Текстильна галузь є неймовірно фрагментованою та неоднорідною. Через це в ньому переважають малі та середні підприємства. Він поєднує три важливі типи кінцевої продукції: одяг, домашні меблі та промислове застосування.
Зараз важко уявити світ без текстилю. Особливо це стосується одягу, який кожен із нас носить щодня. Одяг забезпечує комфорт і захист, а для великої групи людей це також надзвичайно важливий спосіб виразити свій стиль та індивідуальність. Текстильну промисловість часто називають однією з найдовших і найскладніших промислових ланцюгів. Він складається з великої кількості підгалузей, які охоплюють увесь виробничий цикл, починаючи з виробництва сировини (наприклад, синтетичних волокон), через напівфабрикати (наприклад, пряжу та тканини) до готових до використання продуктів, таких як килими, одяг і текстиль для промислового використання.
Текстильні волокна виготовляються з величезної кількості матеріалів. Для більшості з них характерна полімерна конструкція. Основною сировиною для виробництва волокна є:
- природні волокна – це тваринні волокна (також їх називають білковими волокнами – наприклад, шовк, вовна, волосся), рослинні (целюлозні волокна – наприклад, льон, коноплі, бавовна, кропива) або мінеральні волокна, які містяться в багатьох природних мінералах,
- штучні волокна – штучні волокна. Це можуть бути волокна на основі целюлози (наприклад, ацетат целюлози) або синтетичні полімери, наприклад нейлон, поліакрилонітрил (анілан), поліефір (елана) і поліуретан (лайкра) волокна,
- перероблені матеріали (так званий rPET) – це матеріали з відновлюваних природних ресурсів, наприклад PLA (Полілактид), який виробляється переважно з кукурудзи та є біорозкладаним, або медні волокна, створені в результаті осадження целюлозних волокон у мідній ванні.
Перший процес, якому піддаються натуральні та штучні волокна, це прядіння. Спочатку пухкі волокна проходять через серію різних механічних операцій (розпушування, змішування та чесання), а потім піддаються правильному формуванню. Цей процес можна розділити на два основні типи:
- вовняна – використовується для отримання пряжі з натуральних волокон (вовни) і комбінованої пряжі, яка містить вовну і синтетичні волокна, наприклад поліестер, поліакрилонітрил або поліамід,
- бавовна – використовується для виробництва бавовняної та змішаної пряжі, що складається з бавовняних волокон та інших матеріалів, наприклад поліефірних, віскозних або поліамідних волокон.
У процесі прядіння використовуються хімічні речовини, що важко розкладаються, які наносяться на волокна в кількості від 2 до 5%маси речовини. Це полегшує перебіг наступних етапів процесу виготовлення пряжі. На цьому етапі найчастіше використовуються мінеральні та силіконові масла, а також ароматичні вуглеводні, які повністю видаляються з пряжі під час остаточної обробки. Пряжа використовується для виробництва двох основних асортиментів плоских текстильних виробів, тобто тканин і трикотажу.
У випадку з тканинами першою операцією є склеювання основ. Він передбачає нанесення на пряжу спеціальних хімічних речовин, що підвищує її механічну міцність. Цей процес називається розміром. Текстильні проклеювачі можуть бути на основі полісахаридів (наприклад, карбоксиметилцелюлози) або синтетичних полімерів, таких як поліакрилати. Це не стосується процесу в’язання. Пряжа для трикотажу спеціально підготовлена шляхом нанесення шлікерних препаратів. Ці речовини призначені для зменшення напруги в процесі в’язання, яка є результатом тертя між ниткою та напрямними елементами машини.
Одним із продуктів, який можна використовувати на етапі проклейки, є Rokrysol JW20 , який є ефективним синтетичним проклеювальним засобом. Надає пряжі властивості відповідно до вимог, що забезпечують подальшу правильну переробку пряжі в тканину. Rokrysol JW20 розчиняється у воді в будь-якому співвідношенні, що забезпечує рівномірне нанесення та покриття пряжі. Після нанесення Rokrysol JW20 подальші етапи обробки тканини (відбілювання, фарбування або друк) проходять більш ефективно. У разі електризації пряжі під час обробки до проклейки рекомендується додати спеціалізований антиелектростатичний препарат Rostat А. Цей продукт майже повністю виключає виникнення статичної електрики, а також надає волокнам хороші властивості ковзання. Продукт добре працює в процесах підготовки текстильної сировини як доповнення до проклейки основ, підготовки сировини після фарбування та остаточної обробки тканин і трикотажу.
Наступним етапом обробки текстильної сировини є подальша попередня обробка. Вибілюють, фарбують і рафінують сипучі волокна, пряжу, тканини і трикотаж. Вибір і порядок виконання одиничних операцій залежить від типу сировини та форми виробу (пряжа, тканина або трикотаж).
Підготовка виробів з бавовняного волокна
Обробка бавовняних волокон та інших целюлозних волокон дуже складна. В основному він використовує такі процеси, як дублення, розшліфовування, мерсеризація та відбілювання.
Перший процес передбачає переміщення сировини над полум’ям газового пальника, завдяки чому видаляються елементарні волокна.
Наступним кроком є розшліфування. У випадку синтетичного проклеювання його зазвичай промивають на водяній бані з карбонатом натрію разом із змочувальними добавками. PCC Group пропонує ряд зволожувачів, які ідеально підходять для використання в текстильній промисловості. Серія POLIkol (PEG) – це група поліоксиетиленгліколю, яка завдяки своїй структурі має солюбілізуючі, пом’якшувальні, змащувальні, антистатичні та зволожуючі властивості. Поліоксиетиленгліколі характеризуються дуже хорошою біологічною здатністю. Це також безпечні та нетоксичні речовини, тому вони знижують екологічну шкідливість водних ванн. Продукти серії ROKAnol IT – це етоксильовані жирні спирти, які забезпечують належне зволоження очищеної поверхні та диспергування частинок бруду, що впливає на високу ефективність видалення бруду з тканини/трикотажу та твердих поверхонь. Ці продукти є ідеальними інгредієнтами лужних і кислотних миючих засобів, які використовуються для професійного прання та промислового чищення. У свою чергу, продукція ROKAnol NL використовується для попередньої обробки волокон. Вони можуть бути використані для видалення масляних плям з тканин і трикотажних полотен, утворених під час промислових процесів в’язання та ткацтва. Продукти ROKAnol NL також покращують ефективність відбілювання, що безпосередньо впливає на покращення капілярності барвника в процесах фарбування.
Наступним процесом є мерсеризація, яка покликана підвищити міцність волокон і надати їм відповідний блиск.
Останній етап початкової підготовки бавовняних волокон – відбілювання. Він полягає у знебарвленні природного кольору, спричиненому забрудненнями кольорових волокон (наприклад, у випадку льону), які неможливо видалити пранням. Прикладом такої хімічної сполуки є гіпохлорит натрію , який можна використовувати для відбілювання лляних, конопляних і бавовняних трикотажних полотен. Завдяки гіпохлориту натрію досягається дуже високий ступінь білизни. Щоб підвищити ефективність відбілювання, перед початком процесу використовуються хімічні агенти для нейтралізації лужних залишків у волокнах (наприклад, соляна кислота ).
Обробка виробів з вовни
Вироби з вовни також повинні пройти ряд попередніх обробок перед виконанням етапу фарбування. Основними процесами їх приготування є карбонізація, попереднє промивання та відбілювання.
Карбонізація спрямована на повне видалення рослинних домішок. Цей процес передбачає обробку вовняних волокон розчином сірчаної кислоти з наступним нагріванням до температури вище 100°C. Пошкоджені волокна механічно видаляють і все нейтралізують ацетатом натрію. Після завершення карбонізації слід етап прання, щоб видалити речовини з волокон, нанесених під час прядіння. Попереднє прання забезпечує високий ступінь змочуваності та вбирання відбілюючих речовин і барвників. Останній етап – відбілювання вовни. У цьому процесі найчастіше використовується перекис водню.
Вироби з хімічних волокон
Вироби із синтетичних волокон також потребують ряду операцій, серед яких найважливішими є попереднє прання та термостабілізація.
Як і у випадку з натуральними волокнами, попереднє прання має на меті видалити з волокон речовини, нанесені під час прядіння. У свою чергу термостабілізація полягає в нагріванні продуктів, які транспортуються в гарячому повітряному середовищі через наступні камери нагріву. Термостабілізація забезпечує формостійкість тканин на завершальних етапах виготовлення, а також під час використання виробів із синтетичних волокон.
Фарбування текстильних виробів
Багато текстильних виробів фарбуються, як-от сипучі волокна, пряжа, тканини, трикотаж і навіть готові вироби. Можна виділити дві основні групи методів фарбування: періодичні та безперервні, до яких також відносяться напівбезперервні методи.
Періодичні методи полягають у зануренні текстильного матеріалу у водний розчин барвника на певний період часу. У ванну також додаються хімічні допоміжні речовини, які дозволяють молекулам барвника мігрувати всередині волокон. Після завершення цього процесу ванну зливають у стічні води, а текстильний виріб промивають для видалення хімічних речовин.
Основним елементом, який розрізняє безперервний і періодичний методи, є нанесення барвника шляхом прокладки. Крім того, у безперервних методах наступні процеси фарбування проходять безперервно один за одним, тоді як у напівбезперервних методах після набивання процес переривається, а подальші етапи виконуються як незалежні операції.
Прикладом продукту, який може виступати в якості носія в текстильній промисловості, є Rokelan OPD . Продукт можна використовувати як носій у процесі фарбування гідрофобних і поліефірних волокон, як чистих, так і змішаних. Забезпечує отримання яскравих кольорів незалежно від їх відтінку та інтенсивності. Фарби з використанням Rokelan OPD показують хорошу стійкість до світла. Крім того, використання цього продукту гарантує високу ефективність барвника.
Допоміжні хімічні речовини для фарбування
Залежно від типу волокон використовуються різні добавки для поліпшення процесу фарбування. У випадку з целюлозними волокнами, де ванни відбуваються в лужному середовищі, важливо підтримувати належний рН ванни. Найчастіше для цієї мети використовують содовий луг , тобто водний розчин гідроксиду натрію ( каустичної соди ).
Іншими добавками, які використовуються в процесі фарбування целюлозних волокон, є окислювачі (найчастіше тут використовується перекис водню) і мийні засоби, які забезпечують ефективний хід прання після фарбування. Серія Roksol ( PSWN, ICESOLDE PAN / 35L і AZR ) – це група ефективних миючих і чистячих засобів. Ці продукти можна використовувати як засоби для промислового прання текстильних виробів. Вони дуже добре розчиняються у воді та покращують ефективність фарбування завдяки своїм проникаючим властивостям. Продукція Roksol дозволяє видаляти ряд речовин, таких як натуральні жири, мастила, синтетичні воски та проклеювання. Завдяки своїм властивостям низького піноутворення їх можна використовувати в багатьох технологічних процесах на різних типах апаратів, не викликаючи збоїв у їх роботі.
У випадку з вовняними волокнами, де процес фарбування відбувається в кислому середовищі, для забезпечення відповідного рН ванни використовується сірчана кислота або оцтова кислота . Крім того, в розчин також додають відновники (наприклад, тіосульфат натрію) і вирівнювачі, які використовуються для отримання однорідних барвників.
При фарбуванні синтетичних волокон також використовується ряд добавок. PES (поліефірні) волокна вимагають використання загусників (наприклад, поліакрилатів), щоб обмежити міграцію барвника під час сушіння. ПА (поліамідні) волокна вимагають суворого контролю pH, для цього використовується сірчана або оцтова кислота . Крім того, також використовується ряд вирівнювачів і диспергаторів. PCC Group пропонує низку спеціалізованих продуктів, які можуть виконувати цю функцію. Диспергатор NNOC E — це продукт, який використовується в процесах фарбування як диспергувальний та вирівнювальний агент. Зберігає важкорозчинні барвники в гомогенній дисперсії в фарбавальних ваннах.
Текстильний друк
Процес текстильного друку включає локальне фарбування для отримання попередньо визначеного малюнка. Всі види волокон вимагають відповідної підготовки перед друком. На текстильну основу наноситься заздалегідь приготовлена паста, яка містить барвники або пігменти. Потім уже підготовлені волокна піддають процесу друку, який можна виконувати різними методами (наприклад, плоскі, ротаційні та спрей-плівки). Після завершення процесу відбувається фіксація, інакше звана сушка. Останнім етапом є промивання, завдяки якому з волокон видаляються незакріплені частинки барвника та різні хімічні речовини, що використовуються для приготування пасти для друку (наприклад, диспергатори або емульгатори). Етоксильовані нонілфеноли, тобто продукти ROKAfenol , ідеально працюють у цьому застосуванні. Їхні мийні, емульгуючі та миючі властивості роблять їх ефективними для підтримки процесів прання. Засоби ROKAfenol можна використовувати для очищення різних волокон, як вовни, так і бавовни, а також хімічних волокон, щетини та шкіри. Їх стійкість до високої температури та висока концентрація електролітів забезпечують використання в складних умовах у текстильній промисловості, наприклад, у процесі прання вовни та кип’ятіння бавовни.
Текстильна обробка
Останнім процесом, якому піддаються волокна, є хімічна обробка. Його метою є надання продуктам певних корисних властивостей, наприклад, водонепроникність або обмеження тенденції до зминання. Для запобігання зминання матеріалів використовуються відповідні зшиваючі агенти та пом’якшувальні добавки.
У процесах обробки текстилю можна використовувати такі препарати, як Roksol АТ2 та Roksol АЗР . Ці вироби роблять текстильні вироби м’якими та приємними на дотик. Мають пом’якшувальні та антистатичні властивості, завдяки чому запобігають електризації волокон та полегшують їх подальшу обробку. Roksol AZR також має емульгуючі властивості, завдяки чому підтримує процес миття та очищення плям. Продукт також характеризується хорошою здатністю проникати в барвник у ванні.
Гідрофобні (водостійкі) покриття отримують шляхом додавання відповідних полімерів на поверхню волокон, які утворюють водонепроникну плівку. Крім того, для їх покращення використовуються силіконові та фторуглеродні агенти.
Текстильний ринок у світі
Оціночна вартість світового ринку текстилю становить приблизно 830 мільярдів доларів США (дані зі звіту Grand View Research 2015), і очікується, що ця цифра зросте в найближчі роки. Зростаюча обізнаність роботодавців і працівників щодо забезпечення засобами індивідуального захисту та, таким чином, забезпеченням безпеки на роботі є одним із важливих факторів розвитку цього сектору. Крім того, використання все більшої кількості сучасних волокон, таких як кевлар, дає можливість розробляти інноваційні продукти, які створюють нові додатки на ринку одягу. Іншим важливим аспектом у текстильному секторі є постійне падіння цін на бавовну на деяких ринках (особливо в Індії), головним чином через перевиробництво та високий рівень запасів на складах.
