УДК 677.027 А.К. Тарабанько, А.В. Павликова АКТУАЛЬНЫЕ

УДК 677.027
А.К. Тарабанько, А.В. Павликова
АКТУАЛЬНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ В ОТДЕЛОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ ТКАНЕЙ
В статье рассматриваются различные способы отделки тканей: их виды и сущность, образующиеся
при этом свойства. Уделено особое внимание использованию инновационных технологий при обработке тканей, защитным отделкам тканей со специальными свойствами и описание некоторых из них.
Текстильное производство, отделка ткани, нанотехнологии, тестильно-вспомогательные вещества
(ТВВ), плазмохимические технологии, ультразвуковые технологии, лазерная технология.
В процессе производства ткани подвергаются различного рода отделкам. Под влиянием отделки формируется весь комплекс потребительских свойств. Ткани из разных областей применения отделывают разными
способами, в результате чего им придают необходимые вид и свойства.
Отделка ткани в глубоком смысле этого понятия заключается в следующих процессах – отбеливание,
крашение, печатание и заключительные операции облагораживания тканей и придания им специфических
свойств. В более узком понимании, отделка это всего лишь заключительная стадия самой отделки, а именно,
аппретирование тканей, высушивание с одновременным ширением и ликвидацией перекосов по основе и утку,
стрижка, разглаживание, декатировка, мягчение, безусадочная отделка и т.д. То есть это те процессы, которые
улучшают вид и качество ткани, повышают сопротивляемость ткани различным воздействиям при их эксплуатации.
Развитие отделочного производства невозможно без совершенствования технологических процессов.
Рассмотрим отдельные актуальные направления совершенствования процессов отделочного производства текстильных материалов, обеспечивающих улучшение качества готовой продукции. Так, в последнее время для
улучшения протекания процесса отделки применяют физическую интенсификацию, под которой подразумевается воздействие на процессы отделки различных физических полей. Основными целями такого воздействия
являются сокращение лимитирующих стадий процесса, улучшение качества текстильных материалов; придание
им свойств, не достигаемых при традиционной технологии, уменьшение габаритов оборудования и расхода
материалов, улучшение экономических, эргономических и экологических характеристик.
Наиболее перспективным в операциях отделки является физическое воздействие через тепло- и массоперенос [2]. При этом общим принципом применения различных физических воздействий является то, что по мере перехода от процессов на макроскопическом уровне к процессам на микроскопическом уровне необходимое
воздействие должно быть соответствующего уровня. Например, для механических процессов воздействие
должно иметь механическую природу, для собственно химических реакций – в виде отдельных квантов.
Среди основных физических методов наиболее перспективным считается использование акустических
методов ВЧ-, СВЧ- и фотовоздействия, а также плазмохимического и лазерного воздействия на текстильные
материалы.
Механизм воздействия УЗ колебаний заключается в возникновении и схлопывании микропузырьков (кавитация), а также в возникновении микротечений, т.е. когда происходит разрыв структуры жидкости и возникают при этом значительные градиенты температур, давлений, электрических полей, что обеспечивает лучший
массоперенос. В результате этого скорость отбеливания при применении данной технологии увеличивается. УЗ
поля влияют и на структуру волокна, образуя щели, трещины и другие дефекты, что также способствует улучшению окрашивания.
Преимущества плазмохимической технологии заключаются в повышении производительности, поскольку продолжительность самих процессов сокращается в десятки и даже в сотни раз; в возможности модификации поверхности волокон с целью изменения смачиваемости, адгезии и других показателей; в возможности
снижения температуры процессов. Однако, плазмохимическая технология может применяться для материалов
из химических волокон.
Лазерная технология также находит отражение в процессе отделки и распространяется в большей степени для обработки натуральных материалов: при предварительной подготовке шерсти, при фиксации красителей
на термопластичных волокнах. Лазеры используются также для резки и гравирования тканей, но применение
низкотемпературного лазера, когда температура ниже точки плавления и горения материала, еще недостаточно
исследовано. Возможность использования локализованного тепла для быстрой фиксации красителей представляет потенциальную ценность для отделки.
Следует отметить, что данные процессы управляются автоматически соответствующими компьютеризированными узлами оборудования, без чего их осуществление не представляется возможным. Именно развитие
информационных технологий стимулирует совершенствование технологий обработки тканей. Термин «цифровая печать на текстиле» появился сравнительно недавно, но в короткий срок стал понятен всем. О достоинствах
цифровой печати можно сказать многое: фотографическое качество изображения, точность цветовоспроизведения, передача полутонов и цветовых переходов оперативность. От «идеи» художника до выпуска изделия может пройти всего несколько часов. Эта технология печатания с применением чернил основана на том, что не-
большие капли жидкости под компьютерным контролем точно инжектируется ударом в волокно в нужное место. Концепция очень проста, но приводит к различным техническим решениям. Для реализации необходимы
компьютер, программное обеспечение, плоттер, термокаландр или термопресс (для трансфертной), зрельник и
пропиточная линия (для прямой печати) и расходные материалы (термотрансфертная бумага и чернила) [5].
Развитие работ в области «умных волокон» идет в двух направлениях: колористическом и интеллектуальном. Колористическое направление связано с разработкой принципиально новых видов армейского камуфляжа и развитием моды, предлагающей одежду с необычными цветовыми эффектами. Суть их состоит в использовании фото-, термо- и гидрохромных красителей. Окрашенные ими ткани могут изменять цвет под действием воды, тепла и света подобно хамелеонам. Изменения могут иметь локальный характер неопределенной
формы и четко выраженный рисунок на тех или иных деталях или участках одежды [4].
Интеллектуальное направление в развитии «умного» текстиля – это создание и промышленное освоение
технологий, обеспечивающих получение текстильных материалов с широким набором новых свойств, расширяющих области их применения. Что в первую очередь востребовано исследованиями, проводимыми армейскими организациями, а также в сфере космических полетов. Реализовать данное направление стало возможным в связи с интеграцией наукоемких технологий (hi-tech) в текстильное производство, ведущую роль в котором сыграли нанотехнологии [1].
Наночастицы различных веществ используются при отделке текстильных материалов в виде наноэмульсий и нанодисперсий. При этом материалам могут придаваться такие свойства, как водо- и маслостойкость,
пониженная горючесть, противозагрязняемость, мягкость, антистатический и антибактериальный эффекты,
термостойкость, формоустойчивость и др. Известной нанотехнологией заключительной отделки является отделка Teflon, обеспечивающая водо-, масло-, грязезащитные эффекты. Использование наноэмульсий дает возможность получать из хлопка текстильные материалы, лицевая сторона которых проявляет гидро-, масло-, грязеооталкивающие свойства, а изнанка остается гидрофильной, способной поглощать влаговыделения тела (пот).
Одновременно такому материалу можно придавать различные бактериостатические эффекты, в том числе препятствующие появлению запаха пота. Основное назначение подобных материалов – армейская экипировка,
спортивная одежда и одежда для активного отдыха, поэтому «умные» ткани широко используют лидеры спортивной индустрии – фирмы Adidas, Nike, Reebok, создающие экипировку для спортсменов, участников олимпиад, мировых и европейских первенств. Спортивная одежда участников подобных соревнований становится все
более специализированной и усложненной, способной влиять на результаты спортсменов.
В разных странах достаточно широко проводятся исследования по созданию «самоочищающихся» текстильных материалов. Для этого были разработаны наноэмульсии (окись титана), которые формируют на волокнах тонкую трехмерную поверхностную структуру, с которой вода, масло и грязь легко скатываются и смываются. Получаемый «супергидрофобный» эффект приводит к тому, что образующаяся на поверхности материала круглая капля способна скатываться с нее без следа при малейшем наклоне. Такие загрязнения, как пыль
и сажа удаляются вместе с каплями воды, а материал приобретает эффект «самоочищения» [5].
В последнее время внимание исследователей в области нанотехнологий было сосредоточено на химической природе текстильно-вспомогательных веществ (ТВВ). Однако постепенно приходит понимание того, что
существенную роль играет не только то, какое вещество вступает во взаимодействие с текстильным субстратом, но и как оно само организуется на уровне наночастиц.
Формирование субмолекулярной структуры и позволяет многократно усилить ценные химические свойства, а также придать текстильным материалам совершенно новые уникальные свойства.
Группа компаний «БК-308», являющаяся официальным дилером в России фирмы Rudolf Chemie (Германия), которая разрабатывает ТВВ на основе нанотехнологий и предлагает использовать их в отделочном производстве, выносит на отечественный рынок следующие продукты компании Rudolf Chemie, позволяющие придать текстильным материалам и изделиям уникальные свойства [3]. Это отделки:
- «Стирай-носи» - предполагает, что наночастицы смолы внутри целлюлозного волокна будут способствовать уменьшению его набухания при сохранении гидрофильности. Это, в свою очередь, приводит к увеличению угла раскрытия ткани до такой степени, что изделия более не нуждаются в глажении.
- «Антипилинг» - служит для того, чтобы в процессе стирки, набухающие наногелевые слои препятствовали образованию пилинга и засечек.
- «Быстрая сушка» усиливает испарение и увеличивает скорость сушки изделий за счет того, что гидрофильно-гидрофобные полимеры образуют слой нанокристаллов, служащий проводником жидкой фазы.
- «Антискольжение и грязеотталкивание» - широко применяется для такого альпинистского снаряжения, как веревки и канаты, повышая их надежность и долговечность.
- «Антистатика и антиэлектросмог» - при такой отделке обработанная одежда предотвращает возникновение стресса, создаваемого электрическим полем (так называемого электрического смога).
- «Комфорт» - создает комфорт и придает естественный приятный мягкий гриф текстилю.
- «Максимальная износоустойчивость» - в результате этой отделки одежда приобретает повышенную
износоустойчивость, дольше сохраняет свой первоначальный вид. Несминаемость и мягкий гриф после стирки
являются её сопутствующими факторами.
- «Прочная окраска» - осевая структура фиксирующего высокоионизированного полимера, взаимодействующего с молекулами красителя на наноуровне по принципу противоионов, сохраняет окраску текстильных
материалов в первозданном виде независимо от количества стирок.
- «Климат-контроль и забота о коже» - гидрогелевые наночастицы увлажняют текстильный материал,
делают его дышащим и снимают статический заряд.
Освоение нанотехнологий текстильной отраслью требует создания нового оборудования и новых выпускных форм отделочных материалов, решения проблем стабилизации наноэмульсий и контроля качества текстильных материалов с новыми видами отделок и эффектов. Естественно, это требует больших материальных
затрат, но в промышленно развитых странах понимают, что приоритетное направление в текстиле – это внедрение наукоемких технологий, позволяющих производить материалы нового поколения.
Список литературы:
1. Качество и функциональность текстильных изделий при использовании нанотехнологий [Текст]/ Журнал «Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты». - издательский дом Торговли и промышленности. 4(31) ноябрь 2007г., С.12-14.
2. Новости легкой промышленности [Текст]/ Журнал «Директор». – ЛегПромБизнес. Октябрь 2007г.,
С.34-35.
3. Фомченкова, Л.Н. Современные материалы для спецодежды зарубежных фирм. [Текст]/ Л.Н Фомченкова. - Журнал «Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты». - Издательский дом Торговли и промышленности. - 4(27) ноябрь 2008г., С.18-21.
4. ЦНИИШП [Электронный ресурс]/ Режим доступа - http://www.cniishp.ru.
5. МинПром [Электронный ресурс]/ Режим доступа - http://www.minprom.gov.ru.
Тарабанько Анна Константиновна
студентка 3 курса факультета коммерции
Орловского государственного института экономики и торговли
E – mail: anchik.2101@mail.ru
Павликова Анна Валерьевна
к.т.н., доцент кафедры товароведения и экспертизы товаров
Орловского государственного института экономики и торговли
E – mail: annvp@mail.ru