Зміст
Вступ
Розділ 1. Методи гідрофобної обробки текстильних матеріалів
.1 Вимоги до сучасного текстилю
.2 Способи підвищення зносостійкості водо- і пожежостійкості текстильних матеріалів. Надання водовідштовхуючих властивостей
.3 Характеристика матеріалів, що використовуються для покривного оздоблення текстильних матеріалів
Розділ 2. Об’єкт і предмет дослідження
.1 Текстильні матеріали на основі поліакрилатів
.2 Хімічний склад апретури для покривного оздоблення
.3 Експлуатаційні характеристики матеріалів
.4 Методи статистичної обробки даних експериментів
Розділ 3. Дослідно-експериментальна частина
.1 Варіанти обробки текстильного матеріалу покривною композицією
.2 Визначення впливу покривної обробки поверхні на гідрофобний ефект текстильного матеріалу
.3 Визначення фізико-механічний показників текстилю після гідрофобізації
Висновки
Список використаної літератури
Додатки
Вступ
Проблема забезпечення якості текстильних матеріалів є однією з найважливіших у підвищенні рівня життя, соціальної та екологічної безпеки населення. Щороку зростають вимоги до якості текстильних матеріалів, усе більше уваги приділяється не фізико-механічним властивостям, а комплексу споживних властивостей, які й визначають їх якість [1].
Проте питання якості й сьогодні залишається досить актуальним, що зумовлено постійним зростанням вимог покупців до споживних властивостей текстильних матеріалів.
Сукупні властивості одягу для масового споживача повинні забезпечувати максимальне задоволення його потреб у відповідності з призначенням при мінімальних витратах по догляду за ним.
На сьогодні технічні умови та інша нормативно - технічна документація на одяг побутового призначення не повністю враховують досягнення науково - технічного прогресу. Все це призводить до дилеми, що виріб, який відповідає стандарту, не задовольняє основних потреб споживача відповідно до його призначення.
При випуску деяких виробів не повністю враховуються властивості волокон, інколи волокна використовуються не за своїм призначенням. Дуже часто одяг, який відповідає художньо - естетичним вимогам і моді, не створює і не підтримує навколо тіла мікроклімату, не забезпечує комфортних умов для життєдіяльності його організму, не сприяє збереженню здоров'я і працездатності людини, тобто не відповідає вимогам, які найбільш повно характеризують рівень якості виробу щодо потреб споживача. Одяг для повсякденного ношення повинен максимально задовольняти конкретні потреби споживача, надійно з максимальною ефективністю виконувати задані функції у визначених умовах його експлуатації [6].
Таким чином, актуальність обраної теми, її наукова та практична значимість обумовили вибір теми дипломної роботи " Гідрофобна обробка текстильних матеріалів".
Мета роботи полягає в дослідженні впливу технологічних параметрів процесу покриття текстильних матеріалів поліакрилатами на гідрофобний ефект. Для досягнення поставленої мети, визначено основні завдання роботи:
· дослідити вплив покривної обробки тканини з штучного волокна нейтрон дисперсіями акрилових полімерів на гідрофобний ефект та її фізико-механічні показники;
· встановити оптимальні параметри процесу покривної обробки тканини;
· встановити оптимальний склад гідрофобізуючої композиції.
Об'єктом дослідження було обрано тканину саржевого плетіння ПАН нейтрон.
Предмет дослідження - встановити технологічні параметри процесу обробки текстилю поліакрилатними дисперсіями, визначити оптимальний склад дисперсії, що забезпечить високий гідрофобний ефект, задовільні фізико-механічні показники тканини.
Новизна дослідження полягає у розробці нової композиції,для обробки текстильного матеріалу, що забезпечує йому водо- та брудовідштовхувальні властивості.
Дослідно-експериментальна робота проводилась з використанням сучасних методів досліджень та статистичного апарату для обробки результатів експерименту.
Розділ 1. Методи гідрофобної обробки текстильних матеріалів
1.1 Вимоги до сучасного текстилю
Розвиток вітчизняної текстильної промисловості у сучасних мовах не можливий без виробництва високоякісної конкурентоспроможної продукції. Застосування нових технологій та якісних препаратів дає можливість створити для текстильних матеріалів комплекс високих споживних властивостей і підвищити їх рівень відповідності екологічним вимогам, що й забезпечить належну якість тканин.
Якість тканин, як відомо, оцінюється сукупністю тих чи інших споживчих властивостей, які залежать від умов експлуатації, волокнистого складу і будови. Так, наприклад, гігроскопічність є важливою для білизняних тканин, стійкість забарвлення до дії світла - для одягу літнього асортименту [6].
Текстильні матеріали передусім повинні забезпечувати нормальне функціонування організму людини - безперешкодно поглинати рідку і пароподібну вологу з поверхні тіла і повільно відводити її у середовище. До того ж вони повинні мати не тільки високу гігроскопічність і водопоглинання, капілярність і вологовіддачу, але й бути стійкими до забруднень і добре піддаватися дії прання [8]. Крім високої гігієнічності, текстильні матеріали повинні бути стійкими до багаторазового прання, тертя і багаторазових деформацій розтягування і згинання, мати високу формостійкість, яка б гарантувала стабільність форми і розмірів виготовлених з них виробів.
Вимоги споживачів до текстильних матеріалів регламентуються нормативною документацією і є обов’язковими під час проектування, виготовлення виробів, впровадження нового асортименту товарів на ринок [6].
Найбільш вагомими серед чинників, які визначають рівень основних споживних властивостей, технологічність та економічність текстильних матеріалів, є:
· волокнистий склад,
· особливості будови,
· вид обробки,
· різноманітність і рівень якості барвників, апретів та інших хімічних реагентів, що застосовуються для основної та остаточної обробки текстильних матеріалів [4].
Досить суттєво впливають на формування механічних, фізико-гігієнічних, естетичних властивостей і рівень якості текстильних матеріалів особливості їх будови - ступінь заповнення, щільність, вид переплетення, характер поверхні тощо. Варіюючи зазначеними показниками будови, можливо проектувати матеріали із заданим комплексом споживних властивостей для конкретного призначення. Споживач у процесі експлуатації виробу найбільшу увагу приділяє стійкості забарвлення до дії фізико-хімічних (світла, підвищеної температури) та механічних факторів (сухе та мокре тертя, розривні характеристики, багаторазове прання). Під дією цих факторів відбуваються фізико-хімічні зміни у структурі барвника і порушення міцності їх зв’язків з волокнами, що призводить до незворотних змін кольору матеріалів. Тому передбачається застосування перспективної технології обробки матеріалів, яка б дозволяла не тільки надавати їм комплексу необхідних споживних властивостей, а й зводити до мінімуму притаманні їм недоліки, а також продовжувати терміни експлуатації виробів з цих матеріалів [8].
Для споживача важливим є задоволення його вимог до виробів у часі, тобто їх надійність, оскільки процес зношування, що включає зміну розмірів, форми, стану поверхні матеріалу, може завершитися загальним руйнуванням з частковою або повною втратою цілісності. Причиною зношування є комплексна дія різних факторів, зокрема механічних (багаторазове прання, тертя, багаторазове розтягнення, згинання тощо), фізико-хімічних (дія світла, температури, мийних засобів тощо), біологічних (руйнування мікроорганізмами, комахами) [23].
Проблема зносостійкості текстильних матеріалів є досить актуальною. При цьому головний акцент ставиться на дослідженні механічних властивостей, які визначають стійкість до тертя цих матеріалів, їх розривні характеристики, здатність до усадки.
Вирішальною характеристикою довговічності білизняних тканин є стійкість матеріалів до тертя і багаторазового прання. Тертя текстильних матеріалів супроводжується зменшенням маси виробу і охоплює процес зачеплення нерівностей, їх зрізання, розхитування структури і як наслідок - повне руйнування матеріалу. Гладкі, м’які і пружно-еластичні текстильні матеріали є більш стійкими до тертя, ніж жорсткі, тверді і нерівні [21]. Значний вплив на зносостійкість текстильних матеріалів поряд з іншими здійснюють обробні операції. Плівки, що утворюються на поверхні волокон під час обробки, склеюють окремі волокна в пряжі і запобігають їх випаданню, підвищуючи зносостійкість тканин.
Матеріали, які піддаються частому пранню зношуються не стільки в процесі експлуатації, як руйнуються самим пранням, під комплексною дією фізико-хімічних і механічних факторів. Деякі автори вважають, що під час прання 4/5 зношування припадає на механічні пошкодження матеріалів і лише 1/5 - на хімічні. За відомостями авторів [26] зношування тканин з целюлозних волокон внаслідок хімічних пошкоджень під час першого прання є незначним і становить не більше 2%, а після 50-го прання - до 25 %.
При створенні одягу майбутнього велика увага повинна приділятися створенню текстильних матеріалів, які б забезпечували мінімальний догляд за ними у процесі ношення.
У цілому одяг для повсякденного ношення повинен мати низьку забруднюваність і легку брудовидалюваність. Всім відомо, що легка забруднювальність і низька брудовидалюваність одягу різко погіршують його споживчі властивості, зменшують надійність, доброякість і довговічність. На жаль, ще сьогодні для випуску ряду текстильних матеріалів використовують волокна і обробні препарати, які сприяють забрудненню і особливо ускладнюють видалення бруду з них [26].
Покращення протизабруднювальних властивостей текстильних матеріалів - важлива проблема використання волокон у легкій промисловості, один із основних резервів покращення якості виробів і збільшення строку їх ношення. У наш час, однак, ця проблема вивчена недостатньо. Це пояснюється тим, що забруднювання й брудовидалення є дуже складними процесами, які включають взаємодію бруду з текстильними матеріалами (у цілому), волокном, замаслювачем, апретом, водою і миючими засобами, впливом поверхневих сил контактуючих тіл і різних зовнішніх сил. При забруднюванні текстильних матеріалів мають місце процеси механічного, фізичного й фізико-хімічного характеру.
З упровадженням хімічних волокон у текстильну промисловість і широким застосуванням високоякісних завершальних оброблень типу "пери-носи", "форниз" та ін., зниження забруднювання текстильних матеріалів стає найбільш актуальною проблемою покращення споживчих властивостей виробів. Це пов'язано з тим, що більшість хімічних волокон забруднюються швидше, ніж гідрофільні натуральні волокна. Гідрофобні синтетичні волокна, особливо поліефірні, які найбільш широко застосовуються в текстильній промисловості, завдяки накопиченню електростатичних зарядів, схильні до притягування сухих пігментних забруднень, а олеофільний їхній характер сприяє легко забруднюванню масло - і жировмісними забрудненнями й погіршує видалення з них цих забруднень, свою чергу, нанесення на волокно багатьох обробних препаратів також збільшує схильність тканин до забруднення або погіршує їх відпирання [27].
Текстильні вироби в процесі експлуатації піддаються різноманітним забруднюванням, причому вид забруднювання (осідання або притягання частинок, контактування з брудовмісною речовиною і т.д.) залежить від умов експлуатації виробів.
Різноманітність джерел і видів забруднень, специфічна схильність до різних видів забруднень натуральних і хімічних волокон і різні умови експлуатації ускладнюють вирішення проблеми протизабруднювального оброблення текстильних матеріалів. Вирішення її ускладнюється ще й тим, і багато які препарати, що застосовуються для завершального оброблення текстильних матеріалів, сприяють їхньому забруднюванню. Так, наприклад, кремнійорганічна рідина ГКЖ-94, яка широко застосовується у легкій промисловості, сприяє забруднюванню виробів сухими і масловмісними забрудненнями і ускладнює їх видалення.
З іншого боку, багато препаратів, які застосовуються для протизабруднювального оброблення текстильних матеріалів, відзначаються специфічною дією тільки у відношенні до одного виду забруднень, одночасно є індиферентними до інших забруднень або навіть сприяють закріпленню бруду на волокні.
Різноманітність волокон, які застосовуються в текстильній промисловості, і джерел забруднень не дозволяють створити хімічний препарат, який надавав би тканинам із різних волокон універсальні протизабруднювальні властивості. Всі препарати, які застосовуються в наш час для протизабруднювального оброблення, тільки зменшують забруднювальність або полегшують відпирання виробів, але не забезпечують ідеального оброблення [27].
Немає сумніву, що в недалекому майбутньому (5 - 10 років) всі текстильні матеріали різного призначення будуть випускатись з брудовідштовхувальними і, головне брудовидаляльними властивостями, завдяки чому значно покращуються їх споживчі властивості.
При створенні текстильних матеріалів майбутнього велика увага також буде приділятись наданню їм вогнезахисних, антимікробних і антистатичних властивостей [26].
1.2 Способи підвищення зносостійкості водо- і пожежостійкості
текстильних матеріалів. Надання водовідштовхуючих властивостей
Як новий будинок без внутрішнього оздоблення та інженерних комунікацій не придатний для житла, так і суворий текстильний матеріал тільки після обробки на хімічній стадії технології та її останньої стадії - апретування стає готовим текстильним матеріалом з комплексом споживчих властивостей.
Під дією комплексу факторів зношування в мікро- і макроструктурі матеріалу поступово виникають зміни, які призводять до погіршення його зовнішнього вигляду та властивостей і надалі до руйнування, тобто проходить процес поступового зношування виробу [5].
Фактори зношування поділяють на групи: механічні, фізико-хімічні, біологічні та комплексні.
До механічних факторів зношування належать багатократні деформації розтягу, згину, стискання, зсуву і багатократне тертя (витирання). Найбільша частка механічного зношування припадає на стирання. В якості критеріїв зношування від багатократних деформацій використовують витривалість, довговічність, зміну розривного навантаження і залишкову циклічну деформацію після заданого числа циклів деформування [21].
Однією з основних причин зношування є витирання внаслідок зовнішнього тертя матеріалу з іншими поверхнями, яке супроводжується зменшенням його маси. Критерієм зносостійкості текстильних матеріалів при стиранні, прийнятим в якості стандартного, є витривалість - число циклів стирання до появи отвору (дірки). На початковій стадії стирання текстильних матеріалів, коли ще не спостерігається втрата великої кількості волокон, виникає пілінг. На пілінгування тканин великий вплив мають параметри їхньої структури: щільність і вид переплетення. Пілінгування оцінюють числом пілей на одиницю площі проби після її стирання заданим числом циклів.