Le long voyage du coton vers le traitement chimique

Le coton est un matériau de transformation textile très ancien, mais à partir du moment où il est récolté sur le cotonnier, il doit subir un long processus de transformation chimique.

Matériau de dimensionnement :

Le coton est simplement récolté sous forme de pelote de coton et ne peut pas être transformé directement en vêtements. En effet, les vêtements sont fabriqués en coupant et en cousant du tissu, composé d'un seul brin de fil, lui-même constitué d'un seul brin de fibre.

Nous devons peigner les boules de coton en une seule fibre de coton au moyen d'une machine textile, mais les fibres de coton sont si fines qu'elles se cassent très facilement lors de la traction de la machine et il n'y a aucun moyen de les tisser pour en faire du tissu. Une couche d'encollage (amidon modifié + alcool polyvinylique PVA, CMC carboxyméthylcellulose, PA polyacrylate) doit être appliquée sur le fil pour lui donner un film protecteur afin d'éviter la casse, et également pour maintenir la pilosité du fil au plus près des fibres. , réduisant la friction et améliorant la qualité du fil.

Une fois que les innombrables fils de coton ont été transformés en une seule pièce de tissu de coton, celui-ci doit être envoyé à une usine d’impression et de teinture pour y être traité.

Un morceau de tissu passe généralement par 3 étapes : prétraitement - teinture - finition

Prétraitement:

La pâte est bénéfique lors du tissage, mais nocive lors de la teinture. Lorsque la surface de la fibre est recouverte étroitement par un film de pulpe, le colorant ne peut pas pénétrer à l'intérieur de la fibre pour la teindre et il est alors nécessaire de traiter la pulpe avant une teinture ultérieure.

Nous devons donc utiliser de la soude caustique chaude NaOH pour dissoudre la boue dans un bon sel de sodium soluble dans l'eau, et du perméat JFC (éther de polyoxyéthylène d'alcool gras) pour aider à mieux la dissoudre. Cette étape est appelée désencollage.

Le coton est cultivé naturellement et contient donc de très nombreuses impuretés, notamment de la pectine, des cires, des coques de graines de coton, des sels inorganiques, des pigments, des cendres, des substances azotées, etc. Ces impuretés font jaunir le germe de coton et le recouvrent d’enveloppes noires de graines de coton.

Il est ensuite nécessaire d'ajouter l'agent oxydant peroxyde d'hydrogène H2O2 pour blanchir le pigment, et en même temps pour éliminer les coques noircies des graines de coton, de la soude caustique NaOH et du bisulfite de sodium NaHSO3 sont ajoutés pour réagir avec les groupes hydroxyles phénoliques de la lignine pour produire des dérivés qui sont facilement solubles dans les alcalis. Cette étape est appelée blanchiment de raffinage.

Quantité de soude caustique adsorbée ou consommée par 100 g de fibre de coton 

Parce que le peroxyde d'hydrogène peut facilement être catalysé par les ions métalliques du fer et du cuivre dans l'eau pour provoquer une décomposition inefficace, de sorte que le tissu de l'embryon de coton non seulement ne soit pas blanchi, mais aussi à cause de la réaction violente et fasse des trous dans le tissu, donc aussi ajoute du silicate de sodium Na2SiO3, de l'EDTA, de l'hexamétaphosphate de sodium pour adsorber ces ions métalliques afin d'éviter l'apparition d'un phénomène catalytique d'ions métalliques.

Teinture.

Les colorants sont complètement différents des pigments, et c'est le lien fort entre le colorant et le vêtement qui garantit que la couleur ne tombe pas lors du lavage quotidien et que la couleur du vêtement ne tache pas la personne.

La combinaison de pigments et de fibres pour la peinture et l’écriture n’est pas si exigeante ; il suffit d'avoir de la couleur.

Il existe trois types de colorants couramment utilisés pour les fibres de coton : les colorants directs, les colorants réactifs et les colorants réducteurs. Ils se lient tous à la fibre de coton de différentes manières.

Colorants directs : chargés négativement, tandis que les fibres de coton sont également chargées négativement dans les solutions aqueuses car elles contiennent de nombreux groupes hydroxyle-OH et acide carboxylique - COOH, entraînant une répulsion mutuelle. Il est donc nécessaire d'ajouter du sulfate de sodium Na2SO4, qui a un petit rayon ionique et est chargé positivement, pour neutraliser les propriétés électriques et réduire la répulsion de charge mutuelle, puis le colorant direct s'appuie sur ses propres forces de Van der Waals et ses liaisons hydrogène pour se lient étroitement aux fibres de coton.

Colorants réactifs : également appelés colorants réactifs, ces colorants comportent à la fois des groupes vinylsulfone et homotriazine, qui peuvent tous deux être substitués par l'hydroxyle-OH sur la cellulose pour produire une liaison covalente stable. Cependant, la réaction de substitution doit se dérouler à environ pH : 11 pour réagir complètement, du carbonate de sodium Na2CO3 doit être ajouté pour s'ajuster à un pH alcalin.

Colorants de réduction : Normalement, ils sont solides, il n'y a donc aucun moyen de les teindre directement sur les fibres de coton, nous devons donc ajouter du dithionite de sodium (hydrosulfite de sodium) et de la poudre de Rongalit (formaldéhyde sulfoxylate de sodium) pour faire réagir les colorants de réduction en sels de sodium cryptiques solubles, qui peut ensuite être dissous dans l'eau et teint sur les fibres, puis placé dans l'air pour utiliser de l'oxygène ou ajouter du peroxyde d'hydrogène H202 pour réoxyder les sels de sodium cryptiques. La teinture est ensuite complétée en réoxydant le colorant récessif en colorant réducteur insoluble dans l'air ou en ajoutant du peroxyde d'hydrogène H202.

Les colorants réducteurs ne se dissolvent pas dans des circonstances normales, il est donc très difficile de perdre leur couleur.

Après la teinture, il reste encore une grande quantité de couleur flottante à la surface du tissu en coton, donc un grand nombre de composés tensioactifs sont nécessaires pour laver cette couche de couleur flottante et pour empêcher la couleur délavée de tacher à nouveau le tissu. il faut donc utiliser une variété de tensioactifs différents pour composer à nouveau le lavage.

Après le lavage, il est nécessaire d'utiliser un agent actif fixateur de couleur (composé de sel d'ammonium quaternaire), qui peut réagir et se combiner avec la teinture, la rendant moins soluble ou recouvrant directement la surface du vêtement avec un film, rendant difficile la teinture. Se détacher.

Avec l’ajout d’un agent fixateur de couleur, l’amélioration de la solidité par rapport à une couleur vierge est évidente.

Post-finition :

Les tissus sont tous tissés à partir de fils, mais les propriétés du tissu ≠ les propriétés des fibres elles-mêmes.

Les imprimeurs et les teinturiers peuvent imprégner les tissus dans une solution de polymère fluorocarboné et, grâce à un certain processus de cuisson, rendre les tissus en coton hydrofuges, comme je le décris dans cet article (quels sont les deux solvants organiques qui ne sont pas mutuellement solubles et tous deux insolubles dans l'eau ?)

Ceci améliore les performances des tissus et est connu dans notre industrie comme un auxiliaire d'impression et de teinture.

La sensation du vêtement se détériorera avec le nombre de lavages, simplement parce que la teneur en adoucissant du vêtement diminuera avec le nombre de lavages.

Les adoucissants courants comprennent les adoucissants cationiques et les adoucisseurs de silicone. Les tensioactifs cationiques sont également les principaux ingrédients des revitalisants capillaires, s'appuyant principalement sur des agents hydrophobes pour se fixer aux fibres et sur des groupes hydrophiles avec une charge cationique qui se repoussent pour réduire la friction.

L'effet de l'adoucissant de l'huile de silicone sera encore plus prononcé, car l'énergie nécessaire pour faire tourner la liaison oxygène du silicone Si-O dans l'huile de silicone est presque nulle et les deux groupes méthyle de l'huile de silicone diméthyle occupent également une position spatiale plus grande. , permettant aux fibres d'augmenter leur distance les unes par rapport aux autres, améliorant ainsi la douceur.

Formule développée d'huile de silicone

Imperméable, doux, changeant de couleur, antibactérien, aromatique, ignifuge, antirides, blanchissant, noircissant, gain de poids, fluorescent, anti-moustique, etc., seulement vous ne pouvez pas y penser, non, vous ne pouvez pas le faire, et cela tout cela peut être réalisé en ajoutant différents additifs d’impression et de teinture.