Хімія для легкої промисловості

Легка промисловість ґрунтується на виробництві предметів масового споживання і містить близько трьох десятків великих галузей. Ці галузі можна об’єднати в чотири великі групи. Передусім мається на увазі первинна переробка сировини. Також виділяються текстильний, швейний і взуттєвий напрямки.

Сучасна легка промисловість функціонує з залученням різноманітної сировини, як основної, так і допоміжної. Основу сировинної бази складають всілякі волокна натурального, штучного і синтетичного походження. Виготовляються лляні, шкіряні, хутряні, вовняні, бавовняні та інші матеріали, а також величезний перелік продукції з них: одяг, взуття, побутові вироби, товари для меблевої, автомобільної, харчової та багатьох інших сфер промисловості. Додаткова сировина – це різні хімічні р-ни для реалізації хім. трансформацій з текстильними матеріалами.

У цій статті ми розглянемо, які варіанти хімічної обробки сировини і виробів актуалізуються в легкій промисловості, для чого вони потрібні й за допомогою якої хімії здійснюються.

Хімічні впливи на різні тканини

Спочатку натуральні та штучні волокна в ході переробки піддаються прядінню. Цьому передує основна механічна частина заходів: волокна розслаблюють, змішують, чешуть. Саме прядіння передбачає застосування складнодеградуючих хім. сполук, що наносяться на волокна в розмірі 2-5 % від загального. Завдання таких сполук (мінеральних і силіконових олій, аренів) – полегшити перебіг виробничих етапів виготовлення пряжі. При остаточній обробці вони видаляються в повному обсязі.

Пряжа – матеріал для створення двох домінуючих варіантів плоских текстильних виробів: тканини і трикотажу. Перше, що роблять з тканинами – для початку склеюють основи, за допомогою спец. хім. речовин, що додаються в пряжу, тим самим збільшують механічну міцність. Вказаний процес називається шліхтуванням. Шліхти (композиції для склеювання) можуть бути виконані на основі полісахаридів або синтетичних полімерів. З трикотажем справи тут йдуть дещо інакше. Підготовка пряжі передбачає нанесення хім. сполук, які забезпечують ковзання, а відтак знижують напругу при в’язанні, що з’являється через тертя пряжі до прядильної техніки.

Подальша попередня обробка волокон, пряжі, тканини та трикотажу – це відбілювання, фарбування, облагородження. Які саме процеси будуть обрані і в якому порядку реалізовані, залежить від виду сировини та форми виробу.

Розглянемо варіанти попередньої обробки на основі низки видів волокон:

√ Бавовна. Робота з волокнами цього типу досить складна. Передбачає, головним чином, обпалення, знеклеювання, мерсеризацію та вибілювання. Обпалення передбачає задіяння газового пальника і відсутність потреби в хім. речовинах. Інші процеси без хімії не обходяться. Так, при знеклеюванні здійснюють прання у водяній ванні, куди додають карбонат натрію і добавки-зволожувачі. Мерсеризація представляє собою короткочасну обробку концентрованим розчином їдкого натру для підвищення міцності й надання необхідного блиску. Відбілювання (знебарвлення, або видалення залишків забруднень) здійснюється за допомогою гіпохлориту натрію, який дає значну білизну. Максимізувати результативність відбілювання можна, якщо прямо перед ним нейтралізувати залишок лугу в волокнах.

√ Вовна. Вовняні вироби піддаються карбонізації, підготовчому пранню та відбіленню. Карбонізація дозволяє повністю прибрати забруднення рослинної природи. Виглядає, як обробка вовни р-чином сірчаної к-ти + нагрівання до t мінімум 100 °C. Волокна, які пошкодилися, видаляються механічним шляхом. Все, що залишається, проходить нейтралізацію ацетатом натрію. Далі йде прання і воно дуже важливе, позаяк сприяє добрій змочуваності й значному вбиранню відбілювальних та фарбувальних матеріалів. Для відбілювання вовни задіюють переважно пероксид водню.

√ Хімічні волокна. Ключове місце тут відводиться пранню і термостабілізації. В ході прання з волокон видаляються непотрібні домішки. Термічна стабілізація (нагрівання в гарячому повітряному середовищі) дає сталість форми й експлуатаційних характеристик виробів із синтетичних волокон.

Значущий етап в обробці волокон, пряжі, тканини, трикотажу і готових виробів – фарбування (періодичне, безперервне і напівбезперервне). Барвники, які застосовуються, дають не тільки різні кольори та тони. Від них і способу їх використання залежить, наскільки забарвлення вийде живим та інтенсивним, чи буде стійким до сонячного випромінювання тощо. Залучення допоміжної хімії під час фарбування аналогічно різниться, залежно від оброблюваних волокон.

Для целюлозних волокон беруть водний р-чин гідроксиду натрію. Такий вибір пояснюється тим, що фарбування відбувається в лужному середовищі й важливо підтримувати певний рівень рН. Також при фарбуванні целюлозних волокон використовуються окисники (головним чином, перекис водню) і ПАР. За ними – забезпечення ефективності прання, яке виконується після закінчення фарбування.

Оскільки фарбування вовняних волокон реалізується в кислотному середовищі і потрібен доцільний рівень pH, у такому випадку використовуються сірчана або оцтова к-ти. Щоб забарвлення було рівномірним, задіюються відновні (як от тіосульфат натрію) і компенсувальні добавки.

Синтетичні волокна також фарбують із застосуванням добавок. Це, зокрема, загусники (обмежують переміщення барвника в ході сушіння), засоби, що регулюють рН (сірчана і оцтова кислоти), вирівнювальні речовини та диспергатори.

Друк на текстильних виробах, він же – місцеве забарвлення, яке дає необхідний візерунок, теж має певні нюанси й передбачає застосування деяких хім. добавок. Конкретний вибір залежить від способу друку, бажаного результату та інших факторів. Обов’язково використовуються гомогенізатори або емульгатори для створення друкарської пасти.

Зрештою, текстильні вироби піддаються апретуванню (оздобленню апретами), хім. обробці для реалізації необхідних експлуатаційних якостей, наприклад, стійкості до впливу води або мінімізації схильності до деформування. Актуалізується задіяння спеціальних добавок-водовідштовхувачів, структураторів, пом’якшувачів тощо, іменованих апретами.

Загальна вимога до всіх виробів – зносостійкість, проте до окремих груп висуваються додаткові, згідно з конкретним призначенням матеріалу. Так, для одягу важлива формостійкість, постільна білизна має бути гідрофільною, плащові тканини – водовідштовхувальними, спецодяг – масловідштовхувальним і вогнестійким, наметові матеріали та геотекстиль – гідро- й біостійкими.

Важливо не лише використати відповідні апрети, але й зробити так, аби актуальні споживчі властивості збереглися після прання. Для цього при нанесенні апрету утворюють його міцний ковалентний зв’язок з волокном. У хід йдуть різні методи та прийоми полімерної хімії, починаючи з полімераналогічних трансформацій, закінчуючи нанесенням плівки готового полімеру.

Варто враховувати, що кожному апрету властиві власні хімічні й фізико-хімічні перетворення, які відбуваються, зазвичай, при високих температурах (150-180 °С) і за участі каталізаторів.

Відтак легка промисловість потребує цілого списку додаткової сировини для виконання різних видів хімічних заходів:

• обробні засоби для волокон;
• клейові композиції;
• хімія для попередньої обробки;
• ферменти, стабілізатори, ПАР;
• матеріали для мерсеризації, ізоляції та нейтралізації;
• відновлювальні та оптичні відбілювачі;
• барвники, пігменти і фарбувальні допоміжні речовини;
• добавки для обробки, функціональні матеріали, що забезпечують м’якість, міцність, зносостійкість, гнучкість, стійкість до зсідання, волого- і брудовідштовхування, вогнестійкість, збереження форми, протимікробний захист, світлостабілізацію, запобігання електризації та ін.

Огляд основних хімічних речовин для текстильної промисловості

Сірчана кислота. Речовина неорганічної етимології, сильна 2-хосновна кислота у вигляді важкої прозорої рідини маслянистої консистенції. Сірчана кислота – сильний окисник, застосовуваний в широкому переліку промислових галузей, зокрема й у легкій промисловості. Розведені р-чини H₂SO₄ і її солей знаходять застосування передусім у текстильному напрямку. Без них не обходиться виготовлення штучного шовку, виробництво хім. волокон, загалом. Сірчаною кислотою обробляють волокна і тканини перед фарбуванням. Її розчин є ключовим матеріалом в обробці волокон вовни в ході карбонізації, сприяє усуненню всіх рослинних забруднень. Ця кислота незамінна і під час самого фарбування там, де важливим є контроль рівня рН, зокрема при фарбуванні вовняних та поліамідних волокон.

Гідроксид натрію. Він же – гідроокис натрію, їдкий натр і каустична сода. Неорганічна хім. речовина, найбільш поширений луг. На вигляд – вельми гігроскопічний білий твердий матеріал з мильним на дотик розчином. Гідроксид натрію активно задіюється в легкій промисловості при створенні трикотажу та різних тканин (льону, шовку, бавовни та ін.). З його допомогою здійснюють вибілювання та фарбування. Не переоцінити його значення при фарбуванні целюлозних волокон у лужному середовищі, де необхідно забезпечити певний рівень рН. Водний р-чин каустичної соди в цій справі – найпопулярніша добавка.

Гіпохлорит натрію. Інша назва – натрій хлорнуватистокислий. Неорганічна сполука, що є натрієвою сіллю гіпохлоритної кислоти. Нестійкий кристалічний матеріал, позбавлений забарвлення. Сильний окисник з антисептичними та дезінфікувальними властивостями. Текстильне виробництво знає гіпохлорит натрію, як чудовий відбілювач і засіб для виведення плям. З його допомогою можна ефективно та безпечно впливати на багато тканин, зокрема на бавовну, льон, віскозу, нейлон, поліестер та ін. Він знебарвлює волокна, видаляючи з них будь-які забруднення й надаючи чудову білизну.

Пероксид водню. Також – перекис водню. Безбарвна рідка речовина, найпростіша з пероксидів. Відома, як хороший розчинник. У текстильній промисловості пероксид водню застосовується в якості відбілювача для натуральних і штучних целюлозних волокон, а також для тваринних та синтетичних. Цей відбілювальний агент примітний простотою використання, збереженням якості волокон і стабільністю білизни. Може задіюватися з метою відбілювання в різних концентраціях (3-30 %).

Триполіфосфат натрію. Синонімічні назви: трифосфат натрію, натрійтрифосфат. Сіль триполіфосфорної кислоти. Малогігроскопічний білий розсипчастий порошок (може випускатися у формі гранул). Ще один важливий для текстильної промисловості відбілювач.

Оцтова кислота. Вона ж – етанова. Орган. сполука, що є слабкою насиченою 1-основною карбоновою кислотою. Гігроскопічна рідина без кольору із впізнаваним різким запахом та кислими смаковими параметрами. В легкій промисловості затребувана при фарбуванні, відома, як закріплювач фарби на тканині. Як і сірчана кислота, має неабияке значення там, де фарбування здійснюється в кислотному середовищі й необхідно забезпечити певний рівень pH. Часто використовується при фарбуванні вовняних і ПА волокон. У вигляді солей слугує протравними речовинами, що закріплюють барвник на волокні. Ще одне цікаве застосування оцтової кислоти – у виготовленні ацетатів та ацетилцелюлози. Ці матеріали надалі беруть участь у створенні ацетатного волокна і ацетатного шовку для технічного й побутового призначення.

Натрій гексаметафосфат. Неорганічна сполука, сіль натрію і гексафосфорної к-ти у вигляді склоподібних безбарвних кристалів. У текстильному виробництві використовується для обробки тканин, завдання якої – попередити появу кальцієвих солей.

Взуттєва хімія: без чого не обходиться виробництво взуття?

Застосування хімічних речовин у взуттєвій промисловості має свою специфіку, з огляду на логічні відмінності самої галузі. Але без хімії при виготовленні взуття аналогічно не обійтися.

Загалом, всю взуттєву хімію можна розділити на дві великі групи:

1. Матеріали для догляду за виготовленою продукцією. Хімічні продукти, покликані надовго забезпечувати акуратний і естетичний зовнішній вигляд. Це різні креми для чищення, композиції для розтяжки, доглядові продукти, матеріали для полірування й усунення недоліків, очисники, засоби для виведення плям.
2. Засоби для виготовлення взуття. Сюди належить все інше, усі хім. речовини, використовувані з початку виробництва взуття. Цій групі ми хочемо приділити особливу увагу, розглянувши більш детально види хімікатів, які до неї належать.

√ Клеї. Найважливіші засоби у взуттєвому виготовленні. Вони бувають різних видів: латексні, поліуретанові, гумові, поліхлоропренові, клеї-розплави та ін. Підбираються, відповідно до типу і призначення виробу, розробляються під певні виробничі завдання. Одними клеями проклеюють підошви, іншими – приєднують фурнітуру і декоративні деталі. Одні клейові матеріали підходять для склеювання натуральних шкір, інші – штучних, треті – текстилю. Якість клею безпосередньо впливає на якість взуття.

√ Активатори та праймери. Використовуються для попередньої обробки поверхонь перед нанесенням клею. Активатори (вони ж – закріплювачі, затверджувачі) покращують адгезійні характеристики поверхонь. Особливо цінними є в роботі з матеріалами, які провокують складнощі склеювання. Додатково затверджувачі збільшують опір клею старінню й тепловпливу. Праймери (ґрунтувальні засоби) максимізують якість клейових швів. Перш за все, вони потрібні при створенні взуття із матеріалів, які мають значну схильність до вбирання. Вибір засобу цієї категорії повинен зіставлятися з використовуваним клеєм і матеріалом виробу.

√ Засоби для галогенування підошов. Інакше – протрави для взуття, або травилки. Застосовуються для спеціальної обробки неходової частини підошви перед її приклейкою до взуттєвої заготовки. Ретельне просушування і знежирення таким чином поліпшує зчеплення.

√ Очисники (знежирювачі). Обов’язкові учасники процесу виготовлення взуття. Ці хімічні засоби застосовуються також перед склеюванням. Для підошви є свої очисники, для верху – свої.

√ Розчинники. Розчиняти доводиться взуттєві клеї. Як є різні види клейових матеріалів, так до них потрібно підбирати відповідні розчинники. Завдання розчинника, що вводиться перед застосуванням клею – підвищити його пластичність, зробити більш зручним у використанні.

На замітку! Найпопулярніші органічні розчинники у взуттєвому виробництві:

• бензин Галоша. Неетильований бензин-розчинник. Один з найкращих, позаяк, крім виконання свого основного завдання, не залишає характерного запаху;
• толуол. Дуже добре справляється зі своїм призначенням, однак потребує обережності в ході застосування, у зв’язку з певною токсичністю;
• ацетон. Часто використовується при виготовленні взуттєвих клеїв. Добре працює в тандемі з іншими розчинниками. З огляду на леткість, має потребу в акуратному підборі складу розчинювальної суміші, щоб запобігти помутнінню або побілінню клейової плівки;
• етилацетат. Поряд з ацетоном широко використовується як розчинник при створенні поліхлоропренових, перхлорвінілового, нітроцелюлозного та інших взуттєвих клеїв.

√ Зволожувачі, пом’якшувачі. Розгладжують незначні дефекти, складки і зморшки, як правило, у вже готовому взутті. Можуть застосовуватися на етапах супілювання, розтяжки, затягування і прасування. Дуже важливі у випадку з жорсткими шкірами, які потребують розм’якшення. Яскравий представник цієї групи засобів – гліцерин. Він чудово пом’якшує загрубілу шкіру, максимізуючи зручність роботи з нею і подальше використання, при цьому не пересушує шкіру і не проявляє агресивності, незважаючи на те, що є спиртовою сполукою. Взагалі гліцерин – універсальна речовина. Багато засобів для догляду за шкіряним і замшевим взуттям мають у своєму складі такий компонент.

√ Барвники. Хімічні засоби для надання необхідного кольору основному матеріалу. Бувають рідкими, аерозольними та кремоподібними. Задіюються при виготовленні та реставрації. Окремо можна згадати про фарби для зрізу.

√ Матеріали для фінішної обробки. Покликані реалізувати завершальні штрихи в готових виробах. Можуть виконувати полірування, надавати блиск, забезпечувати м’якість при дотику, реалізовувати захист від вологи і бруду.

Хімія для легкої промисловості в Україні

Хоча в нашій країні і поширений імпорт товарів легкої промисловості з інших країн, українські виробники текстилю, одягу, взуття семимильними кроками розвиваються у створенні чудової конкурентної продукції. Приваблюють покупця якістю, функціональністю, оригінальністю та автентикою. Сьогодні в Україні функціонує понад дві тисячі підприємств легкої промисловості. Більшість компаній виробляє готовий одяг. Далі йде текстильний напрямок. Трохи менше підприємств спеціалізується на виготовленні взуття та шкіряних виробів.

Напевно, немає сенсу наголошувати на тому, що українські підприємства-представники легкої промисловості стикаються із багатьма труднощами, починаючи з фінансових та закінчуючи юридичними питаннями. Закупівлі основної й додаткової сировини – теж непроста і не завжди безпроблемна частина роботи. Незважаючи на те, що в продажу є чимало хімічних матеріалів від різних постачальників, часом, буває складно знайти все необхідне у належній якості та на вигідних умовах. Якщо ви зіткнулися з подібним, хочемо допомогти вам у вирішенні цього завдання.

Компанія «Система Оптимум» є постачальником різноманітної хім. сировини для різних галузей промисловості, зокрема й для легкої. Ми багато років успішно працюємо у цій царині, маємо великий асортимент товару та пропонуємо взаємовигідну співпрацю клієнтам з усіх регіонів України.

Якщо вам потрібна хімія для легкої промисловості (текстильної галузі, виробництва одягу або взуття), будь-які зі згаданих у статті речовин, чи то гліцерин, ацетон, гіпохлорит натрію, сірчана кислота, чи щось інше, можете замовити на нашому сайті в потрібних кількостях і з оперативною доставкою. За додатковою інформацією та щодо співпраці звертайтеся за контактними номерами.