Стриппинг (текстиль)
При обработке текстиля зачистка — это метод удаления цвета, используемый для частичного или полного удаления окрашенных текстильных цвета материалов . Производства по окраске текстиля часто сталкиваются с такими проблемами, как неравномерное или дефектное окрашивание, а также появление цветных пятен на поверхности ткани в процессе крашения и последующих этапах обработки текстильного материала. Зачистка — один из методов повторной обработки, используемый для исправления нежелательных цветов и дефектов окрашенных материалов. Эффективность этого процесса зависит от таких факторов, как тип красителя , материал волокна и удаляющие агенты используемые . Кроме того, эта процедура имеет альтернативные термины, а именно обратная зачистка или деструктивная зачистка .
Прямо в первый раз
[ редактировать ]Правильное производство текстиля с первого раза влечет за собой достижение правильности при первоначальной попытке крашения, что приводит к снижению потребности в зачистке, доработке или повторном окрашивании. [ 1 ]
Зачистка — это метод переработки, используемый в текстильной промышленности, при котором удаление цвета с ткани становится необходимым в процессе крашения. Этот подход можно использовать для устранения любых осложнений, возникших в процессе крашения, или для изменения цвета лишней ткани для последующей утилизации. [ 2 ] [ 3 ] Процесс зачистки так же сложен, как и крашение, и требует максимального внимания к множеству факторов, таких как тип красителя, материал, восстановитель, стоимость и т. д. [ 4 ] Когда дело доходит до удаления краски с ткани, важно различать обратную зачистку и деструктивную зачистку. [ 5 ]
Типы
[ редактировать ]Зачистка спины
[ редактировать ]Обратная зачистка — это метод, используемый в текстильной промышленности с целью частичного удаления красителя с тканей. Этот метод предполагает избирательное извлечение или вытеснение молекул красителя из текстильной основы без нанесения существенного ущерба самой ткани. Обратная зачистка влияет только на глубину цвета. [ 5 ] [ 6 ] Обратная очистка в первую очередь зависит от использования соответствующих химикатов, растворителей или моющих средств, часто в сочетании с контролируемыми условиями температуры и pH. [ 2 ] Цель состоит в том, чтобы обратить вспять или ослабить химические связи , которые удерживают молекулы красителя на текстильных волокнах, позволяя их поднять или смыть. [ 5 ] Например, применяя обработку солью и щелочью при температуре 95 градусов Цельсия, в реактивно окрашенных материалах можно добиться снижения количества красителя на 20–40%. Это происходит вследствие гидролиза связи красителя с волокнами. [ 7 ] Этот процесс, как правило, менее агрессивен и направлен на коррекцию цвета. [ 5 ] [ 6 ] [ 2 ]
Деструктивная зачистка
[ редактировать ]С другой стороны, деструктивное удаление представляет собой более агрессивный подход к удалению красителя с тканей. Этот метод предполагает использование агрессивных химикатов, сильных кислот. Основная цель деструктивного удаления — полное удаление молекул красителя. Этот метод можно использовать, когда приоритетом является полное удаление красителя. Деструктивное удаление обычно используется в тех случаях, когда ткань необходимо полностью перекрасить. Например, в случае деструктивного удаления красители с азогруппой (N=N-) можно химически восстановить до почти бесцветной молекулы амина с помощью химических восстановителей. [ 5 ] [ 2 ] Подход к комплексному химическому удалению может различаться в зависимости от конкретных применяемых красителей. [ 5 ] Существует несколько методов проведения деструктивной очистки, которые могут включать только восстановление, только окисление или комбинацию того и другого. Другой вариант состоит в проведении восстановления с последующим окислением или окисления с последующей восстановительной обработкой. [ 7 ]
Красители
[ редактировать ]Прямые красители удаляются либо кипячением ткани в щелочном гидросульфите натрия , отбеливанием ткани гипохлоритом натрия , либо кипячением ткани с 1–2% раствором хлорита натрия, доведенным до pH от 3 до 4 с помощью муравьиной или уксусной кислоты . [ 2 ]
Реактивные красители составляют значительную категорию красителей, используемых в процессе крашения целлюлозных материалов, таких как хлопок и вискоза. [ 8 ] Более 80% красителей, используемых при крашении целлюлозных материалов, являются реактивными красителями. [ 8 ] Эти красители, как следует из их названия, обладают способностью вступать в химическую реакцию с гидроксильными группами, присутствующими в целлюлозных материалах, что приводит к образованию ковалентных связей . Следовательно, эта химическая реакция придает окрашенным материалам превосходные свойства стойкости. [ 9 ] [ 8 ]
Красители для ванн проявляют устойчивость к вымыванию при воздействии восстанавливающих химикатов. [ 4 ]
Для удаления некоторых азоевых соединений используют 1 грамм гидросульфита и 6 кубических сантиметров каустической соды 77Tw [32% раствор гидроксида натрия] [ 10 ] рекомендуется. [ 4 ]
Другие факторы
[ редактировать ]Удаление цвета с гидрофильных волокон, которые хорошо взаимодействуют с водой, обычно несложно и зависит от химии красителей. Водорастворимые агенты, которые реагируют с водой, часто удаляют цвет, что упрощает процесс. [ 11 ] Красильщикам сложнее работать с гидрофобными волокнами, которые отталкивают воду. Они сталкиваются с трудностями при обеспечении взаимодействия реагента и красителя в одной и той же среде, и им приходится разбираться в химических тонкостях. [ 11 ]
Стрипперы
[ редактировать ]Существуют различные гидросульфитные соединения, которые можно использовать для десорбции. [ 4 ]
Основными из них, за исключением гидросульфита натрия, являются: [ 4 ]
- Цинк Формосул (Br) или декролин (TG) представляет собой нерастворимый основной сульфоксилат-формальдегид цинка.
- Формосул (Br) или Ронгалит C (IG) представляет собой водорастворимый сульфоксилат-формальдегид натрия.
- Redusol Z (Br) или Decroline Soluble Conc. (IG) представляет собой водорастворимый нейтральный сульфоксилат цинка-формальдегид. [ 4 ]
Озон
[ редактировать ]Удаление реактивных красителей озоном — это альтернативный метод, который заменяет традиционные химические вещества и предлагает более экологически безопасный подход. [ 12 ] Сточные воды, образующиеся в результате процесса очистки от озона, демонстрируют значительно уменьшенную химическую потребность в кислороде — примерно на 97% ниже, чем сточные воды, образующиеся при использовании традиционных методов очистки. [ 12 ] Результаты исследования под названием «Применение озона при удалении хлопчатобумажной ткани, окрашенной реактивными красителями» показывают, что оптимальные условия для удаления цвета озоновым методом для реактивных красителей включают дозу озона 10 г/ч, время воздействия 45 минут и поддерживая уровень pH 5. [ 12 ]
Биохимия
[ редактировать ]Удаление некоторых реактивных красителей, таких как Black B, может быть достигнуто с использованием пяти местных штаммов грибов белой гнили (WRF), особенно Ganoderma lucidum , в среде базальных солей Кирка. [ 13 ]
Преимущества
[ редактировать ]Производители текстиля часто сталкиваются с проблемой неравномерного и недостаточного распределения красителя, что отрицательно влияет на конечное качество тканей. Эта проблема возникает из-за множества основных факторов. [ 14 ] Зачистка может служить методом повторной обработки, направленным на исправление дефектов окраски. [ 2 ]
Удаление цвета используется для восстановления и эффективного использования выброшенных материалов. [ 11 ] Процесс удаления цвета с текстильных материалов служит нескольким целям. Применяется для исправления неравномерного и неподходящего окрашивания волокон, пряжи и тканей. [ 2 ] [ 11 ] Кроме того, его применяют для изменения цвета окрашенных тканей на более желаемый оттенок, тем самым повышая их товарность. [ 11 ]
Переработка текстиля
[ редактировать ]Индустрия моды оказывает значительное воздействие на окружающую среду, в первую очередь из-за увеличения производства текстильных отходов в результате распространения бизнес-моделей быстрой моды. [ 15 ] Текстильная промышленность, столкнувшаяся с постоянно растущим воздействием на окружающую среду, срочно ищет устойчивые технологии. Компания активно разрабатывает решения по химической переработке, адаптированные для всех типов первичных волокон, включая целлюлозные материалы, такие как хлопок, а также синтетические материалы, такие как полиэстер и нейлон. [ 16 ]
Полное удаление цвета — решающий шаг в процессе химической переработки окрашенных текстильных отходов. [ 17 ] В области удаления цвета с текстиля преобладают два основных метода: разрушение красителя и экстракция красителя. [ 17 ] Тем не менее, оба подхода изо всех сил пытались добиться устойчивого и тщательного удаления цвета при сохранении целостности задействованных полимеров. Такие процессы, как окисление и фотодеградация, подпадающие под деструкцию красителя, часто приводят к повреждению полимера и могут привести к изменению окрашиваемости регенерированных волокон. [ 17 ] Хотя экстракция красителя является часто используемым методом в судебной медицине, она не обеспечивает полного удаления цвета с текстиля. [ 17 ]
Недостатки
[ редактировать ]Зачистка — это метод, который потенциально может привести к снижению прочности обрабатываемых материалов. Более того, это оказывает заметное влияние на производственные затраты и порождает определенные экологические и медицинские соображения. [ 11 ] [ 18 ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Кадольф, Сара Дж. (1998). Текстиль . Река Аппер-Седл, Нью-Джерси: Меррилл. п. 370. ИСБН 978-0-13-494592-7 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж г США 4227881 , Фоно, Эндрю, «Новый процесс удаления цвета окрашенной текстильной ткани», опубликован 14 октября 1980 г., передан Royce Chemical Co.
- ^ Уддин, Мохаммад Гиас; Ислам, штат Мэриленд Мазедул; Ислам, Мэриленд Рашедул (24 июня 2015 г.). «Влияние восстановительного удаления реактивных красителей на качество хлопчатобумажной ткани» . Мода и Текстиль . 2 (1): 8. дои : 10.1186/s40691-015-0032-y . hdl : 10536/DRO/DU:30096333 . ISSN 2198-0802 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Стабки, Дж. (1947). «Очистка окрашенных тканей с помощью гидросульфитных соединений» . Журнал Общества красильщиков и колористов . 63 (11): 340–343. дои : 10.1111/j.1478-4408.1947.tb02435.x . ISSN 0037-9859 .
- ^ Jump up to: а б с д и ж Уддин, Мохаммад Гиас; Ислам, штат Мэриленд Мазедул; Ислам, Мэриленд Рашедул (24 июня 2015 г.). «Влияние восстановительного удаления реактивных красителей на качество хлопчатобумажной ткани» . Мода и Текстиль . 2 (1): 8. дои : 10.1186/s40691-015-0032-y . hdl : 10536/DRO/DU:30096333 . ISSN 2198-0802 . S2CID 55576972 .
- ^ Jump up to: а б Чата, Шахзад Али Шахид; Асгер, Мухаммед; Али, Шаукат; Хусейн, Абдулла Иджаз (15 января 2012 г.). «Биологическое удаление цвета: новая технология удаления красителя из целлюлозных волокон» . Углеводные полимеры . 87 (2): 1476–1481. дои : 10.1016/j.carbpol.2011.09.041 . ISSN 0144-8617 .
- ^ Jump up to: а б Аспланд, Дж. Ричард (1997). Крашение и окраска текстиля . ААТСС. п. 130. ИСБН 978-0-9613350-1-4 .
- ^ Jump up to: а б с Раджа, АСМ; Арпутарадж, А.; Кришнапрасад, Г.; Саксена, Суджата; Патил, П.Г. (01.01.2021), Мутху, Субраманиан Сентилканнан (редактор), «4 - Проблемы при окрашивании целлюлозы реактивными красителями и практические устойчивые возможности» , Химический менеджмент в текстиле и моде , Серия книг Текстильного института, Woodhead Publishing, стр. 79–98, ISBN. 978-0-12-820494-8 , получено 20 августа 2023 г.
- ^ Докери, Чехия; Стефан, Арканзас; Ньюланд, А.А.; Роберсон, С.Н.; Багули, Б.М.; Хендрикс, Дж. Э.; Морган, СЛ (18 июня 2009 г.). «Автоматизированное извлечение прямых, реактивных и кубовых красителей из целлюлозных волокон для судебно-медицинской экспертизы методом капиллярного электрофореза» . Аналитическая и биоаналитическая химия . 394 (8): 2095–2103. дои : 10.1007/s00216-009-2876-8 . ISSN 1618-2642 . ПМИД 19536528 . S2CID 20678951 .
- ^ https://www.murphyandson.co.uk/wp-content/uploads/2018/09/Caustic-Soda-70TW-TDS-2018.pdf
- ^ Jump up to: а б с д и ж American Dyestuff Reporter 1953-03-30: Том 42, выпуск 7 . Американская ассоциация химиков и колористов по текстилю. 30 марта 1953 г. п. 190.
- ^ Jump up to: а б с Арудж, Фариха; Ахмед, Насир; Шейх, Ирфан Ахмед (3 июля 2020 г.). «Применение озона для очистки хлопчатобумажной ткани, окрашенной реактивными красителями» . Озон: наука и техника . 42 (4): 319–330. дои : 10.1080/01919512.2019.1667750 . ISSN 0191-9512 . S2CID 204137290 .
- ^ Чата, Шахзад А.С.; Али, Шукат; Асгер, Мухаммед; Хак Наваз Бхатти (2011). «Исследование возможности микробной очистки окрашенной хлопчатобумажной ткани грибами белой гнили» . Журнал текстильных исследований . 81 (17): 1762–1771. дои : 10.1177/0040517511411973 . ISSN 0040-5175 . S2CID 101738296 .
- ^ Латиф, Зайнаб; Шафик, Хаверия; Суммуна, Бэби; Одинокий, Башир; ур Рехман, Муниб; Эль-Шейх, Мохамед А.; Хашим, Маха Дж.; Владулеску, Кармен; Шафик, Тахира (2021). «Разработка эффективного штамма Ganoderma lucidum для биологической очистки хлопчатобумажной ткани, окрашенной реактивным синим 21» . Саудовский журнал биологических наук . 28 (12): 7550–7560. дои : 10.1016/j.sjbs.2021.09.038 . ПМЦ 8626342 . ПМИД 34867059 .
- ^ Санчис-Себастиа, Мигель; Рут, Эдвин; Стигссон, Ларс; Гальбе, Матс; Валлберг, Ола (15 февраля 2021 г.). «Новые устойчивые альтернативы для индустрии моды: метод химической переработки отходов текстиля посредством кислотного гидролиза» . Управление отходами . 121 : 248–254. Бибкод : 2021WaMan.121..248S . дои : 10.1016/j.wasman.2020.12.024 . ISSN 0956-053X . ПМИД 33388647 . S2CID 230487189 .
- ^ Алекс Скотт (28 марта 2022 г.). «Преображение текстиля» . C&EN Глобальное предприятие . 100 (11): 22–28. doi : 10.1021/cen-10011-cover . ISSN 2474-7408 .
- ^ Jump up to: а б с д Му, Биннан; Ян, Ици (01 января 2022 г.). «Полное отделение красителей от полимерных материалов для экономичной переработки отходов текстиля» . Химико-технологический журнал . 427 : 131570. doi : 10.1016/j.cej.2021.131570 . ISSN 1385-8947 .
- ^ Тайяба, Нур; Юнас, Тусиф; Али, Шаукат (2021). «Химическое удаление цвета целлюлозной ткани, окрашенной реактивными красителями» (PDF) . Международный журнал науки и инновационных исследований . 2 (5): 416. ISSN 2724-3338 .
