Технологии обработки хлопковых тканей в одежде¶

Технологии обработки хлопковых тканей в одежде — совокупность физико-химических и механических процессов, применяемых к хлопковым волокнам, пряже, суровым тканям и готовым швейным изделиям для придания им потребительских свойств: прочности, формоустойчивости, комфортности, эстетичности и устойчивости к износу. Обработка включает этапы от подготовки сырья до финишной отделки, при этом доля хлопка в мировом производстве текстиля составляет около 25–30 %, что делает эти технологии ключевыми для массового сегмента одежды.

¶Основные этапы обработки

¶Предварительная подготовка (отварка, беление, мерсеризация)

Суровая хлопковая ткань содержит природные примеси: пектины, воски, жиры, зольные элементы и пигменты. Для их удаления проводят отварку в щелочных растворах (гидроксид натрия) при температуре 90–130 °C с добавлением ПАВ. Затем следует беление — окисление остаточных пигментов перекисью водорода или хлорсодержащими реагентами для получения стабильной белизны.

Мерсеризация — обработка натянутой ткани или пряжи концентрированным раствором едкого натра (18–25 %) при низкой температуре. Процесс назван по имени английского изобретателя Джона Мерсера (патент 1851 года). В результате волокно набухает, теряет скрученность, приобретает круглое сечение, шелковистый блеск, повышается прочность на разрыв на 20–30 % и увеличивается сорбционная способность, что улучшает последующее крашение.

¶Крашение и печатание

Хлопок окрашивают активными, прямыми, кубовыми, сернистыми и азо-красителями. Наиболее распространены активные красители, образующие ковалентную связь с гидроксильными группами целлюлозы; они обеспечивают высокую устойчивость к стирке и свету. Прямые красители просты в применении, но менее стойки. Кубовые (индиго, антрахиноновые) дают исключительную прочность окраски, используются для денима.

Печатание рисунка выполняют прямым, вытравным или резервным способом. Современные технологии включают цифровую струйную печать реактивными чернилами, что позволяет получать фотореалистичные изображения без изготовления печатных валов.

¶Финишная отделка (аппретирование)

Для придания товарного вида и специфических свойств ткани подвергают заключительной обработке:

• Мягкая отделка — нанесение силиконовых или восковых эмульсий для улучшения драпируемости и тактильных ощущений.
• Малоусадочная отделка (санитайзинг) — механическая или химическая стабилизация размеров, снижающая усадку до 1–3 % (по ГОСТ 29298-2005 допускается не более 5 %).
• Несминаемая отделка — обработка синтетическими смолами (диметилолдигидроксиэтиленмочевина, DMDHEU) с катализаторами и последующей термофиксацией при 140–160 °C. Образуются поперечные сшивки между целлюлозными цепями, повышающие упругость волокна. Недостаток — снижение прочности на 15–20 % и выделение формальдегида, поэтому применяют бесформальдегидные сшиватели (поликарбоновые кислоты).
• Гидрофобная и олеофобная отделка — пропитка фторуглеродными полимерами для придания водо- и маслоотталкивающих свойств (технологии «нанокомпозитных покрытий»).
• Биополировка — обработка целлюлазами для удаления микроворсинок, придания гладкости и мягкости, снижения пиллингуемости.

¶Специальные технологии для одежды

¶Стирка и финиширование готовых изделий

Для джинсовой и повседневной одежды применяют энзимную стирку (кислотные и нейтральные целлюлазы) для создания эффекта «состаренности» и мягкости. Каменная стирка (stone wash) — обработка в барабане с пемзой или абразивными гранулами. Пескоструйная обработка (sand blasting) создаёт локальные потёртости, однако из-за риска силикоза заменяется лазерной технологией — лазерная маркировка позволяет точно контролировать рисунок износа без механического воздействия.

¶Антибактериальные и функциональные пропитки

В спортивной и медицинской одежде применяют пропитки наночастицами серебра, хитозаном или соединениями триклозана. Терморегулирующие ткани получают введением микрокапсул с фазопереходными материалами (парафины). УФ-защитная отделка — нанесение поглотителей ультрафиолета (производные бензотриазола).

¶Уход и восстановление свойств

Для сохранения качеств хлопковых изделий рекомендуется стирка при температуре не выше 40 °C (для окрашенных тканей), использование неионогенных ПАВ и отказ от оптических отбеливателей для цветных тканей. Современные бытовые стиральные машины с функцией пара позволяют частично восстанавливать несминаемую отделку.

¶Экологические аспекты

Традиционная обработка хлопка водоёмка (до 100–150 л воды на 1 кг ткани) и сопровождается сбросом щелочей, солей и красителей. В ответ развиваются малоотходные технологии: переработка и повторное использование воды (замкнутые циклы), биологическая очистка стоков, замена токсичных хлорсодержащих отбеливателей на кислородные, использование красителей с высокой степенью фиксации (до 95 %). Сертификация по стандартам OEKO-TEX Standard 100 и GOTS подтверждает экологическую безопасность текстиля.

¶Источники

• ГОСТ 29298-2005 «Ткани хлопчатобумажные и смешанные бытовые. Общие технические условия».
• Кричевский Г. Е. «Химическая технология текстильных материалов». — М.: РЗИТЛП, 2000.
• Савостин Н. А. «Текстильное материаловедение». — М.: МГТУ им. А. Н. Косыгина, 2007.
• Rouette H.-K. «Encyclopedia of Textile Finishing». — Springer, 2001.