Textieltechnologie: FINISHEN
1 H1: Algemene begrippen uit de textielchemie
1.1 Water
= belangrijkste chemisch product dat in veel textielveredelingsbewerkingen wordt aangewend.
Problematiek: het wordt in de toekomst schaars en duur
Textielbedrijven maken gebruik van voorbehandeld grondwater na textielproces dient het water
gezuiverd en geloosd te worden
Belgische textielseector heeft inspanningen geleverd om het waterverbruik te reduceren:
¢ Belg.veredeling 60 liter/kg textiel; Eur gem 102 liter/kg
1.1.1 Waterhardheid
In water zitten calciumionen onder de vorm van kalk (CaCO3) werkt isolerend en is niet goed voor
de warmteoverdracht van verwarmingselementen (zoals de weerstanden in waterkokers bv)
de hardheid van het water wordt bepaald door de aanwezigheid van calcium- en
magnesiumzouten in het water.
Hard water:
- Ca2 + en Mg 2+
- Meer detergent nodig bij reinigingsbewerkingen
- Geen schuim
- Kalkzepen zetten zich af op het wasgoed: de was wordt grauw en stug
- Vreet energie, verhoogt kosten (=duur)
- Tast de levensduur van elektrische toestellen aan
Zacht water:
- Gedemineraliseerd water is zacht
- Schuimt snel
- Verbruikt minder energie
Gedemineraliseerd water is onhard, dwz ontdaan van Mg en Ca ionen
hiervoor worden waterverzachters ingeschakeld.
werkt volgens het principe van ionwisseling
Gedestilleerd water => heeft proces ondergaan warbij zeer zuiver water wordt bekomen door het te
koken en vervolgens te laten condenseren.
1.1.2 Ijzercontaminatie van water
- Max 0,1 mg/l ijzerhoeveelheid in water toegelaten voor textiel
Praktische gevolgen van ijzercontaminatie > 0,1 mg/l:
- Roestvlekken, vergeling, gaten
- Complexeermiddel (sequestranten) toevoegen om de Fe vast te houden !
ijzedeeltje weg met spoelwater
1
, 1.2 Ionen – zuren – alkaliën – zuurtegraad
Ionen
de meeste chemicaliën kunnen in elektrisch geladen deeltjes splitsen, wanneer ze in water
ondergebracht worden. Zowel zuren, alkaliën aen zouden splitsen.
- Anionen (neg geladen deeltjes) Cl + 1e --------> Cl-
- kationen (pos geladen deeltjes) Na -1e --------> Na+
zuren
Wanneer zuren in water oplossen splitsen ze in ionen = dissociatie
- H+ = typisch kation bij zuren
- Sterke H2SO4 sterke zuren splitsen op in ionen wanneer ze in water gebracht worden.
- Zwakke CH3COOH, CHOOH zwakke zuren splitsen slechts gedeeltelijk in ionen.
Alkaliën
splitsen in ionen als ze oplossen in water
- OH-
- Sterke NaOH, zwakke
o sterke alkaliën splitsen op in ionen wanneer ze in water gebracht worden
o zwakke alkaliën splitsen slechts gedeeltelijk in ionen.
Zuurtegraad: pH
belangrijk in alle chemische verdelingsprocessen, waaronder alkalische extractie, het bleken, het
verven, & bij de inwerking van enzymen.
- pH 1 tot 14 een indicatie van de hoeveelheid H+ ionen in een oplossing.
- pH<7 zuur; pH=7 neutraal; pH>7 alkalisch
- Belangrijk voor veredelingsbewerkingen en de werking van enzymes
1.3 Concentratie – vlotverhouding
een vlot van 1/5 betekent dat voor 1 kg textielgrondstof een bad moet aangemaakt worden van 5
liter.
2
, 1.4 Oppervlaktespanning
Goed voorbeeld: een druppel water op het
oppervlak van een katoenen weefsel. De
druppel is bijna sferisch. Alle watermoleculen
aan het oppervlak van de druppel trekken
mekaar in die mate aan dat het uitvloeien van
de druppel belet.
De oppervlaktespanning van een vloeistof is
afhankelijk van de temperatuur.
bij hogere temp daalt de O.S., waardoor het
water bv beter in het textiel dringt. Dit is o.m.
de reden waarom we bij voorkeur warm
wassen.
1.5 Degrenteren – natmakers – dispergeermiddelen
Detergenten
Vetvlekken laten zich moeilijk verwijderen uit textiel vet is niet oplosbaar in water, vet en water
stoten mekaar af een detergent nodig = een oppervlakte actieve stof ( een tenside) die de
oppervlaktespanning tussen een waterige en niet-waterige fase kan verlagen.
op die manier verhoogt de oplosbaarheid van het vet in het water
Zeep = een detergent
bestaat uit in wateroplosbare zeepmoleculen met polaire kop en apolaire staart
hydrofobe staart dringt het vuildeeltje binnen
Door toevoeging van detergent aan water neemt het bevochtigend vermogen van
water toe, waardoor de sybthetische zeep in de textielvezel dringt.
Waproces:
- Wordt bevorderd in alkalisch milieu
- In warm water.
- Mechanische actie bevordert de verwijdering van vuil
Natmakers
wordt aan een oplossing toegevoegd om het textielsubstraat toegankelijk te maken voor water.
vormt de brug tussen het textielsubstraat an het water
De brug laat toe dat:
o Water in het weefsel kan dringen
o Chemicaliën die in het water aanwezig zijn, in het textielsubstraat kunnen dringen
= bevochtigers
Dispergeermiddelen
belet afzetting van het vuil op het textiel.
3
, 1.6 Optische witmakers – enzymes
Optische witmakers/azureermiddelen
witte textielartikelen worden vaak gelig na het wassen en bleken menselijk oog gevoelig aan de
kleur geel, waardoor wit niet steeds als zuiver wit wordt ervaren.
Optische witmakers (= azureermiddelen) worden toegepast op wit textielmateriaal om het feller wit
te maken & anderzijds ook op blauwe indigo jeansstoffen om feller blauw te bekomen.
‘witter dan wit’
optische witmakers zijn stoffen die fluoresceren, dwz dat ze UV licht absorberen en
terugkaatsen in het zicjtbare licht spectrum, waardoor het een blauwachtige schijn
veroorzaakt. Absorberen uit UV licht en reflecteren in blauw zichtbaar licht.
Enzymes
worden gebruikt als bioloische katalysator ter vervanging van belastende chemicaliën.
Bio-katalysatoren enzymes zijn bio-chemische producten die geproduceerd worden door
bacteriën.
kleine hoeveelheden enzyme besparen grote hoeveelheden energie en chemicaliën.
daarom worden ze gekozen als duurzaam alternatief
2 H2: Het voorbehandelen
2.1 Doelstelling
Heeft tot doel het materiaal geschikt te maken voor de volgende stappen in het verdelingsproces.
• Doelstelling: het textielmateriaal moet...
- zuiver zijn ontdaan van natuurlijke verontreinigingen (zoals vetten en natuurlijke
pigmenten)
- uniform hydrofiel zijn
- affiniteit vertonen voor kleurstoffen en finishes
- spanningsloos zijn (synthetische grondstoffen)
de bewerkingen die plaatsvinden hangen in sterke mate af van de textielgrondstof, de vorm waarin
het textielmateriaal voorkomt en de hoeveelheid voor te behandelen materie.
2.2 Voorbehandelingsprocessen op katoen en andere
celullosevezels
Chemische voorbehandelingsprocessen worden ingeschakeld met als doel het zuiver en bijgevolg
hydrofiel maken van de textielgrondstof.
Het voorbehandelen van katoen omvat de volgende stappen:
- Zengen
- Ontsterken
- Alkalische extractie/kierkoken
- Bleken
- Merceriseren
Huidige tend: verlaging van de milieu-impact:
- Procesoptimalisatie
- Enzyme-technologie
4
1 H1: Algemene begrippen uit de textielchemie
1.1 Water
= belangrijkste chemisch product dat in veel textielveredelingsbewerkingen wordt aangewend.
Problematiek: het wordt in de toekomst schaars en duur
Textielbedrijven maken gebruik van voorbehandeld grondwater na textielproces dient het water
gezuiverd en geloosd te worden
Belgische textielseector heeft inspanningen geleverd om het waterverbruik te reduceren:
¢ Belg.veredeling 60 liter/kg textiel; Eur gem 102 liter/kg
1.1.1 Waterhardheid
In water zitten calciumionen onder de vorm van kalk (CaCO3) werkt isolerend en is niet goed voor
de warmteoverdracht van verwarmingselementen (zoals de weerstanden in waterkokers bv)
de hardheid van het water wordt bepaald door de aanwezigheid van calcium- en
magnesiumzouten in het water.
Hard water:
- Ca2 + en Mg 2+
- Meer detergent nodig bij reinigingsbewerkingen
- Geen schuim
- Kalkzepen zetten zich af op het wasgoed: de was wordt grauw en stug
- Vreet energie, verhoogt kosten (=duur)
- Tast de levensduur van elektrische toestellen aan
Zacht water:
- Gedemineraliseerd water is zacht
- Schuimt snel
- Verbruikt minder energie
Gedemineraliseerd water is onhard, dwz ontdaan van Mg en Ca ionen
hiervoor worden waterverzachters ingeschakeld.
werkt volgens het principe van ionwisseling
Gedestilleerd water => heeft proces ondergaan warbij zeer zuiver water wordt bekomen door het te
koken en vervolgens te laten condenseren.
1.1.2 Ijzercontaminatie van water
- Max 0,1 mg/l ijzerhoeveelheid in water toegelaten voor textiel
Praktische gevolgen van ijzercontaminatie > 0,1 mg/l:
- Roestvlekken, vergeling, gaten
- Complexeermiddel (sequestranten) toevoegen om de Fe vast te houden !
ijzedeeltje weg met spoelwater
1
, 1.2 Ionen – zuren – alkaliën – zuurtegraad
Ionen
de meeste chemicaliën kunnen in elektrisch geladen deeltjes splitsen, wanneer ze in water
ondergebracht worden. Zowel zuren, alkaliën aen zouden splitsen.
- Anionen (neg geladen deeltjes) Cl + 1e --------> Cl-
- kationen (pos geladen deeltjes) Na -1e --------> Na+
zuren
Wanneer zuren in water oplossen splitsen ze in ionen = dissociatie
- H+ = typisch kation bij zuren
- Sterke H2SO4 sterke zuren splitsen op in ionen wanneer ze in water gebracht worden.
- Zwakke CH3COOH, CHOOH zwakke zuren splitsen slechts gedeeltelijk in ionen.
Alkaliën
splitsen in ionen als ze oplossen in water
- OH-
- Sterke NaOH, zwakke
o sterke alkaliën splitsen op in ionen wanneer ze in water gebracht worden
o zwakke alkaliën splitsen slechts gedeeltelijk in ionen.
Zuurtegraad: pH
belangrijk in alle chemische verdelingsprocessen, waaronder alkalische extractie, het bleken, het
verven, & bij de inwerking van enzymen.
- pH 1 tot 14 een indicatie van de hoeveelheid H+ ionen in een oplossing.
- pH<7 zuur; pH=7 neutraal; pH>7 alkalisch
- Belangrijk voor veredelingsbewerkingen en de werking van enzymes
1.3 Concentratie – vlotverhouding
een vlot van 1/5 betekent dat voor 1 kg textielgrondstof een bad moet aangemaakt worden van 5
liter.
2
, 1.4 Oppervlaktespanning
Goed voorbeeld: een druppel water op het
oppervlak van een katoenen weefsel. De
druppel is bijna sferisch. Alle watermoleculen
aan het oppervlak van de druppel trekken
mekaar in die mate aan dat het uitvloeien van
de druppel belet.
De oppervlaktespanning van een vloeistof is
afhankelijk van de temperatuur.
bij hogere temp daalt de O.S., waardoor het
water bv beter in het textiel dringt. Dit is o.m.
de reden waarom we bij voorkeur warm
wassen.
1.5 Degrenteren – natmakers – dispergeermiddelen
Detergenten
Vetvlekken laten zich moeilijk verwijderen uit textiel vet is niet oplosbaar in water, vet en water
stoten mekaar af een detergent nodig = een oppervlakte actieve stof ( een tenside) die de
oppervlaktespanning tussen een waterige en niet-waterige fase kan verlagen.
op die manier verhoogt de oplosbaarheid van het vet in het water
Zeep = een detergent
bestaat uit in wateroplosbare zeepmoleculen met polaire kop en apolaire staart
hydrofobe staart dringt het vuildeeltje binnen
Door toevoeging van detergent aan water neemt het bevochtigend vermogen van
water toe, waardoor de sybthetische zeep in de textielvezel dringt.
Waproces:
- Wordt bevorderd in alkalisch milieu
- In warm water.
- Mechanische actie bevordert de verwijdering van vuil
Natmakers
wordt aan een oplossing toegevoegd om het textielsubstraat toegankelijk te maken voor water.
vormt de brug tussen het textielsubstraat an het water
De brug laat toe dat:
o Water in het weefsel kan dringen
o Chemicaliën die in het water aanwezig zijn, in het textielsubstraat kunnen dringen
= bevochtigers
Dispergeermiddelen
belet afzetting van het vuil op het textiel.
3
, 1.6 Optische witmakers – enzymes
Optische witmakers/azureermiddelen
witte textielartikelen worden vaak gelig na het wassen en bleken menselijk oog gevoelig aan de
kleur geel, waardoor wit niet steeds als zuiver wit wordt ervaren.
Optische witmakers (= azureermiddelen) worden toegepast op wit textielmateriaal om het feller wit
te maken & anderzijds ook op blauwe indigo jeansstoffen om feller blauw te bekomen.
‘witter dan wit’
optische witmakers zijn stoffen die fluoresceren, dwz dat ze UV licht absorberen en
terugkaatsen in het zicjtbare licht spectrum, waardoor het een blauwachtige schijn
veroorzaakt. Absorberen uit UV licht en reflecteren in blauw zichtbaar licht.
Enzymes
worden gebruikt als bioloische katalysator ter vervanging van belastende chemicaliën.
Bio-katalysatoren enzymes zijn bio-chemische producten die geproduceerd worden door
bacteriën.
kleine hoeveelheden enzyme besparen grote hoeveelheden energie en chemicaliën.
daarom worden ze gekozen als duurzaam alternatief
2 H2: Het voorbehandelen
2.1 Doelstelling
Heeft tot doel het materiaal geschikt te maken voor de volgende stappen in het verdelingsproces.
• Doelstelling: het textielmateriaal moet...
- zuiver zijn ontdaan van natuurlijke verontreinigingen (zoals vetten en natuurlijke
pigmenten)
- uniform hydrofiel zijn
- affiniteit vertonen voor kleurstoffen en finishes
- spanningsloos zijn (synthetische grondstoffen)
de bewerkingen die plaatsvinden hangen in sterke mate af van de textielgrondstof, de vorm waarin
het textielmateriaal voorkomt en de hoeveelheid voor te behandelen materie.
2.2 Voorbehandelingsprocessen op katoen en andere
celullosevezels
Chemische voorbehandelingsprocessen worden ingeschakeld met als doel het zuiver en bijgevolg
hydrofiel maken van de textielgrondstof.
Het voorbehandelen van katoen omvat de volgende stappen:
- Zengen
- Ontsterken
- Alkalische extractie/kierkoken
- Bleken
- Merceriseren
Huidige tend: verlaging van de milieu-impact:
- Procesoptimalisatie
- Enzyme-technologie
4
