К вопросу подготовки льняного трикотажа к крашению

А. А. Азанова, И. Ш. Абдуллин, Я. В. Ившин

К ВОПРОСУ ПОДГОТОВКИ ЛЬНЯНОГО ТРИКОТАЖА К КРАШЕНИЮ

Ключевые слова: трикотажное полотно, льняная пряжа, низкотемпературная плазма, капиллярность.

В статье рассмотрена возможность улучшения характеристик трикотажного полотна перед крашением с помощью низкотемпературной плазмы. Показано, что плазменная обработка позволяет увеличить капиллярность трикотажного полотна из беленой пряжи в 2 раза, из вареной пряжи - более чем в 3 раза.

Keywords: knitted fabrics, yarns, linen, low-temperature plasma, capillarity.

The article considers the possible to improve characteristics of the knitted fabric before dyeing using low-temperature plasma. It has been shown that plasma treatment can increase the capillarity of the knitted fabric bleached yarn 2 times, boiled yarn - more than 3 times.

ТЕХНОЛОГИИ МАТЕРИАЛОВ

УДК 677.016

Введение

Уникальные природные свойства льна определяют основные направления его использования -производство современного ассортимента материалов для одежды с великолепными потребительскими свойствами. Одной из наиболее актуальных тенденций расширения ассортимента изделий из льна является разработка трикотажных полотен для продукции различного назначения. Трикотаж - популярнейшая одежда, занимающая значительное место в современной моде. Из трикотажа можно изготовить практически все изделия, выпускаемые швейной промышленностью из тканей. Трикотаж обладает прекрасными потребительскими свойствами, а его производство в 2,5-3 раза производительнее ткацкого. Льняные трикотажные изделия позволяют соединить уникальные свойства льна и столь популярного в настоящее время свойства трикотажа [1].

Льняное волокно, являясь природным объектом, имеет сложную структуру и строение. Наличие в нем большого количества примесей, и в том числе лигнина, осложняет технологический процесс обработки льняных материалов [2]. При крашении возникают определенные сложности, связанные с затрудненной диффузией частиц красителя в волокно с плотной структурой. Одним из решений данной проблемы может стать использование плазмохимических технологий оптимально дополняющих химические методы воздействия на текстильный материал или частично заменяющих их. Известно, что низкотемпературная плазма (НТП) один из наиболее эффективных и экологически безопасных способов модификации поверхности различных материалов [3]. В работе рассмотрена возможность подготовки льняного трикотажного полотна к крашению с помощью НТП.

Объекты и методы исследования

В качестве объектов исследования использовали трикотажное полотно из чистольняной отбеленной и вареной пряжи с линейной плотностью 21,7 текс производства ОАО «Костромской научно-исследовательский институт льняной промышленности» (г. Кострома) [4]. Трикотажные полотна изго-

тавливали на вязальной машине 5 класса silver Reed SK-840/280, в три сложения, переплетения - гладь. Плазменную обработку проводили на установке высокочастотного емкостного разряда при пониженном давлении 10-12 Па с варьированием напряжения на аноде и продолжительности обработки. После этого определяли основные характеристики образцов по стандартным методикам: капиллярность по ГОСТ [5], коэффициент тангенциального сопротивления методом наклонной плоскости [6]. Микроскопические исследования поверхности льняных волокон проводили с помощью лазерного сканирующего конфокального микроскопа Olympus LEXT OLS4000.

Результаты и их обсуждение

Анализ полученных результатов показал, что, во-первых, капиллярность трикотажного полотна из уже подготовленной вареной пряжи ниже, чем у полотна из беленой пряжи почти в 1,5 раза. Во-вторых, НТП обработка вызывает увеличение капиллярности трикотажных полотен, причем, из беленой пряжи увеличение происходит в среднем 2 раза, из вареной пряжи - более чем в 3 раза. Причиной этого является разная плотность полотен, в то же время, полученные результаты подтверждают результаты, описанные в [7], где говорится, что эффективность НТП обработки для хуже подготовленных тканей выше. Характерный график зависимости капиллярности льняного трикотажного полотна от напряжения на аноде представлен на рисунке 1.

Показатели, характеризующие влияние НТП на основные эксплуатационные характеристики льняного трикотажного полотна представлены в таблице. Режим НТП обработки выбран, как наиболее эффективный по результатам определения капиллярности. НТП обработка придает способность льняному трикотажному полотну мгновенно смачиваться водой. Повышение капиллярности и уменьшение времени растекании капли воды можно отчасти объяснить изменением рельефа поверхности льняных волокон после НТП обработки, что подтверждает увеличение коэффициента тангенциального сопротивления полотен в данном режиме на 20-30%. Для качественной оценки изменения поверхности льняных волокон после НТП

обработки выполняли микрофотографии, которые представлены на рисунке 2. На поверхности исходного образца содержится парафинирующий состав, которым обрабатывается пряжа пред вязанием. Видно, что частицы парафинирующего состава распределены почти по всей поверхности волокон. На НТП обработанных образцах парафинирующий состав содержится в значительно меньшем количестве, пряжа свободна от посторонних примесей и загрязнений, которые удаляются как за счет воздействия плазмы, так и за счет вакуумирования.

0 12 3 4 5 6

Напряжение U, кВ

Рис. 1 - Капиллярность льняного трикотажного полотна из вареной пряжи в зависимости от напряжения на аноде при НТП обработке

Таблица 1 - Показатели свойств трикотажного полотна из льняной пряжи

Выводы

Полученные эффекты увеличения показателей гигроскопических свойств льняных трикотажных полотен могут быть применены в процессах отделки трикотажа, а именно при его подготовке к крашению, когда первостепенное значение имеют капиллярность и смачиваемость полотна.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках Соглашения № 14.577.21.0019 от 05.06.2014.

б

Рис. 2 - Льняные волокна трикотажного полотна,

из беленой пряжи (х2000): а - контрольный образец, б - образец после НТП обработки

Литература

1. Живетин В.В., Гинзбург Л.Н., Ольшанская О.М. Лен и его комплексное использование.- М.: Информ-Знание, 2002.- 400 с.

2. Электронный ресурс: Исследование возможности интенсификации процесса беления льняных материалов, обработанных низкотемпературной плазмой. Режим доступа: http://www.isuct.ru/istapc2008/PR0C/4-15.PDF свободный.

3. Гришанова И.А., Азанова А.А. Исследование свойств модифицированных полимерных текстильных материалов // Вестник Казанского технологического университета. -2012.- №213.-С.63-66.

4. Азанова А.А., Ефимова А.А. Влияние низкотемпературной плазмы на характеристики льняной пряжи // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. Т17, №13. - С. 134.

5. ГОСТ 3816—81 «Полотна текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств».

6. Бузов Б. А., Алыменкова Н.Д. Материаловедение швейного производства. - М.: Академия, 2010. - 448 с.

7. Шарнина, Л.В. Разработка эффективных способов применения плазменной активизации текстильных материалов: дис...канд. техн. наук. / Шарнина Любовь Викторовна. - Иваново,1990.

Показатель Трикотажное полотно

из беленой пряжи из вареной пряжи

исходное госле НТП обработки исходное после НТП обработки

Капиллярность, мм 67 144 43 142

Время растекания капли воды, с 5 0 8 0

Коэффициент тан-

генциального сопро- 0,36 0,55 0,46 0,36

тивления, %

© А. А. Азанова - к.т.н., докторант каф. ПНТВМ КНИТУ, azanovlar@rambler.ru И. Ш. Абдуллин - проф. д.т.н., зав. каф. ПНТВМ КНИТУ; Я. В. Ившин - д.т.н., проф., проф. каф. ТЭП КНИТУ.

© A. A. Azanova - Ph.D., Department of plasma-chemical and nano technologies KNRTU, azanovlar@rambler.ru; 1 Sh. Abdullin -prof. PhD, Head of the Department of plasma-chemical and nano technologies KNRTU; Ya. V. Ivshin - PhD, prof. of the Department of plasma-chemical and nano technologies KNRTU.