ИТС 39-2017 Производство текстильных изделий (промывка, отбеливание, мерсеризация, крашение текстильных волокон, отбеливание, крашение текстильной продукции)

     2.1.8 Мерсеризация

В процессе облагораживания тканей, содержащих хлопковое волокно, важное место занимает процесс мерсеризации ткани. Процесс заключается в пропитке ткани концентрированным раствором едкого натра при температуре 15°С-20°С, отжиме ткани до остаточной влажности 100%, обработке ткани под натяжением и промывке ткани горячей и холодной водой. Однако на современных производствах этот процесс сохранился для отделки таких элитных тканей, как сатины, поплины. Для хлопчатобумажных и хлопкополиэфирных плотных и тяжелых тканей типа диагонали и саржи применяется так называемая горячая мерсеризация, т.е. совмещение отварки и мерсеризации. Цеха и участки мерсеризации предусматривают организацию установки выпаривания щелочных растворов для их рециклинга и возврат для повторного использования.

Химическое взаимодействие едкого натра с целлюлозой происходит как экзотермическая реакция. В результате воздействия на целлюлозу концентрированных растворов едкого натра и последующей промывки водой происходит последовательное превращение целлюлозы в щелочную целлюлозу, а затем в гидрат целлюлозу:

Мерсеризованные хлопчатобумажные ткани приобретают блеск и шелковистость, повышаются их гигроскопичность, прочность, сорбционная способность и накрашиваемость. Важным свойством мерсеризованного материала является его повышенная реакционная (сорбционная) способность по отношению к красителям. Наблюдается экономия красителя при крашении в различные тона на 10%-30%, кроме того, достигается чистота и яркость окраски, какую невозможно получить на немерсеризованном хлопковом волокне. Окраски у мерсеризованных тканей более прочные, поскольку краситель легче проникает вглубь хлопкового волокна.

При мерсеризации суровых тканей щелочи расходуется больше, так как она взаимодействует с примесями целлюлозы; щелочной раствор засоряется и его повторное использование практически невозможно, причем ткань может быть мерсеризована неравномерно из-за плохого смачивания ее раствором щелочи. Мерсеризация отбеленных тканей может вызывать некоторое снижение степени белизны. Поэтому мерсеризуют как суровые, так и отбеленные ткани, причем при выборе места мерсеризации в технологическом процессе руководствуются ассортиментом, назначением и экономическими соображениями.

В технологической практике иногда применяют полумерсеризацию или натровку для улучшения накрашиваемости волокнистых материалов. Например, тяжелые одежные ткани обрабатывают в растворах щелочи (125-145 г/л) при температуре 20°С-25°С. Ткани мерсеризуют на цепных и валковых машинах непрерывного действия. В процессе нейтрализации ткань промывается холодной водой, в двух ваннах обрабатывается раствором серной кислоты (3-10 г/л) при температуре 20°С-25°С, для нейтрализации остатков щелочи промывается в пяти ваннах. Затем отжимается до 95%-100%-ной влажности, высушивается на сушильной барабанной машине.

Из оборудования применяются цепные мерсеризационные машины, бесцепные (валковые) машины, а также линии комбинированного типа (см. таблицу 2.8 и рисунки 2.4 и 2.5).

Таблица 2.8 - Техническая характеристика универсальной комбинированной линии для холодной мерсеризации

Совмещенный технологический процесс отварки и мерсеризации - горячая мерсеризация применяется для тяжелых хлопчатобумажных тканей поверхностной плотностью до 250-400 г/м, выработанных из крученой пряжи или пряжи, содержащей хлопковое волокно в смеси с синтетическими (лавсан).

Технологический процесс осуществляется в расправленном состоянии, где ткань пропитывается последовательно в двух пропиточных машинах раствором, содержащим, г/л: гидроксид натрия - 180-250, ПАВ - 5-10, гидросульфит натрия - 5. Ткань отжимается до 100% и запаривается в камере длительного запаривания при температуре 100°С-102°С в течение 60-90 мин. При этом водный раствор гидроксида натрия на ткани находится в кипящем состоянии, температура поддерживается на уровне 105°С-107°С (температура кипения раствора гидроксида натрия концентрацией 200-250 г/л), что защищает волокно от деструкции кислородом воздуха.

После запаривания ткань направляется в выщелачиватель, включающий две ванны, далее - в нейтрализационную часть машины, состоящую из семи ванн, где сначала обрабатывается слабым раствором серной кислоты, а затем промывается водой.

     
Рисунок 2.4 - Схема комбинированной мерсеризационной линии

     
Рисунок 2.5 - Схема мерсеризационной валковой машины