ZUT_prednasky.pdf

Rozvoj lidských zdrojů TUL pro zvyšování relevance, kvality a přístupu ke vzdělání v podmínkách Průmyslu 4.0 Zušlechťování textilií Lektor: doc. Ing. Martina Viková, Ph.D. doc. Ing. Michal Vik, Ph.D. CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_015/0002329 Produktová orientace výroby SPORTTECH AGROTECH CLOTHTECH Sport Agriculture Leisure Clothing Forestry Horticulture BUILDTECH Footwear Fishing Building Construction PROTECH personal and property protection PACKTECH Industrial and GEOTECH consumer packaging Geotextiles Civil engineering HOMETECH MOBILTECH Furniture Interior Transportation Floor coverings OEKOTECH INDUTECH Environment protection MEDTECH Filtration Other industrial Medical Hygiene Funkce a úpravy vodoodpudivá – stany, sedačky, draperie, nábytek, oděvy do deště nehořlavá – bytové textilie, stany, vojenské textilie, ochranné oděvy, uniformy oděru-vzdorná – koberce, stany, autosedačky antistatická – potahy, koberce, autosedačky, oblečení samočistící – stany, plachty ochrana proti UV – střechy, stany, markýzy, clony stany, oblečení, lodní textilie - ochrana proti hmyzu oblečení – plnící úprava (neprůhledná) oblečení – nemačkavá rukavice, stany - ochrana proti proříznutí pracovní oděvy, uniformy, ochranné oděvy – vysoká viditelnost oděvy, autosedačky – proti-žmolková zdravotnické textilie, spodní prádlo, ponožky - antimikrobiální oděvy, pracovní oděvy - nešpinivá Multifunkční textilie Občané jsou permanentně chráněni pomocí flexibilních struktur s bariérovým efektem: nehořlavost, ochrana před působením hluku a tepla, stínění elektrostatického působení a elektromagnetického záření, filtrace prachu, hmyzu apod. Z důvodu zajištění maximální úrovně bezpečnosti občanů v budovách, dopravě a k zajištění dobré pohody občanů je nutno přehodnotit dosavadní přístupy ke konstrukci a úpravám textilií. Po zrušení dovozních kvót od 1-1-2005 Evropský textilní průmysl zvýšil přidanou hodnotu svých výrobků aby zachoval konkurenceschopnost. Vývoj MULTIFUNKČNÍCH TEXTILIÍ S vyšší technologickou náročností a přidanou hodnotou NANOTECHNOLOGIE Nano se pojí s řadou vlastností, které se významně mění právě s tímto malým rozměrem Nano částice Pavoučí hedvábí Lidský vlas Nano-Whiskers™ I Whiskers (Vousy) Páteř Háčky Hydro a oleofobita Super odolnost Prodyšnost Vlákno Nemění omak Textilie zůstává měkká a přirozená Nemačkavost Někdy se nicméně jedná o interpretační problém, resp. zavádění nových názvů pro známé skutečnosti – hydrofobní úprava pak může být interpretována jako nanotechnologie Nano-Whiskers™ II jak je vidět vlasy (vousy) vyučujícího mají rovněž odperlující efekt = lze považovat jeho vlasy za nanotechnologii? Kapka vody 10-100nm Vlákno 10-50µm WATER REPELLENCY - 100% COTTON Neupravená Nová upravená 20 praní 50 praní textilie textilie I zde lze stejného efektu dosáhnout „klasickou“ hydrofobní úpravou pomocí substituovaných reaktoplastů. Je to tedy nanotechnologie? NanoSphere® I The classical surface: The contact surface of a water drop or a particle of dirt with the textile, and therefore the level of adhesion, is very large. As a result, water or dirt adheres to the textile. The NanoSphere® surface: Water drops or particles of dirt lie only on the peaks of the nano particles, and therefore have a lower contact area. Adhesion is significantly reduced, water runs off, dirt is repelled or can be simply rinsed off. NanoSphere® II bionika (známá také jako biomimetika, bioinspirace, biognóza nebo biomimicry) je aplikací biologických systémů a metod vyskytujících se v přírodě na stadium a vývoj nových technologií. Nicméně se zde rovněž můžeme setkat s posunutou interpretací, která slouží spíše marketingovým účelům, než skutečnému vědeckému popisu systému, či technologie. Kavernizace povrchu vlákna může přinést hydrofobní efekt, má ale vliv na mechanické Povrch lotosu parametry textilie. upravená textilie Aerosil ® 90 a směsné silany Obrázek A ukazuje obrazy textilií upravených bez mikrovlného a obrázek B s mikrovlným roztokem Aerosil ® 90 a směsných silanů. OTMS (n-octyltrimethoxysiloxan) BTEOSE (bis triethoxysilyl ethan) Mikrovlnný ohřev – nešpinivá úprava Biotechnologie implementace inovativních řešení v zušlechťování umožňuje širší použití textilií inovativní ekologické postupy pomáhají zajišťovat udržitelnost výroby daného produktu v současné době jsou biotechnologie v zušlechťování zaměřeny na využití enzymů. Enzymy I Enzym je jednoduchá či složená bílkovina s katalytickou aktivitou. Základní složkou enzymů jsou proteiny, na něž se velmi často vážou další přídatné molekuly známé jako kofaktory nebo prostetické skupiny, které se podílí na katalýze. Samotná enzymatická reakce probíhá obvykle v tzv. aktivním místě enzymu. enzymy pojmenovávány podle toho, jakou reakci katalyzují, přidáním koncovky –áza, například celuláza rozkládá celulózu, pektináza rozkládá pektiny, atd. Enzymy II celulázy – bio-polishing, protižmolková úprava, měkčící a hladící úpravy. amylázy – standardní použití pro odšlichtování škrobových šlichet. proteázy – v případě pracích prášků pro domácnosti jsou přidávány pro odstraňování mastné špíny, další použití je pro neplstivou úpravu vlny. lipázy – použití v detergentech pro hydrolýzu lipidů Enzymy III pektinázy – hydrolýza pektinů jako bio-vyvářka společně s lipázami. katalázy – katalytický rozklad peroxidu vodíku v případě kombinovaných kontinuálních linek: bělení-barvení, nebo bělení-tisk typicky reaktivními barvivy. lignázy – bio-karbonizace vlny, neboli odstraňování rostlinných nečistot. esterázy – využití při odstraňování oligomerů z PET, typicky po HT barvení. Rozvoj lidských zdrojů TUL pro zvyšování relevance, kvality a přístupu ke vzdělání v podmínkách Průmyslu 4.0 Finální úpravy textilií VII Lektor: doc. Ing. Martina Viková, Ph.D. doc. Ing. Michal Vik, Ph.D. CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_015/0002329 ANTIMIKROBIÁLNÍ TEXTILNÍ ÚPRAVY Trichophyton Sp. a Trichophyton rubrum Potřeba Antimikrobiálních Textilií Mikrobiální působení na textilii se projevuje v: Tvorbě Riziku zápachu kontaminace Poklesu pevnosti Ztráta kvality Detrimentalní Detrimentalní efekt na efekt na textilii spotřebitele Vývoj ANTIMIKROBIÁLNÍCH TEXTILIÍ Nejčastěji napadané lokality těla Antimikrobiální textilie Výrobu antimikrobiálních textilií lze rozdělit dvou kategorií: Pre – příprava – přídavek antimikrobiální látky do polymeru před jeho zvlákňováním (chemie vláken). Post – příprava – úprava vláken či textilií v průběhu zušlechťovacích operací (finální úpravy). Vlákna s Textilie s Antimikrobiální antimikrobiální antimikrobiální vlákna úpravou úpravou Komerční označení antimikrobiálních textilií ANTIMIKROBIÁLNÍ VLÁKNA TEXTILIE S ANTIMIKROBIÁLNÍ ÚPRAVOU Komerční označení Výrobce AEGIS Ò DEVAN RHOVILAS Ò RHOVYL VANTOCIL IB Ò ZENECA AMICOR Ò COURTAULDS ACTICIDE Ò THEOR AMICOR PLUS Ò COURTAULDS KATHON Ò ROHM ET HAAS SILFRESH Ò NOVACETA PREVENTOL Ò BAYER MICROSAFE AM Ò HOECHST-CELANESE BIO-PRUF Ò MORTON BACTEKILLER Ò KANEBO SANIGARD Ò SANDOZ-SANITIZED LIVERFRESH N Ò KANEBO LIVERFRESH A Ò KANEBO VLÁKNA S ANTIMIKROBIÁLNÍ ÚPRAVOU LUFNEN VA Ò KANEBO AEGIS Ò DEVAN SA 30 Ò KURARAY EOSY Ò UNITIKA BOLFUR Ò UNITIKA EASOF Ò UNITIKA FV 4503 Ò AZOTA-LENZING UNIFRESHER Ò UNITIKA CHITOPOLY Ò FUJI-SPINNING BIOSIL B 89 Ò TOYOBO THUNDERON Ò NIHO SANMO DYING BIOCHITON Ò ASAHI CHEM. IND. BIO-PRUF Ò MORTON Antimikrobiální prostředky I bakteriostatický účinek – zastavení buněčného růstu - buňky se nedělí - počet buněk se nezvyšuje baktericidní účinek - zastavení buněčného cyklu (růst,dělení) - ztráta životaschopnosti buněk - odumírání buněk, logaritmická křivka odumírání Antimikrobiální prostředky II n Antimikrobiální prostředky omezují růst nebo ničí mikroorganismy pomocí: q Poškození buněčné stěny q Inhibicí syntézy na buněčné stěně q Ovlivněním permeability buněčné stěny q Inhibicí syntézy proteinů a nukleových kyselin q Inhibicí aktivity enzymů n Základní třídy antimikrobiálních prostředků: q Kovy a soli kovůà deaktivace proteinů q Kvarterní amoniové soli à poškození membrány – buněčné stěny q N-Halaminy à oxidativní poškození q Ostatní: organické molekuly (Triclosan, apod.), přírodní sloučeniny (chitosan, apod.) Požadavky na antimikrobiální úpravy Antimikrobiální textilie musí zajistit: n Efektivní kontrolu bakterií, plísní a hub n Selektivní aktivitu směřovanou na nežádoucí mikroorganizmy n Absence toxických účinků na výrobce i zákazníka Stálost v praní a chemickém čištění n Aplikovatelnost bez nežádoucího vlivu na textilii n Akceptovatelná schopnost transportu vlhkosti n Kompatibilita s ostatními zušlechťovacími prostředky n Jednoduchá aplikace, kompatibilita se stávajícími textilními technologiemi Technologie Antimikrobialních Úprav (a) Antimicrobialní protředek ve hmotě vlákna: Tento postup je použitelný u syntetických vláken, kdy prostředek je přidáván do polymeru v průběhu zvlákňování. (b) Povrchová aplikace: Použitelná pro všechna vlákna. Stálost v praní závisí na afinitě textilního materiálu. Povrchová aplikace může ovlivnit omak textilie. (c) Chemická vazba: Dosahuje se nejvyšších stálostí. Vyžaduje odpovídající chemické skupiny na textilii. (a) (b) (c) Antimikrobiální textilie Antimikrobiální textilie mohou působit na mikroorganismy: Kontaktem: Antimikrobiální prostředek nemůže migrovat, mikroorganismy mají kontakt s vlákny, která antimikrobiální prostředek obsahují. Difúzí: Antimikrobiální prostředek může migrovat více či méně rychle z povrchu či samotného vlákna vlhkým prostředím k mikroorganizmům a inhibovat jejich růst. Systémy s řízeným dávkováním Mikrokapsle: aktivní prostředek je uvnitř inertní kapsle, která umožnuje difúzi stěnou kapsle. Mikrogranule: aktivní prostředek je dispergován nebo rozpuštěn v inertním polymeru. Cyclic Molecules: aktivní prostředek je zachycen uvnitř dutiny cyklické molekulární struktury (cyklodextriny apod.). mikrokapsle mikrogranule β-cyclodextrin Metody výroby Mikrogranulátu/Mikrokapslí Odpařování rozpouštědel Precipitační polymerizace Suspensní zesíťování Separace fází - coacervace Příprava Mikrogranulátu I Active Polymer Krok 1: Ingredient + Volatile organic solvent Příprava roztoku/disperze aktivního prostředku v organické polymerní fázi. Organic Polymeric Phase Krok 2: Addition into an aqueous phase (+o/w stabilizer) Emulzifikace polymerní fáze do Formation of Oil-in-Water Emulsion vodného prostředí obsahujícího vhodný emulgátor. Tvorba emulze olej Temperature increase ve vodě. Solvent Evaporation Krok 3: Odstranění organických rozpouštědel z Particle Formation by Polymer dispergované fáze pomocí extrakce Precipitation nebo odpařování za současného vysrážení polymeru a tvorby RECOVERY OF POLYMERIC mikrogranulátu. MICROPARTICLES Důležité parametry procesu: Rychlost míchání, typ a koncentrace polymeru, poměr objemů dispergované fáze a disperzního prostředí, emulgátor /typ a koncentrace/, teplota přípravy mikrogranulátu. Příprava Mikrogranulátu II Monomer(s) (e.g. acrylamide, methacrylic acid) Drug + Cross-linker (e.g. methylenebisacrylamide) Preparation of the Polymerization Mixture Alcohol Monodisperze microgelu o velikosti micron či Addition of the alcoholic solution submicron. of the initiator (e.g., AIBN) Precipitační polymerizace je zahájena z Initiation of Polymerization homogenního roztoku monomeru, vznikající polymer je v tomto roztoku nerozpustný. 8 hrs Reaction time Velikost částic mikrogranulátu je závislá na podmínkách polymerizace, zahrnujících Monodisoerse Latex Formation by Polymer Precipitation kompozici monomer/ko-monomer, množství iniciátoru a celkovou koncentraci monomeru. T (reaction) = 60 °C Nitrogen Atmosphere RECOVERY OF POLYMERIC MICROPARTICLES Příprava Mikrogranulátu III Drug Polymer Parametry procesu: Typ a koncentrace zesíťujícího prostředku Formation of the Aqueous Molekulová hmotnost a hydrofilita Polymer Phase polymeru Addition of continuous organic Koncentrace polymeru v roztoku phase (+w/o Emulsifier) Typ/koncentrace detergentu Formation of w/o Emulsion Objemový poměr dispergované fáze a Addition of disperzního prostředí crosslinking agent Crosslinking Typ a rychlost míchání Aplikace: Separation / Washing Systémy dávkování léčiv with suitable solvents Enkapsulace enzymů pro tekuté detergenty RECOVERY OF HYDROGEL Systémy reagující na podnět MICROPARTICLES Technologie absorbentů Příprava Mikrokapslí Materiál: PHASE Poly(vinyl alkohol) Želatina SEPARATION Želatina-Acacie Polyvinyl methyl ether Homogeneous Coacervate Polymer Solution Droplets Droplets MEMBRANE Aplikace: FORMATION Enkapsulace enzymů pro tekuté detergenty Polymeric Enkapsulace vůní, barviv a Membrane příchutí. Kapky oleje mohou obsahovat disperzi částic hydrogelu obsahujících aktivní látku. Alkylamoniové kationty Technologie Aegis N-Halaminy N-Halaminy ničí bakterie a viry oxidativním působeném chlóru Mluvíme o tzv. HALOSHIELD Technologii CHITOSAN I Možnosti ukotvení biopolymerů: Převzato:Dierk Knittel, Eckhard Schollmeyer, Lenzinger Berichte, 85 (2006) 124-130 TINOSAN 110AM NEW I Anionaktivní organický antimikrobiální prostředek Obvyklá koncentrace 5% z hmotnosti materiálu Aplikace vytahovacími postupy spolu s barvením PET a PAD a jejich směsí TINOSAN 110AM NEW II Aplikace TINOSANu 110 AM NEW během barvení PET HT postupem Stříbro I Ascophyllum Nodosum / Vlákno / Příze / Textilie SeaCell® AgPureTM Nanostříbro na PES Nanostříbro na ba Otisk ruky, která zanechala bakterie na textilii s nanočásticemi stříbra od firmy AgPure Cyklodextriny Cyclodextrins Basic product: ß–cyclodextrin – cyclic oligosaccharide Disadvantages: Ø low water solubility Ø not stable to hydrolysis < pH 3 Research and development lead to: CIBATEX® OC-CLD § Optimal water solubility § Application in moist crosslinking process with pH 1.5 possible Bambusová vlákna – antimikrobiální? Převzato: Zhang et all., Afr. J. Biotechnol. Vol. 9(45), pp. 7710-7717, 8 November, 2010 Úvaha vychází ze skutečnosti, že přírodní bambus obsahuje deriváty kyseliny fenolové, antrachinony a kumaríny. Obrázek a graf ukazují, že dochází k inhibici růstu řady bakteriálních kmenů. Obsahují tyto látky bambusová vlákna, se kterými se setkáváme? NE!!! Neboť se jedná o viskózová vlákna zdrojem pro jejichž výrobu byl možná bambus. AATCC 100 Antimikrobiální test Protimolová úprava Brouci v koberci 1. Koberec může být sídlištěm řady brouků, kteří obvykle obydlují hůře přístupná místa. Škody lze zmírnit nebo odstranit těmito opatřeními : použitím látek odpuzujících larvy, tzv. repelentů použitím kontaktních jedů, tj. látek usmrcujících dotykem použitím zažívacích jedů Rozvoj lidských zdrojů TUL pro zvyšování relevance, kvality a přístupu ke vzdělání v podmínkách Průmyslu 4.0 Finální úpravy textilií VI Lektor: doc. Ing. Martina Viková, Ph.D. doc. Ing. Michal Vik, Ph.D. CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_015/0002329 Nešpinivá úprava Špína špínu můžeme dělit podle původu: Špína vylučovaná tělem – tukové substance (karboxylové kyseliny, estery a vosky, glyceridy) Městská špína – vodorozpustná složka, vlhkost, anorganická složka, uhlík nebo podle charakteru: Suchá – tuhé čásFce ve vzduchu Mokrá – suspenze – zemina ve vodě - roztoky – ovocné šťávy – váží se velmi pevně 3. Mastná – tuky, oleje Mechanismus špinění I Kontaktní síly Přímý kontakt s nečistotami Usazování (aerosolové špinění) Elektrostatické přitahování částic prachu (u syntetických materiálů) Mechanismus špinění II Síly zádrže Síly závisející na formě vazebné energie (van der Waalsovy síly, elektrostatické síly) Síly závisející na mechanickém zachycení částic špíny, na nerovnostech povrchu Čím menší částice, tím větší je mechanická zádrž, nejmenší špinění vykazují vlákna s kruhovým průřezem. U vláken s obsahem vlhkosti pod 4% roste výrazně špinění vlivem elektrostatického náboje Rozdělení úprav Soil repellent – aktivní úprava, zamezuje průniku špíny do vlákna Soil release – pasivní úprava, špína částečně proniká do vlákna, snadné odstranění detergenty SOIL REPELLENT Ak#vní typ úpravy – tex/lie je chráněna před zašpiněním, odpuzuje všechny druhy špíny. Principem je snížení povrchového napě6 tex/lie pod 30 mN/m (oleje mají povrchové napěI cca 30mN/m) Nejúčinější prostředky jsou sloučeniny na bázi perﬂuoralkanů Perfluoralkany I Perfluoralkany II FLIP-FLOP PŘEORIENTACE - na vzduchu jsou PFA uspořádány vně vlákna – trčí do vzduchu; - při kontaktu s prací lázní se řetězce PFA přeorientují do lázně – umožňuje vyprání špíny Hydrofilizační člen – ethoxy skupina Na kyslíku jsou volné elektronové páry, na které se hydratují molekuly vody →Substrát se stává hydrofilnější Aplikace perfluoralkanů Kombinace perﬂuoralkanů a silikonů SOIL RELEASE Testování TESTOVÁNÍ II Stain Removal Index (SRI) Metoda SRI využívá kolorimetrických souřadnic CIE L,a,b. A efektivita odstranění špíny se počítá jako celkový rozdíl barev ΔE*, zde označovaný jako „contrast“, mezi čistým vzorkem a vzorkem, který byl standardně ušpiněn a následně vyprán. kde c = čistý vzorek před špiněním w = ušpiněný a vypraný vzorek VÝZNAM NEŠPINIVÉ ÚPRAVY Rozvoj lidských zdrojů TUL pro zvyšování relevance, kvality a přístupu ke vzdělání v podmínkách Průmyslu 4.0 Finální úpravy textilií V Lektor: doc. Ing. Martina Viková, Ph.D. doc. Ing. Michal Vik, Ph.D. CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_015/0002329 Nehořlavá úprava I Nehořlavá úprava II Hořlavost textilií - nebezpečná pro uživatele Chování textilií a textilních výrobků při požárech Rozšíření požáru Velké nebezpečí - tvorba plynu a kouře při hoření textilie → potenciální vznik oxidu uhelnatého a dalších nebezpečných plynů Fáze hoření qReakce do zapálení (vznícení) § Dochází k uvolňování mezimolekulárních vazeb. Tyto procesy probíhají mezi Tg a Tm (teplotou skelného přechodu a teplotou tání) § Při dalším zvyšování teploty dochází k depolymeraci, k degradaci nadmolekulárního řetězce – pyrolýze, kdy vznikají tuhé, kapalné a plynné složky (Čím je vyšší rychlost pyrolýzy, tím rychleji nastane zapálení a hoření) q Zapálení § Zapálení vnějším zápalným zdrojem zápalnou teplotou Tz a samozapálením. §Při dosažení teploty samozapálení Tz se zapalují hořlavé plyny zplodin pyrolýzy. qHoření §exotermní pochod –dochází k vyvíjení tepelné energie a světelného záření §Když je množství energie vzniklé spalováním plynných zplodin pyrolýzy větší než energie potřebná k pyrolýze vlákenného materiálu, plamen, který vznikl zapálením, hoří i po oddálení zápalného zdroje Proces hoření je podmíněn existencí tří základních složek: teplo přestup tepla přestup tepla oheň látka kyslík Míchání hořlaviny a kyslíku Důsledky vývoje tepla pro běžná textilní vlákna vlákno teplo rozklad zuhelnatělý hořlavé zbytek plyny O2 nehořlavé Kapalné plyny produkty vznícení (dehet) hoření dotlívání Limitní kyslíkové číslo – LKČ (LOI) Údaje o hořlavosti materiálů a účinnosti nehořlavých úprav Vyjádření nejnižší koncentrace kyslíku ve směsi s dusíkem (%) Nízká hodnota LKČ – materiál hoří Materiály s hodnotou LKČ nad 25 – těžce hořlavé Materiály s hodnotou LKČ pod 20 – lehce hořlavé Vlákno LKČ % Vlna 25 % Bavlna 19 % Viskóza 20 % PES 21 % PAD 6 20 % Nomex 30 % Kevlar 29 % Charakteristiky hoření II Do 200 °C nastává nepatrná depolymerace, mezi 200-300 °C nastává pyrolýza, od 350 °C může dojít k hoření, od 400 °C dochází k samovznícení. Retardéry hoření Na povrchovou úpravu textilních materiálů Mechanismus – závisí na vlastnostech upraveného materiálu a na termických vlastnostech retardéru Rozdílné chování při vystavení účinkům zápalného zdroje → přesná klasifikace retardérů Koncentrace retardérů - zajištění požadovaného stupně nehořlavosti Teorie retardace hoření polymerů Teorie vrstvy - ochranný film na povrchu polymeru Teorie ochlazování - odčerpávání energie ze zóny hoření Teorie plynová - vznik nehořlavých plynů a par Nehořlavé úpravy I Úpravy Skupiny výhody nevýhody nehoř.úprav Úprava Ignis 2 - netrvalá - velmi dobrý - stálost v praní nehoř.úprav nehořlavý efekt, bez dožehu Úprava Mofos - polotrvalá - výborný nehořlavý - ztráta pevnosti při nehoř.úprav efekt, bez dožehu trhu upravené textilie asi o 30 - 40% Úprava KJ - trvalá nehoř.úprav - dobrý nehořlavý - není stálá efekt s místním v chemickém dožehem čištění - je stálá v praní Nehořlavé úpravy II Úpravy Skupiny nehoř.úprav výhody nevýhody Úprava - trvalá nehoř.úprav - poskytuje nehořlavý efekt -negativní ovlivnění Pyrofix s místním dožehem, bez ztráty omaku pevnosti tkaniny -snížení prodyšnosti a v mnohých případech ztráta barevného odstínu Úprava - trvalá nehoř.úprav - samovolně se sháší a nedochází PROBAN k následnému žhnutí nebo doutnání. - nesráží se, -netaví ani v ní nevznikají otvory, kterými by plamen mohl pronikat. - nedochází k tvorbě roztavené hmoty, která by mohla přilnout k pokožce člověka. -není zdraví škodlivý ani nedráždí normální zdravou nealergickou pokožku Nehořlavé úpravy III Pyrovatex CP Nehořlavé úpravy IV Pyrovatex CP - technologie Nehořlavé úpravy V Nehořlavé úpravy VI Retardace hoření syntetických vláken PES se sníženou hořlavos1 Metody zkoušení hořlavosti q Podle toho, v jaké oblasti je textilie použita, existují z cela odlišné podmínky při zapálení a hoření. q Jsou známa 4 geometrická uspořádání vzorků v prostoru: § Vodorovné (metoda H), § Svislé (metoda V) § Šikmé § Obloukové q Po stránce uspořádání způsobů zapálení rozeznáváme: § Zapálení na hraně § Zapálení plošné q Metoda s vodorovným (horizontálním) uložení vzorku § Šíření plamene nejpomalejší, dobrá reprodukovatelnost, zapálení na hraně § zapálí definovaným plamenem po dobu 30s a měří se doba hoření, dožeh a zuhelnatělá plocha q Metoda se šikmým uložením vzorku § Vzorek se zapaluje nejčastěji pod úhlem 45°nebo 60° § Jednoduchost provedení, nízká spotřeba matriálu a dobrá reprodukovatelnost q Oblouková metoda § Vzorek je upnutý v půlobloukovém držáku se na jednom konci vystaví plameni hořáku § Na stupnici se odečítá úhel, do kterého zkouška prohořela a doba hoření q Metoda limitního kyslíkového čísla LOI § Založena na principu změny koncentrace kyslíku ve směsi kyslík – dusík, která proudí konstantní rychlostí okolo hořícího vzorku umístěného ve skleněném válci. § Vzorek se shora zapálí hořákem a hledá se minimální koncentrace kyslíku ve směsi O2 + N2, která je třeba k tomu, aby vzorek hořel. § Taková směs plynu pak určuje LOI a je mírou hořlavosti daného materiálu Legislativa týkající se zkoušení hořlavosti I q Tabletový test § dle normy BS 6307, důležitá vodorovná poloho pokládaného materiálu § K testování se používá methenaminová tableta, která se umístí do středu testovaného materiálu a lehkým dotykem zápalky se zapálí, nechá se vyhořet, následuje měření maximálního průměru vyhořelé plochy q Maticový test § dle normy BS 4790, spočívá v zahřátí nerezové matice M16, která se přiloží na určitý povrch zkoušeného materiálu. Měří se doba prohoření a největší poloměr vlivu zapálení do místa přiložené matice. § Hodnocení testu spočívá v měření času: - Doba od okamžiku přiložení matice do zhasnutí plamene. - Doba pokračujícího žhnutí nebo doutnání. Po skončení časových intervalů se měří poloměr kruhu, který je zasažen Legislativa týkající se zkoušení hořlavosti II q Cigaretový test § stanovení hořlavosti bytových textilií a provádí se dle normy BS 5852. Informativnímu zkoušení hořlavosti. § Zdroj je definován jako běžně dostupná cigareta. Před vlastním testováním musí být cigareta klimatizována a označena ve vzdálenosti 5 mm a 55 mm od konce, kde bude zapálena. Poté se přikládá na zkoušený vzorek a zaznamenává se čas prohořelé označené oblasti. Po ukončení zkoušky se 60 minut sleduje, zda nezačne progresivní doutnání. q Zápalkový test § k informativnímu zkoušení hořlavosti a provádí se dle ČSN 80 0824. § Zkušební vzorek se upne do stojanu ve svislé poloze. Zapaluje se běžnou dřevěnou zápalkou, která se nechá hořet přibližně do jedné třetiny délky. Zápalka se drží ve vodorovné poloze ve vzdálenosti 10 mm pod dolním okrajem vzorku. Expozice plamene musí být dostatečná přibližně do shoření dvou třetin shoření zápalky. Začne – li vzorek hořet, zápalka se oddálí. Délka zuhelnatění je dána rozdílem mezi délkou původního vzorku a hodnotou délky od začátku neporušeného konce vzorku až k místu úplného zuhelnatění. Radiant panel Antistatická úprava Antistatická úprava slouží k odstranění nežádoucích účinků elektrostatického náboje syntetických vláken, která se nabíjejí elektrostatickou elektřinou při výrobě i nošení tkanin a pletenin. Elektrostatický náboj způsobuje nežádoucí přilnavost a špinivost. Tato úprava se provádí antistatickými chemickými přípravky, které působí dočasně nebo trvale. Vznik elektrostatického náboje a jeho potlačení I Relativně jednoduchá a prakticky ověřená je teorie vycházející z Helmholtzovy teorie elektrické dvojvrstvy. Při těsném kontaktu dvou těles dochází na jejich rozhraní k přestupu elektronů, který závisí na přestupní energii elektronů. Elektrony putují z látky s malou výstupní energií elektronů k látce s velkou výstupní energií elektronů a nabíjejí ji negativně. A B C Na obr. A je výstupní energie elektronů tělesa 2 menší než tělesa 1, takže elektrony vystupují z tělesa 2 na těleso 1, čímž se těleso 2 na rozhraní nabíjí kladně a těleso 1 záporně. S tím je spojen vznik elektrické dvojvrstvy. Ve druhé fázi se od sebe tělesa oddělují, přičemž dochází k růstu napětí (B). V dalším průběhu oddalování těles dochází k vyrovnání náboje mezi nabitými vrstvami výbojem jiskrou. K takovému efektu dojde např. při svlékání prádla ze syntetických vláken (C). Vznik elektrostatického náboje a jeho potlačení II Vybíjecí čas : Zpětný tok náboje při dělení: t=R.C Q = t. U/R R... elektrický odpor U... elektrické napětí C... kapacita Q... náboj Vznik elektrostatického náboje a jeho potlačení III Jak je patrné z předchozího výkladu, je vznik elektrostatického náboje závislý na výstupní energii elektronů uvažované textilie. Proto snížení sklonu k nabíjení dvou oddělujících se částí textilií by teoreticky bylo možno dosáhnout tehdy, kdyby rozdíl ve výstupní energii elektronů obou těles byl co nejmenší. Tento princip nevede k žádoucímu účinku, neboť výstupní energie elektronů silně závisí na okolním prostředí, teplotě, vlhkosti, nečistotách apod. SOUHRN Při vysokých rychlostech dělení (krátké vybíjecí časy) nebo vysokých odporech dochází ke značnému nabíjení – malé vyrovnávání náboje K nabíjení tedy dochází tehdy, když jedno těleso vykazuje vysoký odpor Vznik elektrostatického náboje a jeho potlačení IV Proto pro potlačení elektrizace tex:lií je vhodnější druhá metoda a to snížení elektrického odporu. Nabíjení povrchu tělesa souvisí též s jeho povrchovým elektrickým odporem. Při vysokých povrchových odporech dochází jen k nepatrnému vyrovnávání náboje, tedy ke značnému nabíjení. Naopak při nízkých povrchových odporech je tendence k vyrovnávání náboje vysoká a nabíjení je nepatrné. Povrchový odpor tex:lie je velmi závislý na vlhkos: vzduchu a obsahu vlhkos: v tex:lii a s rostoucí rela:vní vlhkosH vzduchu a s obsahem vlhkos: ve vlákně klesá. Povrchový odpor – závisí na vlhkosti vzduchu a obsahu vlhkosti v textilii, s rostoucí relativní vlhkostí vzduchu z 30 do 90% klesá o několik řádů. Povrchový odpor vs. antistatické vlastnosti: 106 – 107 W... výborné 108 – 109 W... dobré 1011 – 1013 W.. nevyhovující Povrchový odpor Povrchové odpory vláken odpor W vlhkost % Vl 107 12 Ba 108 8 PAD 1012 4 PAN 1014 1 PES 1013 0,4 PP 1015 0,2 Mezi odporem a obsahem vlhkosti platí nepřímá úměrnost! Postupy antistatická úpravy Zvýšení elektrické vodivosti povrchu Změna výstupní práce elektronů a elektronové afinity povrchu Snížení koeficientu tření Tyto požadavky splňují do značné míry povrchově aktivní látky anionaktivní, kationaktivní, neionogenní nebo amfoterní povahy – vytvářejí orientovanou molekulární vrstvu Přípravky pro dočasnou an1sta1ckou úpravu I anorganické a organické soli (používají se zřídka, obvykle jakou synergická součást dalších prostředků) polyalkoholy a polyethylenglykoly (samostatně nebo společně s tenzidy) polyelektrolyty (převážně soli polystyrensulfonové a polyakrylové kyseliny, dále polymerizáty esterů kyseliny akrylové nebo metakrylové s oxethylovaným ethanolaminem) tenzidy všeho druhu Přípravky pro dočasnou antistatickou úpravu II Tenzidy představují daleko nejvýznamnější a nejpočetnější skupinu antistatik s dočasnou účinností. Výběr tenzidu popř. jejich kombinací jako komponent do preparací musí být proveden s ohledem na druh vláken. Např. účinné kombinace pro PAD vlákna mohou zcela selhat u PAN vláken. Nejčastější typy tenzidů používaných jako antistatika 1/ alkylsulfáty R – O - SO3Na, kde R je alkyl s C10-20 2/ oxethylované alifatické alkoholy R - O - (CH2 - CH2 - O )n-H 3/ soli sulfatovaných a oxethylovaných alifatických alkoholů R - O - (CH2 - CH2 - O )n - SO3Na Přípravky pro dočasnou antistatickou úpravu III 4/ alkylfosfáty 5/ kvarterní amoniové soli Přípravky pro dočasnou antistatickou úpravu IV Nevýhodou všech těchto přípravků je, že poskytují úpravu nestálou v praní. Řeší tedy úplně problémy staHckého náboje přímo v texHlním provoze během výroby, ale v žádném případě nemohou seriozně vyřešit problémy zákazníka při používání hotového výrobku. Aplikace těchto přípravků je jednoduchá. Potřebné množství přípravku se rozpusL ve vodě, obvykle v koncentraci 1-5 g.l-1 a zboží se zpracuje v této lázni při teplotě 30-50 °C buď vytahovacím či klocovacím způsobem nebo postřikem a zasuší se. Trvalá antistatická úprava I chemickou modifikací vláknotvorného polymeru nebo zapracováním antistatika do hmoty vlákna chemickou modifikací povrchu vláken (plazmatické a radiační úpravy) nanesením antistaticky účinných substancí, které chemicky reagují s vláknem vytvořením nerozpustných, antistaticky účinných filmů na povrchu vlákna Trvalá antistatická úprava II Všechny používané postupy spočívají na vytvoření nerozpustné vrstvy na vláknu, kterou je možné vytvořit: Nanesením polymerních produktů na vlákna a jejich fixaci – dobré stálosti v praní, menší v organických rozpouštědlech Prostorovým zesítěním zbobtnalých substancí za vzniku vodivých filmů – dobré stálosti v praní i chemickém čištění Prostorové zesítění zbobtnalých substancí : Polymerizace polyglykolesterů kyseliny akrylové na vlákně Esterifikace polyakrylové kyseliny polyglykoly Reakce polyglykoldiaminů s polyepoxidy Síťování polyglykolů a jejich derivátů Gore-tex: Antistatic Měření antistatických parametrů Rozvoj lidských zdrojů TUL pro zvyšování relevance, kvality a přístupu ke vzdělání v podmínkách Průmyslu 4.0 Finální úpravy tex1lií IV Lektor: doc. Ing. Mar1na Viková, Ph.D. doc. Ing. Michal Vik, Ph.D. CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_015/0002329 Dělení finálních úprav omakové - tj. měkčící, tužící, plnící apod. vzhledové - tj. kalandrování, mandlování, lisování, dekatování, česání, postřihování, broušení apod. stabilizační - tj. kompresivní srážení, fixace, nesráživé, nemačkavé, nežehlivé a Permanent - press úpravy, protižmolkové, neplstivé apod. ochranné - tj. hydrofobní, oleofobní, nehořlavé, antistatické, nešpinivé, antimikrobiální, protimolové apod. Hydrofobní úprava I Hydrofobní úpravou se potlačuje smáčivost textilie a propůjčuje se jí voduodpudivost. V praxi se rozlišuje úprava : 1/ neprodyšná 2/ prodyšná Hydrofobní úprava II 1/ neprodyšná Vodotěsná úprava, která musí odolat určitému tlaku vodního sloupce. Provádí se povrstvením nebo zaAráním latexy, termoplasCckými pryskyřicemi, apod. Nanesený ﬁlm musí být dostatečně pružný, pevný s dostatečnou adhezí. Tyto úpravy nejsou vhodné pro oděvy, neboť tkanina je neprodyšná, nošení je nehygienické. Jejich využiA je směrováno především pro plachtoviny všeho druhu. Hydrofobní úprava III 2/ prodyšná a/ s odperlujícím efektem , která se aplikuje většinou na sportovní oblečení. Provádí se tak, že se jednotlivá vlákna obalí hydrofobním tenkým filmem, takže do nich nemůže proniknout voda. Propustnost pro vzduch však zůstává zachována. Hodí se pro svrchní plášťoviny, větrovky apod. b/ nepromokavá, která je schopna vodu nejen odrážet, ale i zabránit jejímu pronikání tkaninou. Prodyšnost upravené tkaniny je v menší míře zachována. Lze ji použít na pláště a pracovní oděvy určené do deště, stanoviny apod. Co ovlivňuje smáčivost či nesmáčivost? Fázové rozhraní I Fázové rozhraní - plocha, na které se vlastnosti systému mění skokem; fáze o určité tloušťce Homogenní - kapalina/plyn - povrch; kapalina/kapalina Nehomogenní - tuhá látka/plyn - povrch; tuhá látka/kapalina; tuhá látka/ tuhá látka Vlastnosti fázového rozhraní jsou ovlivňovány vlastnostmi stýkajících se fází. Molekuly ve fázovém rozhraní nejsou nehybné; tenká oblast mezifází je ve velmi turbulentním stavu. Většinou nastává rychlá výměna molekul. Fázové rozhraní II Plocha fázového rozhraní a tedy i podíl molekul, umístěných ve fázovém rozhraní roste se zmenšujícím se lineárním rozměrem čásBc. U systémů s velkým poměrem plochy fázového rozhraní k objemu systému připadá významný příspěvek na molekuly umístěné ve fázovém rozhraní. Existence rozdílných mezimolekulárních interakcí uvnitř kapaliny a na fázovém rozhraní se projevuje Jm, že na vytvoření určité plochy nového povrchu (dA) je třeba vynaložit práci (dWs), která je úměrná počtu molekul převedených z objemové fáze do fázového rozhraní a tedy ploše nově vytvořeného rozhraní: dWs = g × dA g - povrchová energie nebo povrchové napěJ A - plocha fázového rozhraní Rovnováha na rozhraní tří fází I Youngova rovnice (1805) g sg = g s! + g !g × cos q g sg - g s! cos q = g !g 0 < cos q < 1 g sg - g s! < g !g g sg < g s! + g !g 0 < q < 90! gℓg g sg > g s! g sg q Rovnováha na rozhraní tří fází II g sg - g s! cos q = -1 < cos q < 0 g !g g sg - g s! < g !g g sg < g s! + g !g ! ! 90 < q < 180 gℓg g sg < g s! g sg q gsℓ Rovnováha na rozhraní tří fází III rozestírání g sg - g s! > g !g cos q ³ 1 g sg > g s! + g !g Rovnováha na rozhraní tří fází IV θ =0 ° dokonalé smáčení tuhý povrch je lyofilní kapalina tuhou látku (např. kř emen, sklo, oxidy a hydroxidy 0 < q < 90 ° dobře smáčí kovů atd.) kapalina tuhou látku tu hý povrch je lyofobní 90 ° < q < 180 ° špatně smáčí (např. pevné uhlovodíky a jejich (nesmáčí ) fluorov a né deriváty, polymery, listy rostlin, chit inová pokrývka hmyzu, kůže živočichů) Hydrofobizace Hydrofobizací se musí na textilii vytvořit film, který svou elasticitou a uzavřeným, orientovaným uspořádáním molekul zamezuje vniknutí vody. Při mechanickém namáhání / tření, mačkání / se může hydrofobní vrstva narušit, takže v dotyčných místech se vodoodpudivost sníží. 1 - povrch tkaniny, 2 - polární skupina, 3 - hydrofobizující substituent Předúprava Rozhodujícím předpokladem pro dosažení požadované hydrofobní úpravy je odstranění z povrchu textilie všech alkálií a povrchově aktivních látek, které zůstaly na tkanině z předchozích operací. Protože anionaktivní tenzidy jsou snadněji vypratelné nežli neionogenní, doporučuje se v předúpravách jejich použití. Pro dosažení optimálního efektu se doporučuje zpracování zboží před vlastní úpravou speciálními prostředky nebo polyfosfáty a komplexony. Parafinové emulze s Al3+ a Zr 4+ solemi I 1) - hlinitá sůl/parafinová emulze Parafinové emulze s hlinitými solemi mohou být buď s ochranným koloidem /klíh, želatina nebo polyvinylalkohol/ nebo bez ochranného koloidu. Prostředky obsahující ochranný koloid jsou velmi levné, úpravy však neposkytují dokonalý odperlující efekt. 2) - zirkoničitá sůl/parafínová emulze Ve srovnání s hlinitými solemi poskytují tyto emulze lepší voduodpudivý efekt, dokonalejší odperlování kapek. Parafinové emulze s Al3+ a Zr 4+ solemi II Technologie: Používají teplé napouštěcí lázně, kde koncentrace produktu se pohybuje od 40 do 80 g.l–1. Úprava je ukončena zasušením. Suchý přívažek se pohybuje od 20 do 40 %. Výrobci ošetřovacích prostředků pro obnovu hydrofobní úpravy u sportovních oděvů Grangers, Holmenkol, McNETT, Atsko, Tarrago, Nikwax, Tarrago corp, atd. Komplexy karboxylových kyselin s chromitými solemi Při zahřátí na teplotu nad 80 °C se tyto hydroxokomplexy dehydratují a kondenzují. Kondenzační produkt má dlouhé alkylové řetězce orientovány kolmo k povrchu vlákna a tím tvoří jeho nový povrch s vysokým povrchovým napětím, po kterém vodní kapky sklouzávají. Komplexy karboxylových kyselin s chromitými solemi II Technologie: Napouštění lázní o koncentraci produktu od 10 do 30 g.l–1 + 5 g.l–1 Octanu sodného (neutralizace hydrolýzou vzniklé HCl) Sušení při 100-120 oC. Úprava je stálá v chemickém čištění i praní Substituované reaktoplasty Kondenzace probíhají za vysokých teplot a většinou se katalyzují síranem hlinitým. Z reagují všechny volné N – hydroxymethylové skupiny za tvorby hydrofobního filmu na povrchu vláken a částečně dochází i k reakci s -OH skupinami celulózy, takže úprava má dobré stálosti. Stearic acid–melamine derivative - Phobotex FTC Subs%tuované reaktoplasty III Technologie: Příprava emulze je poněkud složitější, nejčastěji se taví obchodní produkt přehřátou parou a vzniklá tavenina se vmíchá do 40 % kyseliny octové. Po zředění a přídavku katalyzátoru (5 % síranu hlinitého z hmotnos% prostředku předem rozpuštěného) je napouštěcí lázeň připravena k použiM. Po usušení tex%lie je zapotřebí provést kondenzaci při teplotách vyšších než 120 °C. Prostředky na bázi polysiloxanů I Tyto prostředky nalezly v praxi velice rychle své uplatnění z několika důvodů : ◙ možnost syntézy z elementárního křemíku ◙ dostatečná stálost úpravy ◙ snadná aplikace ◙ univerzálnost jejich použití pro všechny typy vláken ◙ výborný odperlující efekt ◙ příjemný, tzv. „ silikonový „ omak Prostředky na bázi polysiloxanů II Komerční produkty jsou proto obvykle na bázi kopolymerů HMPS a DMPS, kdy pro vytvoření dostatečného efektu stačí několik minut a teplota 120–150 °C. Vytvoření síťovité struktury silikon-polymerních filmů, které vynikají adhezí a stálostí, umožňuje především nestálá a reaktivní skupina Si – H, protože poskytuje velmi snadno reakci s kyslíkem a tvorbu stabilních Si – O – Si vazeb Prostředky na bázi polysiloxanů III Technologie: Napouštění lázní o koncentraci produktu od 40 do 80 g.l–1 prostředku + kyselý katalyzátor ZrOCl2/ZnCl2 Sušení při 110-120 oC. Prostředky na bázi polysiloxanů IV Výhody: Úpravy polysiloxanovými prostředky jsou typické velmi dobrým hydrofobním efektem a to i za velmi nízkého suchého přívažku a vytvořené filmy jsou nejenom pružné a hladké, ale i prodyšné. Nevýhody: Zhoršuje žmolkovitost, způsobuje posuv švů, mají pouze průměrnou odolnost při praní a chemickém čištění. Pokud je použito nadměrné dávkování prostředku dochází k tvorbě tzv. silikonové dvouvrstvy, která naopak vodoodpudivost snižuje. Silikonová dvouvrstva na povrchu vlákna: A - polární povrch; D – povrch vlákna; B – hydrofobní interakce metylových skupin; C – vodíkové můstky s polárními skupinami vlákna Hodnocení hydrofobních úprav I Vlastní účinnost hydrofobizačních prostředků je dána dosaženými efekty : ♦ nepropustností pro vodu ♦ nepromokavostí Hodnocení hydrofobních úprav II Přístroj na měření výšky vodního sloupce: 1 – tlak, při kterém proniknou první 3 kapky 2 – čas, za který proniknou první 3 kapky při konst. tlaku 3 – množství vody, které proniklo za určitou dobu při stanoveném tlaku. Nejčastěji je měřen tlak vody úměrný výšce vodního sloupce. Hranice pro vhodnost bariérové textilie v užití pro outdoor je min 10.000 mm (klek ve sněhu cca 10.000 mm tlaku vodního sloupce, dle váhy klečícího). Hodnocení hydrofobních úprav III Spray Test - podstata zkoušky spočívá v tom, že zkoušený vzorek upneme do rámečku, který svírá s podložkou úhel 45 °, lícem nahoru a zkrápíme jej 250 ml destilované vody, které mají protéci za 30 sec. Ihned po zkrápění rámeček se vzorkem sejmeme, otočíme lícovou stranou dolů a dvojím udeřením o tvrdý předmět odstraníme ulpělé kapky vody na povrchu vzorku. 1 - nálevka, 2 - kruhový držák, 3 - pryžová kruhová spojka, 4 - nástavec pro zkrápění vody, 5 - vzorek, 6 - rámeček pro upnuH vzorku, 7 - podstavec Hodnocení hydrofobních úprav IV Metoda Bundesman tento přístroj umožňuje měřit smáčivost a prostup vody textilií. (nikoli vodní sloupec) - jedná se v podstatě o „hodnocení repelence“, přístroj umožňuje stanovit dosažený impregnační efekt vodoodpudivě upravených materiálů a odolnost textilií vůči sorpci vody. Měření se provádí na základě simulace umělého deště, který působí na testovaný materiál po stanovenou dobu stanoveným množstvím vody. Nepronikavost a „nesorpčnost“ textilií se hodnotí vizuálně podle fotoetalonů a vážením. Hodnocení hydrofobních úprav V Test probíhá tak, že kelímky se vzorky se otáčí rychlostí 5ot./min. Doba sprchování je 10 minut. Měřen může být: - objem vody prošlé skrz textilií do kelímků -množství textilií absorbované vody MH20 MotorJean – džínsy s hydrofóbní úpravou pro motorkáře? Oleofobní úprava I Zatímco textilie s voduodpudivou úpravou odrážejí vodu, textilie s oleofobní úpravou odráží navíc i látky olejovitého charakteru a mastnou špínu. Hlavní aplikační oblasti: Ubrusy, ošacení do kuchyní… Bytové textilie Oleofobní úprava II Princip oleofobních úprav je založen na známém poznatku, že kapalina nesmáčí povrch jen v tom případě, když její povrchové napětí je větší než povrchové napětí tělesa. Znamená to tedy, že oleofobní úpravou je třeba snížit povrchové napětí textilie. To lze zabezpečit prostředky na bázi perfluorovaných sloučenin, jež jsou zakotveny na vhodném polymerním řetězci. Oleofobní úprava III n Perfuorované sloučeniny n Si-organické repelenty vody n Komplexní sloučeniny chromu s vyššími mastnými kyselinami n Amoniové sloučeniny, deriváty vyšších mastných kyselin Na snížení povrchového napěK má vliv chemická konsLtuce ﬂuoralkylových skupin a délka perﬂuorovaného řetězce. V praxi se ukázalo, že krátké řetězce neumožňují dostatečnou pohyblivost - CF3 skupin tak, aby se mohly vhodně orientovat proL olejové substanci. Prostředky s dobrou účinnosK musí mít koncovou - CF3 skupinu napojenou nejméně na dalších šesL - CF2 - skupinách. Oleofobní úprava IV Technologie oleofobních úprav Prostředky se aplikují : z vodného prostředí / emulzí / z organických rozpouštědel Z vodného prostředí se aplikují prostředky na fluorové bázi téměř vždy s hydrofobizačními prostředky, tzv. extendry. Extendry jsou např. stearoylaminem modifikované N – hydroxymethylmelaminy, které zvyšují stabilitu emulzí fluorovaných polymerů v impregnačních lázních a zlepšují voduodpudivý efekt. Permanentní úpravy těmito prostředky vyžadují zasušení při 100 °C a fixaci při 150 °C po dobu 5 minut. Problémy s perfluoralkany I Některé přípravky pro hydrofobní a oleofobní úpravy tex:lií mohou obsahovat stopová množství perﬂuoroktanové kyseliny PFOA. PFOA je látkou velmi perzistentní, která přetrvává v životním prostředí a v lidském organismu a způsobuje vývojové nevratné vady u laboratorních zvířat. Vzniḱá jako produkt štěpení prekurzorů, mezi které se řadí některé telomerizované ﬂuoroderiváty uhlovodíků C8. V červnu 2017 pak bylo vydáno Nařízení 2017/1000/EU, kterým se s účinnos:́ od 4. 7. 2020 omezuje (s ohledem na stanovené limity prak:cky zakazuje) výroba, uvádění na trh a používání perﬂuoroktanové kyseliny (PFOA) ajejích vyjmenovaných derivátů a solí, včetně její přítomnos: v předmětu, tzn. i v tex:lii. (odložená platnost od 4. 7. 2023 byla stanovena mj. pro tex:lie pro ochranné oděvy a ochranné prostředky či pro membrány pro lékařské tex:lie, výrobní procesy a ﬁltraci a čištění vody a odpadních vod; na 4. 7. 2032 pak byla odložena platnost pro některé zdravotnické prostředky). Problémy s perﬂuoralkany II S ohledem na tyto skutečnos1 je tedy současným trendem náhrada C8 ﬂuoroderivátů novými produkty na bázi telomerizovaných perﬂouorovaných derivátů uhlovodíků C6. Uvádí se, že C8 ﬂuoropolymery obecně obsahují < 1 ppm PFOA, jsou považovány za bioakumula1vní (v krvi přetrvají déle než 360 hod), zaTmco C6 ﬂuoropolymery obecně obsahují < 5 ppb PFOA a jsou považovány za nebioakumula1vní (z krve zmizí za 3-6 hod). Do budoucna je však třeba počítat s řešeními, které použiT produktů na bázi telomerizovaných perﬂuorovaných derivátů zcela nahradí. Převzato z: projektu ECO-DWOR (E! 11894): Ekologický zušlechťovací systém pro trvalou vodoodpudivou a oleofobní úpravu tex1lií s rozšířenými funkčními vlastnostmi – Inotex a Colorcenter Hodnocení oleofobní úpravy I Test hodnocení účinnosti oleofobní úpravy je založen na zkouškách smáčení upravené textilie škálou kapalin s klesajícím povrchovým napětím. Hodnota stupně oleoodpudivosti je dána nejvyšším číslem kapaliny, jejíž kapka nanesená na zkušební vzorek ještě nesmáčí povrch po dobu 30 sekund. Používá se sada 8-mi kapalin podle AATCC Hodnocení oleofobní úpravy II Rozvoj lidských zdrojů TUL pro zvyšování relevance, kvality a přístupu ke vzdělání v podmínkách Průmyslu 4.0 Finální úpravy textilií III Lektor: doc. Ing. Martina Viková, Ph.D. doc. Ing. Michal Vik, Ph.D. CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_015/0002329 Protižmolková úprava I Tkaniny a pleteniny vyrobené z přízí ze syntetických vláken, především z PAN nebo PES, mají sklon k tzv. žmolkování. Protižmolková úprava II žmolek V podstatě to znamená, že hladká vlákna kruhovitého průřezu se vlivem namáhání při nošení postupně uvolňují z příze a putují na povrch textilie. Protože zůstávají částečně fixována v přízi, shlukují se, vytvářejí žmolky, které vzhledem k pevnosti syntetických vláken neodpadnou ani v místech zvýšeného mechanického namáhání a kazí estetický vzhled výrobku. Příčiny tvorby žmolků Pevnost vláken - vlákna s nižší pevností méně žmolkují Směsy vláken - obecně mají směsi vyšší tendenci ke žmolkovitosti než 100% příze Staplová délka - delší vlákna žmolkují méně než krátká Zákrut - vyšší zákrut má nižší tendenci ke žmolkování Protižmolková úprava III vpoužitím PES vláken se sníženou žmolkovitostí, získaných např. modifikací vláknotvorného polymeru částečnou náhradou kyseliny tereftalové kyselinou isoftalovou nebo 5-sulfoisoftalovou. vpotlačením migrace vláken v přízi vhodnou konstrukcí příze a plošného útvaru. Tkaniny hustě dostavené z hrubších, ostře kroucených přízí a plošné útvary z nekonečných nebo profilovaných vláken mají menší sklon ke žmolkování. vdokonalým požehováním a postřihováním, aby se odstranily vyčnívající konce vláken, které by se mohly stát centry žmolků vtermickým zpracováním (paření a termofixace), kdy se vlákna zafixují a nemají tendenci k migraci Protižmolková úprava IV Nejúčinnější a nejčastěji používaný způsob stabilizace polohy vláken v textilii je založen na aplikaci filmotvorných přípravků s dobrými pojivými účinky, které zabraňují migraci vláken. Dominantní postavení v tomto směru mají především reaktivní polyakryláty, vytvářející na povrchu vláken dostatečně stabilní pružný film v širokém rozmezí teplot od - 30 do 100 °C. Přípravky se aplikují nejčastěji klocováním z lázní /40 - 80 g.l-1/ a zasušením při 130 °C. Protižmolková úprava V Lyocel je znám svou nevýhodou, kterou obecně označujeme jako fibrilace. Z fibrilovaných vláken se pak tvoří žmolky Protižmolková úprava VI Proces lze omezit pomocí: 3.0-7.0 mol/l NaOH nebo KOH Dále zesíťováním pomocí: 1,3-dimetylol-4,5-dihydroxyetylen močoviny a úpravou polysiloxany s funkčními amino-skupinami. Tato úprava snižuje navlhavost Lyocellových vláken. Odstraňování žmolků Poslední možností je využití různých typů „holících strojků“ ??? Hodnocení protižmolkové úpravy I Žmolkovitost na přístroji Martindale - v současné době nejčastěji používaný postup hodnocení odolnosti vůči žmolkování na výrobky oděvní, OOP a bytového textilu, mimo podlahovin. Provádění zkoušky je podle ČSN EN ISO 12945-2 (80 0837). Hodnocení protižmolkové úpravy II Textilie je umístěna jak nahoře tak dole Nastavení při testu žmolkování Nastavení při oděru Hodnocení protižmolkové úpravy III 2. Podstata zkoušky Kruhový zkušební vzorek se při stanoveném zatížení pohybuje po třecí ploše tvořený stejným materiálem nebo, pokud je to vhodné, vlněnou textilií. Při stanoveném zatížení sleduje Lissajousův obrazec, přitom zkušební vzorek musí být lehce otočný kolem své středové osy kolmé k ploše zkušebního vzorku. Rozvláknění a žmolkování se vyhodnocuje vizuálně po definovaných stádiích oděrové zkoušky – dohodnutém počtu otáček (každých 1000 do 5000 ot., každé 2000 mezi 5000 až 20000, každých 5000 mezi 20000 až 40000 a každých 10000 pokud je více 40000 ) Hodnocení protižmolkové úpravy IV 3. Vyjádření výsledků Každý zkušební vzorek se ohodnotí pomocí etalonů stupněm žmolkování 1 až 5, kde 1 znamená husté rozvláknění povrchu a/nebo silné žmolkování a žmolky pokrývají celý povrch vzorku. Stupeň 5 vyjadřuje, že nedošlo ke změně povrchu. Brush Pilling Tester Hodnocení protižmolkové úpravy V Vzorek před a po zkoušce na přístroji MARTINDALE Hodnocení protižmolkové úpravy VI I.C.I. Type Pilling Tester P.T.2 ISO 12945-1 – zkouška obvykle 6 hodin s hodnocením po 30-ti minutách PILING ASSESSMENT VIEWER 5 4 3 2 1 Hodnocení protižmolkové úpravy VII Komorový žmolkovací přístroj ČSN 80 0838 (vzorek se hodnotí po 30, 60, 90 a po 120 minutách) 1200 ot/min Vzorek po zkoušce na Komorovém Atlas Random Tumble Pilling Test žmolkovacím přístroji Ukázka technologie protižmolkové úpravy I Ukázka technologie protižmolkové úpravy II Vlna Neplstivá úprava vlny I Je-li vlněná textilie ve vlhkém stavu mechanicky namáhána dochází k plstění. Příčinou je šupinkovitý povrch vlny, protože vlákna se svými šupinkami do sebe navzájem a neoddělitelně zaklesávají. Neplstivá úprava vlny II Svetr z neupravené vlny před a po praní Neplstivá úprava vlny III Při mokrém praní, které je provázeno mechanickým namáháním, dochází bez této úpravy postupně k plstění, což je jev nežádoucí. Do určité míry je možné plstění zabránit : 1/ konstrukcí příze či tkaniny - např. vysokými zákruty příze, kompaktní vazbou a větší dostavou 2/ příměsí 40 - 60 % syntetických vláken 3/ snížením plasticity vlny vytvořením stabilních příčných vazeb 4/ snížením koeficientu tření vlněných vláken, způsobeného jejich šupinkovitou strukturou /rozrušením nebo maskováním šupinek/ Neplstivá úprava vlny IV Pro zabránění nadměrného poškození vlny musí probíhat oxidační proces pomalu a kontrolovaně. Je také důležité, aby zasažení šupinkovité vrstvy nastalo nejen u vláken uložených na povrchu příze, ale i uvnitř. Způsoby neplstivé úpravy vlny můžeme označit jako metody oxidační chlorační využívajících alkalického zpracování využívající polymerů Neplstivá úprava vlny V Oxidační způsoby, které nepoužívají chlor, jsou založeny např. na působení kyslíku uvolňovaného z kyseliny peroxosírové /H2SO5/, manganistanu draselného nebo peroxidu vodíku. Chlorační metody jsou velmi hospodárné. Cystin obsažený v šupinkách je oxidací převeden na kyselinu cysteovou, která je ve vodě velmi dobře rozpustná. SEM snímek neupravené vlny SEM snímek chlorované vlny Neplstivá úprava vlny VI Jako ochranné prostředky vlny při chlorování způsobující pomalejší a stejnoměrnější chlorování působí elektrolyty, nebo ochranné koloidy /např. kondenzační produkty bílkovin a mastných kyselin/, nebo melamino- a močovino- formaldehydové předkondenzáty. Alkalické odbourávání šupinkovité vrstvy lze provést alkoholickým roztokem hydroxidu draselného. Po neutralizaci a opláchnutí dostaneme neplstivou vlnu s tvrdým omakem. Pomocí polymerů jsou maskovány šupinky použitím aminoplastů, polyamidů, polyakrylátů či síťujících silikonů. Je samozřejmé, že všechny tyto způsoby ovlivňují omak a to většinou nepříznivě. Pro vývoj průmyslově použitelného způsobu se naskýtají dvě možnosti : ◙ použít jen takové polymery, které vedle zvláštních vlastností vytvořeného filmu /elasticita, pružnost, pevnost aj./ mají současně nižší kritické povrchové napětí než vlna ◙ zvýšit podstatně kritické povrchové napětí vlny Chlorine-Hercosett proces I Výběr polymerů s nižším kritickým povrchovým napětím než má vlna je bohužel značně omezený. Naproti tomu je poměrně snadné dosáhnout zvýšení kritického povrchového napětí vlny. Na tomto faktu je založena dosud nejúčinnější neplstivá úprava vlny tzv. Chlorine-Hercosett způsob. Při tomto způsobu se používá směsná polyamid - epichlorhydrinová pryskyřice, která vznikne kondenzací kyseliny adipové s diethylen-triaminem: Výhodou této pryskyřice je její snadná dostupnost, snadné vytvrzování při nízkých teplotách, vysoká účinnost v množství 1 - 2 % z hmotnosti upravovaného materiálu. Enzymatická neplstivá úprava Nevýhodou Chlorine-Hercosett procesu je zvýšená ekologická zátež: - emise AOX (halogenované organické sloučeniny) - snížená biodegradibilita vlny Z tohoto důvodu začínají být uplatňovány postupy využívající SEM snímek vlny po skupinu enzymů odbouravajících enzymatické neplstivé úpravě vlnu prostředkem Lanazym Neplstivá úprava vlny VII Neplstivá úprava vlny VIII Neplstivá úprava vlny IX Úprava zamezující posunu nití I U tkanin s řídkou dostavou, vyrobených z přízí s hladkým povrchem, především ze syntetických vláken, dochází při mechanickém namáhání k posunu jednotlivých osnovních a útkových nití a tím k vazebné strukturální deformaci. U jemných pletenin z hladkého hedvábí dochází po narušení vlákna nebo vlivem lokálního namáhání k párání nebo vytáhnutí nití a zhoršení vzhledu a upotřebitelnosti. Úpravy proti posunu nití se řeší nanesením prostředků, které zabezpečují : 1) slepení povrchu vláken 2) zdrsnění povrchu vláken Úprava zamezující posunu nití II 1) slepení povrchu vláken ; nejčastěji to jsou polyakrylátové a polybutadienové disperze. Lze rovněž použít latexy ze sortimentu tužících úprav a pojiva pro pigmentový tisk. 2) zdrsnění povrchu vláken ; uplatňují se produkty na bázi derivátů kyseliny křemičité a disperze oxidů hlinitého a titaničitého. Tento způsob je dosti efektivní a v praxi používaný. S rostoucí koncentrací prostředků se zhoršuje omak. Někdy se tyto prostředky kombinují s hydrofobizačními silikony. Úprava se provádí výhradně fulárováním. Rozvoj lidských zdrojů TUL pro zvyšování relevance, kvality a přístupu ke vzdělání v podmínkách Průmyslu 4.0 Finální úpravy textilií II Lektor: doc. Ing. Martina Viková, Ph.D. doc. Ing. Michal Vik, Ph.D. CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_015/0002329 ČESÁNÍ I Účelem česání je kromě vzhledového efektu, tj. získání vlasového povrchu, i získání termoizolačních vlastností textilií a dosažení měkkého, vlněného a plného omaku. Při každém česání se snižuje pevnost zboží a vznikají ztráty hmotnosti způsobené vyčesáním vláken. Obrázky převzaty z Pastrnek, R. Vlach, P.:Finální úpravy, skriptum TUL 2002 ČESÁNÍ II 1 - bavlněná silná tkanina, 2 - plst nebo kaučuk, 3 - ocelový drátek upraveno s využitím videa z: https://www.youtube.com/watch?v=yeB2IfDfzg4 ČESÁNÍ III Hlavní částí těchto strojů je 24 až 36 česacích válečků průměru 60 až 100 mm, umístěných po obvodu bubnu. Počet česacích válečků je vždy sudý a aby se zabránilo sesouvání zboží k jedné straně, je vždy potah jednoho páru česacích válečků vinut spirálovitě doleva a dalšího páru doprava. Obrázky a jejich popis převzaty z Pastrnek, R. Vlach, P.:Finální úpravy, skriptum TUL 2002 ČESÁNÍ IV ČESÁNÍ V Oboustranné počesávání Líc-Rub schéma převzato z Rouette, H.K. Encyklopedia of Textile Finishing TYGROVÁNÍ Jiný způsob získávání bohatého a hustého vlasu je tygrování. Vznikají tak imitace kožešin nebo vlasové bytové textilie. Vyčesávání vlasu se podstatně liší od česání na válcových strojích. Obrázek a jeho popis převzat z Pastrnek, R. Vlach, P.:Finální úpravy, skriptum TUL 2002, ostatní propagační materiály firmy XETMA BROUŠENÍ I Broušení je operací víceúčelovou. Umožňuje docílit levné imitace sametu nebo dyftýnu, dovoluje zdrsnit povrch textilie před nánosováním nebo lepením a lze jím vytvořit krátký, hladký a hustý vlas, představující tzv. broskvový efekt, kdy se broušením štěpí tlustší vlákna na řadu fibril. Obrázek a jeho popis převzat z Pastrnek, R. Vlach, P.:Finální úpravy, skriptum TUL 2002, fotografie je z propagačních materiálů fy LAFER BROUŠENÍ II upraveno s využitím videa z: https://www.youtube.com/watch?v=yeB2IfDfzg4 BROUŠENÍ III Alternativu ke klasickému broušení představuje systém ULTRASOFT od firmy LAFER, který je založen na systému kartáčů z PAD monofilu obsahujícího syntetické diamanty nebo karbidy. fotografie převzaty z propagačních materiálů fy LAFER BROUŠENÍ IV Systém je navíc konstruován tak, aby pomocí kontroly napětí zboží a plochy, která je aktivně počesávána, bylo dosaženo maximálně šetrné úpravy. Systém je označován jako Delta, podle tvaru třecích elementů. Fotografie a schéma převzaty z propagačních materiálů fy LAFER BROUŠENÍ V video: autoři BROUŠENÍ VI Pro okrouhlé pleteniny jsou konstruována speciální strojní zařízení Fotografie převzaty z propagačních materiálů fy LAFER RATINOVÁNÍ Ratinování je speciální úprava vlněných tkanin a pod tímto pojmem rozumíme uspořádání vlasu do jednoduchých vzorů. Používá se pro tkaniny předem vyprané, valchované a postřižené na krátký vlas. 5 3 3 4 1 2 2 6 1- textilie, 2 – napínací válečky, 3 - ojehlené válce, 4 – dolní pevná deska, 5 – horní přítlačná deska, 6 - kartáčování Tkanina se vede velmi pomalu mezi dvěma deskami, potaženými drsným potahem jako sukno, plyš, pryž, kůže apod. a navzájem na sebe dosedajícími. Spodní deska, tzv. ratinovací stůl, je pevná, nepohyblivá, horní deska, zvaná třecí, dostává pohyb o velikosti 4 až 7 mm. Deska může vykonávat vratný podélný, příčný, diagonální a kruhový pohyb. POSTŘIHOVÁNÍ I Princip postřihování je odvozen z principu nůžek, avšak jeden břit zde zastupuje rotační nožový válec s vsazenými spirálovými noži a druhý břit tvoří pevný, rovný nůž. Postřihováním můžeme docílit dva různé druhy úpravy: 1) úplné odstranění vlasu, vyčnívajícího z povrchu textilie, s tím účelem, aby se zvýraznila vazba tkaniny nebo případně zjasnily barvy vícebarevného zboží. 2) u textilií s vyčesaným vlasem, jako jsou samety, plyše, koberce apod., zarovnání výšky vlasu na stejnou výši Princip postřihování je znázorněn na nákresu : Postřihovací stůl: Nožový válec (1) se otáčí až 2000x za minutu a nahazuje vlas textilie (2) vedené přes stůl (3) proti pevnému noži (4). POSTŘIHOVÁNÍ II upraveno s využitím videa z: https://www.youtube.com/watch?v=yeB2IfDfzg4 POSTŘIHOVÁNÍ III Dělení finálních úprav omakové - tj. měkčící, tužící, plnící apod. vzhledové - tj. kalandrování, mandlování, lisování, dekatování, česání, postřihování, broušení apod. stabilizační - tj. kompresivní srážení, fixace, nesráživé, nemačkavé, nežehlivé a Permanent - press úpravy, protižmolkové, neplstivé apod. ochranné - tj. hydrofobní, oleofobní, nehořlavé, antistatické, nešpinivé, antimikrobiální, protimolové apod. Kompresní srážení I upraveno s využitím videa z: https://www.youtube.com/watch?v=PUuqST9TQd8 V průběhu výroby plošných textilií narůstá namáhání vláken a příze. K deformaci dochází především v délce, ale v menší míře i v šířce textilie. Hlavní část deformací, které způsobují srážení hotových materiálů se odstraňuje mechanickou cestou pomocí tzv. kompresivního srážení. Kompresní srážení II Nejrozšířenějším typem kompresivního srážecího zařízení je systém SANFOR, používaný hlavně pro vysrážení textilií z celulózových vláken. Zboží prošlé tímto procesem má zaručenou minimální hodnotu zbytkové sráživosti a nazývá se upraveno s využitím videa z: sanforizované. https://www.youtube.com/watch?v=P UuqST9TQd8 Sanforizační linka se skládá z vlhčící komory s tryskovým vlhčením textilie a válečkové komory pro odležení zboží. Následuje krátký egalizační rám a plsťový kalandr s předřazenou srážecí vytápěnou botkou. Kompresní srážení III foto: autoři Kompresní srážení IV Dělení finálních úprav omakové - tj. měkčící, tužící, plnící apod. vzhledové - tj. kalandrování, mandlování, lisování, dekatování, česání, postřihování, broušení apod. stabilizační - tj. kompresivní srážení, fixace, nesráživé, nemačkavé, nežehlivé a Permanent - press úpravy, protižmolkové, neplstivé apod. ochranné - tj. hydrofobní, oleofobní, nehořlavé, antistatické, nešpinivé, antimikrobiální, protimolové apod. Nežehlivá úprava – obchodní informace Textilie bez úpravy po praní v domácnosti Textilie s úpravou po praní v domácnosti Tkaniny s nežehlivou úpravou usnadňují spotřebiteli údržbu. Při správném způsobu ošetřování jsou po praní dokonale hladké, bez lomů a připraveny k dalšímu použití. Nežehlivá úprava navíc dodává výrobkům měkký omak a elegantní splývavost. Nesráživá, Nemačkavá A Nežehlivá úprava (NNNÚ) Rozeznáváme: chemickou nesráživou úpravu, při níž se rozměrově stabilizuje textilie jak v podélném, tak i příčném směru. Při těchto úpravách se dosahuje zbytkové sráživosti 2 až 3 %. Tento stabilizační účinek vykazují všechny speciální úpravy založené na síťování. nemačkavou úpravu, při níž se zvyšuje pružnost materiálu především za sucha. Zabraňuje se tak vzniku lomů při nošení a zmačkání. nežehlivou úpravu, při níž se zvyšuje pružnost textilie za mokra, takže při praní nedochází k mačkání. Permanent - press úpravy, které propůjčují výrobku tvarovou stálost a trvalé vlastnosti při nošení a ošetřování. Příčiny srážení a mačkání celulózových vláken I Vliv vody na proces mačkání celulózových materiálů schématické znázornění interkalačního procesu Vznik vodíkových můstků na nových polohách Příčiny srážení a mačkání celulózových vláken II Nabobtnáváním ve vodě se snižuje počet vazeb mezi řetězci, tvořených především vodíkovými můstky. Energie, která se dodá na ohyb vlákna, se přemění v teplo, které vzniká při posouvání stavebních elementů vlákna v místě ohybu voda sušení Při sušení se obnoví vodíkové můstky, které zafixují nové vzdálenosti mezi krystality celulózy a tím i zmačkání Rozdělení siťovacích prostředků Samosíťující Močovinoformaldehydové předkondenzáty Melaminoformaldehydové předkondenzáty Reaktanty Dimethylolethylenmočovina /DMEU/ Dimethyloldihydroxyethylenmočovina /DMDHEU/ zcela nebo částečně etherifikovaná DMDHEU bezformaldehydové reaktanty Obsah volného formaldehydu versus Dimethylolethylenmočovina /DMEU/ Úpravy DMEU vykazují vysoký úhel nemačkavosti, prakticky se při síťování netvoří nerozpustná pryskyřice, na druhé straně tyto úpravy mají nízkou odolnost vůči chlóru. Další jejich nevýhodou je ovlivnění světlostálosti. Zvláště citlivá jsou barviva reaktivní, substantivní a azová vyvíjená na vlákně. Z těchto důvodů se tento reaktant v praxi výrazněji neuplatnil. Dimethyloldihydroxyethylenmočovina /DMDHEU/ Tento prostředek je stabilní vůči hydrolýze, vykazuje však menší reaktivitu vůči nukleofilním OH skupinám celulózy, takže vyžaduje drastičtější reakční podmínky. Pro dosažení dobrých efektů úprav se teploty při kondenzaci za sucha pohybují nad 150 °C. Produkt má relativně nízký obsah volného formaldehydu. Neovlivňuje světlostálosti vybarvení, typický zápach je nepatrný, umožňuje síťování za vlhka i za mokra. Zcela nebo částečně etherifikovaná /DMDHEU/ Tento produkt má již velmi nízký obsah formaldehydu, ale značně nižší reaktivitu díky modifikované OH skupině. Tato nižší reaktivita se kompenzuje účinnějším katalyzátorem. Nejčastěji se účinnost chloridu hořečnatého zvyšuje malým přídavkem tetrafluloroboritanu sodného nebo kyseliny vinné či citronové. Tento vývojový stupeň postačuje v uspokojivé míře vyhovět současným požadavkům z hlediska ekologického a dermatologického. Bezformaldehydové reaktanty 1/ dimethyldihydroxyethylenmočovina / DMeDHEU / 2/ modifikovaný typ etherifikací Vznik vodíkových můstků na nových polohách 1 2 3/ prostředky na bázi polykarboxylových kyselin butantetrakarboxylová kyselina /BTCA/ Komerční prostředky pro NNNÚ TEXAPRET LF - modifikovaná dimethyloldihydroxyethylenmočovina, tekutý - síťovací přípravek pro nemačkavou a nesráživou úpravu celulózových a směsových materiálů, zajišťující minimální obsah volného formaldehydu v upravených textiliích. TEXAVIV CT/CS neu - amid mastné kyseliny, tekutý, neionogení - neionogenní měkčící prostředek pro celulózové a směsové materiály. Kombinovatelný se síťovacími prostředky. Vhodný pro polyfunkční nemačkavou, nežehlivou a měkčící úpravu. RUCON FAN - N-methyloldihydroxyethylen močoviny - velni nízké hodnoty formaldehydu, rozměrová stálost textilie Technologické postupy NNNÚ I Podmínky pro dosažení optimálních efektů NNNÚ jsou na jednotlivých provozech značně rozdílné, takže technologické postupy lze formulovat pouze rámcově. Základním požadavkem pro dosažení optimálních efektů je zpracování čistého a savého materiálu. Při ponoření tkaniny do lázně probíhá nejprve smáčení a botnání vláken a difúze síťujícího prostředku do vlákna, kde by jeho rozložení mělo být zcela rov- noměrné. Při sušení je třeba omezit migraci prostředků správnou volbou teploty, vedením sušícího média a rychlostí jeho proudění, jinak dochází k nerovnoměrným efektům. Technologické postupy NNNÚ II Suší se do určitého stupně zbytkové vlhkosti. S rostoucí koncentrací vody dochází ke konkurenčním reakcím a ztrátám na reaktantech. Proto při síťování za mokra musí být koncentrace reaktantů vyšší. Kondenzační podmínky se řídí podle použitých typů prostředků a katalyzátorů. Podle zbytkové vlhkosti ve tkanině je možno dosáhnout různých efektů, které jsou kompromisem nemačkavostí za sucha /nemačkavá úprava/ a nemačkavostí za mokra /nežehlivá úprava/. Proto se technologické postupy síťování dělí podle stupně zbotnání celulózového vlákna na : a/ síťování za sucha b/ síťování za vlhka Technologické postupy NNNÚ III Rozdíl mezi LT, MXL a klasickým postupem Fixace za vlhka, resp. za mokra vyžaduje 10-24 hodin odležení. Firmy Huntsman a Monforts vyvinuly technologii MXL, kde se doba fixace zkrátila na 3 minuty – kontinuální technologie. Produkty:Knittex, Dicrylan, Turpex. Permanent - press úpravy I Tyto úpravy propůjčují konfekciovaným výrobkům rozměrovou stabilitu a tvarovou paměť, např. stálost puků, skladů, záševků apod. Jde o dokonalou nemačkavou úpravu výrobků zabezpečující snadnou údržbu v domácnosti, tj. praní a sušení bez žehlení. Závěrečná operace, při níž výrobek získává stabilitu a tvarovou paměť, se provádí až po konfekci. Realizují se ve dvou technologických variantách : a/ Precure b/ Postcure Permanent - press úpravy II Uplatňuje se na textiliích obsahujících minimálně 60 % syntetických vláken, nejčastěji polyesterových, které jsou schopny termofixace. Zesítění bavlněného podílu se pro-vede již v textilní úpravně při teplotách 120 - 150 °C podle typu použitého katalyzátoru. Permanent - press úpravy III Aplikuje se na bavlněných textiliích. V první fázi probíhá napouštění na fuláru málo reaktivním reaktantem /DMDHEU/ a málo aktivním katalyzátorem /MgCl2/. Sušení se provádí do 120 °C, aby nedošlo k částečné kondenzaci - zesítění. Takto senzibilovanou textilii lze před konfekciováním uskladnit až na dobu 6 měsíců Hodnocení NNNÚ Zjišťování mačkavosti plošných textilií se provádí na základě měření úhlu zotavení dle ČSN 80 0819. Norma neplatí pro zkoušení pletenin. Míru mačkavosti plošné textilie představuje úhel zotavení, udávaný ve stupních. Je to úhel, svíraný dvěma rameny proužku plošné textilie, vytvořený po zatížení přeloženého proužku a po jeho odlehčení. Úhel zotavení 1kg Zatížení Hodnocení NNNÚ II K vlastní zkoušce se připraví vzorky o rozměrech 50 x 20 mm, a to 10 vzorků v podélném směru a 10 vzorků v příčném směru. Vzorky se před zkouškou klimatizují. Každý klimatizovaný vzorek se pomocí pinzety vloží do zkušebního přístroje typu UMAK pod přidržovací lamelu tak, aby okraj vzorku byl rovnoběžný s příčným okrajem lamely. Každý vzorek se pak ohne přes okraj lamely a přeložená část vzorku se zatíží závažím o hmotnosti l kg. Doba zatěžování je 60 min. Po této době se vzorky odlehčí a bez další manipulace se měří úhel zotavení po 60 min. Výsledkem zkoušky je aritmetický průměr naměřených hodnot. Výsledek se zaokrouhlí na 1°. Čím tupější je naměřený úhel zotavení, tím kvalitnější je nemačkavá úprava. Dokonalá nemačkavost by odpovídala úhlu zotavení 180°. Rozvoj lidských zdrojů TUL pro zvyšování relevance, kvality a přístupu ke vzdělání v podmínkách Průmyslu 4.0 Finální úpravy textilií I Lektor: doc. Ing. Martina Viková, Ph.D. doc. Ing. Michal Vik, Ph.D. CZ.02.2.69/0.0/0.0/16_015/0002329 2 Finální úpravy Ø Poslední operace v textilním výrobním řetězci Ø Kompletace konečných vlastností textilie Ø Dodání speciálních funkčních vlastností včetně subjektivního působení Ø Každá operace zlepšující vzhled a užitnost Ø Všechny procesy, které následují koloristiku materiálu a které dodávají materiálu kvalitu Finální úpravy zajišťují vzhledové vlastnosti a tím zvýšení prodejnosti výrobku, tzn. že dosažený efekt lze ohodnotit okamžitě očima nebo hmatem / např. zvýšení lesku, dosažení líbivých povrchových efektů, měkkosti, nemačkavosti apod. eliminaci negativních vlivů předchozích operací dodání zlepšených nebo zcela nových, předem určených vlastností Dělení finálních úprav I omakové - tj. měkčící, tužící, plnící apod. vzhledové - tj. kalandrování, mandlování, lisování, dekatování, česání, postřihování, broušení apod. stabilizační - tj. kompresivní srážení, fixace, nesráživé, nemačkavé, nežehlivé a Permanent - press úpravy, protižmolkové, neplstivé apod. ochranné - tj. hydrofobní, oleofobní, nehořlavé, antistatické, nešpinivé, antimikrobiální, protimolové apod. Omakové úpravy (tužící, měkčící, plnící) Omak textilie je ovlivněn zejména: Ø konstrukcí textilie (vazbou, zákrutem příze) Ø použitým materiálem Vytvořený film na textilii Tužší film Měkčí film Tuhý omak Plnější omak Tužící a plnící úpravy Používané přípravky: Ø škrob – použití tzv. škrobového mazu (koloidní roztok amylózy), malá pevnost vzniklého filmu, textilie práší Ø dextriny – vzniká pražením škrobu, 5 až 6 krát nižší tužící efekt než škrob, snadno vypratelné Ø karboxymethylether škrobu a celulózy – dobře rozpustné ve vodě, celulózový film pružnější než škrobový Ø syntetické přípravky – největší význam, ředitelné vodou, k vytvoření souvislého filmu většinou nutné vyšší teploty zasušení Měkčící úpravy Měkčící přípravky Bez afinity k S afinitou k vláknům vláknům Tuky Silikony Vosky Anionaktivní Kationaktivní Neionogenní Měkčící úpravy s afinitou k vláknům Anionaktivní: Ø TEXAFIX S (Inotex) – termoreaktivní disperze akrylátového polymeru, měkčící přípravek, vhodný i do zátěrových past Kationaktivní: Ø TEXAVIV KS (Inotex) – aminopolysiloxan + produkt mastných kyselin, vysoký měkčící a hladící účinek Neionogenní: Ø TEXAVIV CNN (Inotex) – amid mastné kyseliny, vysoký měkčící účinek, speciálně pro směsové textilie Technologie Aplikace těchto přípravků je velmi jednoduchá. V případě, že se snášejí s jinými úpravárenskými přípravky, používají se společně, častější je však nanášení ze samostatné závěrečné lázně. Všeobecně je možno způsoby nanášení úpravnických přípravků z kapalného prostředí rozdělit takto : - vytahování z lázně - klocování - flačování - nánosování - postřik - posyp Klocování Flačování I Flačování II Fig. 1 | Bild 1 flačování lze použít nejen pro finální úpravy, kdy je možno na každou stranu textilie použít jiný druh úpravy, ale rovněž pro barvení. Matex Eco Applicator snímky a schéma převzaty z firemních materiálů firmy Montforts Nánosování stěrka proti pryžovému pásu vzdušná stěrka 1 - tkanina před úpravou, rotační šablona 2 - tkanina s apretem, 3 - vodící válce, 4 - pryžový pás, 5 - kruhová rotační šablona, 6 - stěrka, 7 - přívod apretu Ukázka nánosu pomocí vzdušné stěrky Neupravená tkanina Upravená tkanina Laminování Laminováním vytváříme dvě, tři nebo více funkčních vrstev METODY VÝROBY A NÁNOSU PĚNY I Pěna - disperze plynu, nejčastěji vzduchu, v kapalném disperzním prostředí (soustavy s tuhým disperzním prostředím jsou označovány jako tuhé pěny). (a) Zředěná soustava plyn-kapalina, (b) vlhká pěna, (c) suchá pěna METODY VÝROBY A NÁNOSU PĚNY II Pěny se připravují buď dispergováním plynu v kapalině za přítomnosti pěnidel, při čemž se velké bubliny plynu mechanicky rozbíjejí na malé bublinky (protřepáváním, promícháváním nebo šleháním, protlačováním plynu fritou do kapaliny - tímto postupem vznikají méně polydisperzní systémy); nebo kondenzačními metodami - z přesycené kapaliny heterogenní nukleací nebo chemickou reakcí (např. instantní šlehačka, pivní pěna). ME

Document Details

Tags

Related

Summary

Full Transcript