней фторуглеродных групп. Наиболее резкое понижение поверхностной энергии обеспечивают длинные боковые цепи, содержащие 6-7 групп фторированного углерода CF₃, плотно прилегающие друг к другу и ориентированные наружу. Такие препараты обеспечивают максимальный водо- маслоотталкивающий эффект.

Основная полимерная цепь слабо влияет на маслооттталкивающие свойства, но определяет прочность закрепления фторорганического полимера на волокне. Этим обеспечивается устойчивость отделки к стирке и химчистке.

В зависимости от рецептуры фторорганические соединения могут придавать обрабатываемому материалу водоотталкивание (ВО), способность отталкивать растворы кислот (кислотозащитные свойства - К20, К50, К80), а также одновременное отталкивание воды и масла (МВО); воды, масла и нефти (НМВО).

Наиболее совершенные препараты на основе фторсодержащих соединений выпускает Швейцарская фирма CIBA. Отделка обработанных этими препаратами материалов имеет маркировку Teflon^â.

На современном уровне развития отделочного производства материалов наиболее перспективными являются отделки на основе нанотехнологий. Нанотехнологии включают в себя технологии с использованием частиц очень малого размера. Наибольший размер наночастицы не превышает 100нм (1нм – в десять в девятой степени раз меньше метра или в тысячу раз меньше микрона). Использование наноэмульсий (с размером частиц менее 100 нанометров) для получения отталкивающего эффекта позволяет закреплять наночастицы отделочного препарата не только на поверхности, но и внутри волокон. Это обеспечивает высокий отталкивающий эффект к широкому спектру веществ: жидким и масляным загрязнениям, твердым окрашенным частицам. Одновременно появляется способность к легкому удалению загрязнений при стирке или чистке материалов.

Фирма Rudolf Chemie (Германия) выпускает серию отделочных препаратов на основе нанотехнологий, например, отделка «защита от загрязнений» (руко-град AFU).