Физико - химические свойства тканей и загрязнений. Моющие средства

Физико - химические свойства тканей и загрязнений. Моющие средства.

Стирка изделий из тканей представляет собой комплекс тепловых и механических воздействий на загрязненную ткань с помощью моющих средств и удаление загрязнения моющими и ополаскивающими растворами. В процессе стирки участвуют ткани, загрязнители и моющие средства, поэтому рассмотрение процессов гидромеханической обработки изделий из тканей целесообразно начать с рассмотрения их физических и химических свойств.

В настоящее время используют ткани трех типов: натуральные, химические и смешанные. Материалы для натуральных тканей образуются в природе (хлопок, лен, шерсть, шелк), химические (искусственные и синтетические) изготавливаются промышленностью на основе физико - химических процессов (капрон, вискоза, ацетат, полиэстр и др.), смешанные ткани в своем составе имеют определенный процент натуральных волокон. Объем производства тканей на основе химических волокон постоянно увеличивается. По данным специалистов к 2000 году выпуск натуральных тканей составит 30-35%, а химических и смешанных - 65-70% [1].

В процессе стирки происходит взаимодействие тканей изделий с моющим раствором. Способность материалов поглощать воду оценивается водопоглощаемостью, водоемкостью и капиллярностью.

Свойства тканей можно разделить на три группы: механические (прочность, удлинение, эластичность, сминаемость, склонность к изнашиванию); гигиенические (воздухопроницаемость, гигроскопичность); физические (усадка, легкость очистки, плотность, белизна, тепловые свойства).

Текстильные материалы имеют пористое строение с воздушными прослойками между отдельными волокнами и нитями и их тепловое сопротивление зависит в основном от пористости. Теплопроводность воздуха меньше теплопроводности волокон, поэтому если поры мелкие и “задерживают” воздух, то тепловое сопротивление таких материалов высокое, а если поры крупные и сквозные, то они не препятствуют свободному перемещению воздуха, и теплоизолирующие свойства материала ухудшаются.

Оптимальные гигиенические показатели имеют шерстяные ткани. К их недостаткам относится низкий показатель теплоустойчивости, т.к. при нагревании до 100 - 105°С шерстяные ткани разрушаются и их рекомендуется стирать и сушить при температурах не выше 50°С. Теплоустойчивость материала оценивается максимальной температурой, выше которой начинается ухудшение свойств материалов, препятствующее их дальнейшему использованию. Изделия из искусственных волокон обладают устойчивостью к температурам 110 - 120°С, рекомендуемая температура их сушки составляет 60°С.

Некоторые синтетические ткани, такие как капрон, лавсан, устойчивы к истиранию, а такие ткани, как вискоза и ацетат теряют прочность в мокром состоянии до 40 %. Hатуральные волокна, такие как шерсть, натуральный шелк, в мокром состоянии теряют прочность. Исключение составляет хлопок, прочность которого при намокании повышается. В целом потеря прочности мокрой ткани пропорциональна ее гигроскопичности, поэтому следует выбирать интенсивность механического воздействия в зависимости от вида ткани и избегать избыточных механических воздействий на ткань во время стирки.

Любой текстильный материал является типичным пористым сорбентом и в нем можно выделить следующие виды пор:

а) макропоры - наиболее крупные поры, эффективный диаметр которых больше 400 нм, удельная поверхность достаточно мала и не превышает значения 0,5 ¸ 2 м² /г;

б) мезопоры, эффективные диаметры которых составляют от 3 до 400 нм, а удельная поверхность - от 10 до 400 м² /г;

в) супермикропоры - крупные микропоры, эффективный диаметр которых составляет от 1,4 до 3 нм, пористость является промежуточной между пористостью микро- и мезопор;

г) микропоры - наиболее мелкие поры с эффективным диаметром в пределах от 1 до 2 нм, суммарным объемом, не превышающим 0,5 см³ /г.

Размеры микропор и супермикропор сопоставимы с размерами адсорбирующихся в порах молекул загрязнений, т.е. их размеры так малы, что проникновению в них загрязнений препятствуют стерические эффекты. Основная масса бытовых и производственных загрязнений первоначально сорбируется в мезо- и макропорах. В материалах роль мелких мезопор выполняют неплотности межфибриллярной упаковки, а роль макропор - межволоконные капилляры. Эти поры играют роль транспортных каналов, по которым загрязнения перемещаются к мелким порам.

В состав загрязнений на изделиях из тканей входят в основном следующие компоненты:

а) вещества, растворимые в воде и не образующие прочных соединений с волокнами;

б) вещества, растворимые в воде и образующие прочные соединения с волокнами;

в) белковые вещества;

г) жировые вещества;

д) неорганические пигменты.

Основные растворимые вещества, не имеющие сродства к волокну - это поваренная соль и мочевина, главным образом, из пота. Их удаление с белья в процессе стирки практически не вызывает каких-либо затруднений. Вещества, растворимые и имеющие сродство к волокну - это все красящие вещества, попадающие на волокно случайно, такие, как фруктовые соки, вино, чай, кофе, чернила. В связи с тем, что они прочно связываются с волокном, их устранение с волокна вызывает большие затруднения и для удаления этого типа загрязнений применяется процесс химической отбелки.

Белковые вещества, вследствие их набухания в щелочной и горячей моюшей ванне в принципе удаляются