Мерсеризированный хлопок¶

Мерсеризированный хлопок — хлопковое волокно или пряжа, подвергнутые мерсеризации: химико-механической обработке раствором едкого натра (гидроксида натрия, NaOH) с последующей нейтрализацией кислотой. Процесс придаёт хлопку характерный шелковистый блеск, повышенную прочность, лучшую сорбционную способность и улучшенную окрашиваемость. Мерсеризацию применяют как к отдельному волокну, так и к готовой пряже или ткани.

¶История

Процесс открыт в 1844 году английским промышленником Джоном Мерсером (John Mercer), который обнаружил, что обработка хлопка концентрированным раствором едкого натра вызывает набухание волокна, уменьшение его длины и повышение прочности. Мерсер предложил использовать обработку для уплотнения и улучшения окрашиваемости тканей, однако в первой половине XIX века технология не получила широкого распространения: блеск, возникающий при обработке, быстро исчезал при натяжении ткани.

В 1890 году французский промышленник Луи-Александр Дешамо (Louis-Alexis Despeaux) и его партнёры разработали метод мерсеризации под натяжением: волокно или пряжу обрабатывали щёлочью в растянутом состоянии. Это позволило закрепить шелковистый блеск и превратить процесс в промышленную технологию. В честь первооткрывателя обработка получила название «мерсеризация».

¶Химия и физика процесса

Волокно хлопка состоит преимущественно из целлюлозы. В обычном состоянии молекулы целлюлозы уложены плотно, между ними мало свободного пространства, кристаллические области чередуются с аморфными. При погружении в раствор NaOH (концентрация обычно 18–25 %, температура 0–25 °C) щёлочь проникает в аморфные зоны и вызывает набухание волокна: диаметр увеличивается примерно на 20–30 %, длина уменьшается на 12–18 %.

При этом происходит перестройка структуры целлюлозы: часть кристаллических связей разрушается, молекулярные цепи перестраиваются, образуется так называемая щелочная целлюлоза (алкали-целлюлоза). После промывки кислотным раствором (обычно слабой серной кислотой) щёлочь нейтрализуется, и структура фиксируется в новом состоянии.

Если волокно в процессе не натягивать, оно остаётся морщинистым и шероховатым, блеск не проявляется. При обработке под натяжением молекулярные цепи выравниваются вдоль оси волокна, поверхность становится гладкой, и свет отражается от неё зеркально — отсюда характерный шелковистый блеск.

¶Виды мерсеризации

По объекту обработки различают:

• Волокнистую мерсеризацию — обработку скрученной пряжи или непрядёного волокна.
• Тканевую мерсеризацию — обработку готового полотна; применяется реже, так как эффект менее выражен.
• Комбинированную мерсеризацию — последовательную обработку пряжи и ткани.

По степени обработки выделяют:

• Полную мерсеризацию — стандартный цикл с растяжением, обеспечивающий максимальный блеск и прирост свойств.
• Неполную (облегчённую) мерсеризацию — щелочную обработку без растяжения или с малым растяжением; применяется для улучшения окрашиваемости без выраженного блеска.

¶Свойства мерсеризированного хлопка

По сравнению с обычным хлопком мерсеризированный обладает рядом отличий:

Повышенная сорбционная способность объясняется тем, что щелочная обработка увеличивает количество гидроксильных групп, доступных для взаимодействия с красителями и влагой. Более гладкая поверхность уменьшает пиллингуемость — образование катышков.

¶Применение

Мерсеризированный хлопок широко используется в текстильной промышленности:

• Плательные и костюмные ткани — блестящие поплины, сатины, крепы, вискозные заменители.
• Трикотаж — футболки, поло, платья, бельё.
• Посудные и интерьерные ткани — скатерти, полотенца, шторы.
• Крученая пряжа для вязания — мулине, крючковая пряжа.
• Высококачественные нитки для шитья и вышивки.

Наиболее известный пример применения — пряжа «мулине», которая почти всегда является мерсеризированной: блеск и стойкость окраски делают вышивку яркой и долговечной. Маркировка на изделиях обычно содержит пометки «mercerized», «lustrous cotton» или «pearl cotton».

¶Экономика и производство

Крупнейшими производителями мерсеризированного хлопка и пряжи являются Китай, Индия, Турция, Пакистан и ряд стран Юго-Восточной Азии. В России мерсеризацию осваивали ещё в конце XIX — начале XX века на крупных текстильных предприятиях Иваново-Вознесенска, Москвы и Владимира. В современной российской текстильной отрасли мерсеризированная пряжа выпускается, в частности, на предприятиях в Ивановской и Владимирской областях; значительная часть готовой продукции импортируется.

¶Отличие от сатинирования и аппретирования

Мерсеризацию иногда путают с поверхностными обработками, дающими временный блеск — сатинированием (каландерованием) и аппретированием. Разница заключается в том, что при мерсеризации изменяется сама структура волокна, и эффект сохраняется при стирке, тогда как поверхностный блеск постепенно смывается или истирается.

¶Источники

• Бернс Р. «Химия волокнистых материалов»
• Горохова Л. А. «Химия и технология химических волокон»
• Штильман М. И., Мильнер Р. С. «Технология химических волокон»
• Мерсер Дж. «Об уплотнении хлопковой ткани» (патент, 1850)
• Encyclopædia Britannica: Mercerized cotton