Upload
others
View
7
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
บทท 8 การตกแตงสาเรจทางเคม
ของสงทอ
1เอกสารประกอบการสอน คอ 362 กระบวนการทางเคมส งทอ โดยรศ.ดร. อรณ คงด อลเดรด 2
8.1 การตกแตงสาเรจสงทอเพอการกนยบ
http://www.doitpoms.ac.uk/tlplib/wood/structure_wood_pt1.php
Hydrogenbonding
Hydrogenbonding
3
กอนใสแรง หลงใสแรง
มพนธะไฮโดรเจนระหวางโมเลกลเซลลโลส
เกดพนธะไฮโดรเจนระหวางโมเลกลเซลลโลสทตาแหนงใหม
มพนธะไฮโดรเจนระหวางโมเลกลเซลลโลส
พนธะไฮโดรเจนระหวางโมเลกลเซลลโลสยงอยตาแหนงเดม
FF
FF
ผาจากเสนใยเซลลโลสยบงายจากแรงกระทาเชน การซก การบด การสวมใส เนองจากพนธะไฮโดรเจน
4
CNH2
NH2
O + CNHCH2OH
NH2
OHCHO
ยเรย ฟอรมอลดไฮด โมโนเมทลอล-ยเรย
CNHCH2OH
NH2
O HCHO+ CNHCH2OH
NHCH2OHO
โมโนเมทลอล-ยเรย ฟอรมอลดไฮด ไดเมทลอล-ยเรย
เรซนยเรยฟอรมอลดไฮด สามารถปลดปลอยฟอรมอลดไฮดออกมาในขณะทมการตกแตงสาเรจหรอการซกอบแหง เนองจากเกดปฏกรยาไฮโดรไลซสทอณหภมสง
5
• ฟอรมอลดไฮดเปนอนตรายโดยเฉพาะกบเดก • กอใหเกดการระคายเคองตอตา และระบบทางเดนหายใจ• เกดอาการแพ ผวหนงคน ระคายเคอง อาจทาใหผวหนงไหม บางรายอาจเจบคอ นามกนาตาไหลได • จงมการกาหนดความเขมขนของฟอรมอลดไฮดเปนมาตรฐานผาผนขนมา
ประเภทเสอผา ปรมาณฟอรมอลดไฮด (mg/kg)
เสอผาเดกออน 20ผาตดตว เชน ชดชนใน 75ผาไมตดตวเชนเสอนอก 300
6
• เพอลดปญหาการปลดปลอยฟอรมอลดไฮด• จงมการดดแปลงโครงสรางเรซนเหลานใหมลกษณะเปนวงดวยการทาปฏกรยาระหวางยเรย ฟอรมอลดไฮด และไกลออกซอล โดยมกรดเปนคะตะลสต เรยก เรซนเหลานวา ไซคลกยเรย-ฟอรมอลดไฮด (cyclic urea formaldehyde)
N N
O
OH OH
CH2OHHOCH2 N N
O
OH OH
CH3H3C NCH2 CH2
N
O
CH2OHHOCH2
Dimethyloldihydroxyethylene urea, DMDHEU
Dimethyldihydroxyethylene urea, DMeDHEU
dimethylolethylene urea, DMEU
N N
NH2N NH2
NH2
+ HCHO N N
NH2N NHCH2OH
NH2
เรซนเมลามน-ฟอรมอลดไฮด Methylol group
7
N N
O
OH OH
CH2OHHOCH2 + Cell OH N N
O
OH OH
CH2OHH2COCell
N N
O
OH OH
CH2OHHOCH2 N N
O
OH OH
H2COCell CH2O Cell+ Cell OH
ปฏกรยาการตกแตงสาเรจเสนใยเซลลโลสดวย DMDHEU
N N
O
OH OH
CH2OHHOCH2 + Cell OH N NH
O
OH OH
H2COCell + HCHO
หรอ
8
• ไกลออกซอลเปนสารกนยบประเภททไมปลดปลอยฟอรมอลดไฮด • การตกแตงสาเรจเสนใยเซลลโลสทาในภาวะกรด เชน การเตมกรดบอรก มแอมโมเนยมซลเฟต และอะลมเนยมซลเฟต เปนคะตะลสต • ปฏกรยาทอณหภมสงจะทาใหเกดการเชอมขวางระหวางโมเลกลเซลลโลสดวยไกลออกซอล เกดเปนสารประกอบเฮมอะซทาลหรออะซทาล
Cell OH + H CO
CO
HPre-dry
CH CHHO
O O
OH
CellCell
เซลลโลส ไกลออกซอล เฮมอะซทาล
CH CHHO
O O
OH
CellCell
+ HOCH2CH2OHCH CH
O
O O
O
CellCell
CH2 CH2
Cure
Al2 SO4 3
เฮมอะซทาล ไกลออกซอล อะซทาล
8.1.2 ไกลออกซอล
9
8.1.3 พอลคารบอกซลกแอซด
H2C HC
H2C
COOHCOOHCOOH
H2C HC HC
COOHCOOHCOOH
H2C COOH
H2C C
H2C
COOHCOOHCOOH
HOHCHC
COOHCOOH
• สารกนยบกลมพอลคารบอกซลกแอซดใชตกแตงกนยบเสนใยเซลลโลส ไมปลดปลอยฟอรมอลดไฮด• ม sodium hypophosphite ไตรเอทลลามน หรอโซเดยมคารบอเนต เปนคะตะลสตในภาวะทเปนเบส
1,2,3-propanetri-carboxylic acid, PCA 1,2,3,4-butane tetra-
carboxylic acid, BTCA
Citric acid Maleic acid10
OH
OH
+
H2C HC HC
COOHCOOHCOOH
H2C COOH
OCO
HOOCCOOH
C
O
O
Esterification
การเชอมขวางเพอการกนยบเซลลโลสดวยพอลคารบอกซลกแอซด จะทาใหเกดปฏกรยาเอสเทอรฟเคชนขนระหวางหมคารบอกซลกในสารประกอบพอลคารบอกซลกแอซดกบหมไฮดรอกซลในเซลลโลสทมโซเดยมไฮโดรเจนฟอสเฟต
11
• อบไลนาท 105 C, 2–3 นาท • อบอกครงท 150–170 C, 2–3 นาท เพอผนกสารตกแตงสาเรจเขาภายในเสนใย
• จมอดผาดวย padder
12
อางจมนา
ลกกลงทาแหง
อางจมเรซน
ลกกลงทาแหง
เครองอบ อางลาง ลกกลงทาแหง
แผนผงการตกแตงสาเรจสงทอแบบตอเนอง
13
http://www.textiletestings.com/crease_recover_tester.htm
http://www.mesdan.com/english/scheda_lab.php/linea/2/destinazione/27/applicazione/64/prodotto/64
= 180
= 0
พบ ตมทบ ยกตมออก รออานมมท 5 นาท
14
• ผาทนตอการยบมากขน• ผาหดตวนอยลง (ม dimensional stability สงขน)• ผาขาวมสเหลอง• ผาสญเสยความคงทนตอการขดถ•ผาสญเสยความแขงแรงและมความคงทนตอการฉกขาดตาลง
ผลการตกแตงสาเรจทางเคมดวยเรซน
15
8.2 การตกแตงสาเรจสงทอเพอการกนนา/สะทอนนา
• พนผวใบบวมขนเสนเลกๆ ขนาดนาโนเมตร • ขนเหลานมขนาดเลกกวาหยดนามากกวาลานเทาจงสามารถพยงหยดนาไวได • เรยกวา Lotus effect
Non-stick pan/iron
16
เสนดายทเหนหนาตดดานขาง
ไอนาขนาด
0.0004 ไมครอน
หยดนาขนาดใหญกวา 100 ไมครอน
ฟลออโรพอลเมอรเคลอบ
Water repellentand breathable fabric
17
CH2
OC OC CH2
RX C
R
CCH2
OOCH2
CR
CH2
C OOCH2
Y
CH2
CF2
CF3
CH2
CF2
CF3
CH2
CF2
CF3
m-1 m-1 m-1
การเคลอบผวผาดวยพอลเอส-เทอร พอลยรเทน หรอฟลออโรพอลเมอรทมสมบตเกลยดนา (hydrophobic property)
18
นา
ผา นา
ผา
นาผา
มม > 90 องศาผาไมเปยก
(non-wetting)
มม < 90 องศาผาเปยกนาปานกลาง(moderate wetting)
มม = 0 องศาผาเปยกนามาก
(wetting)
นอกจากน ผาชนดนยงมสมบตในการไลนามน (oil repellency)และกาจดสงสกปรกดวย(soil release) บางครงเรยก self cleaning fabric
19
ผาทาความสะอาดไดดวยตนเอง(Self cleaning fabric)
http://textilecentre.blogspot.com/2013/07/self‐cleaning‐cloths.html
ผาทเตม ZnO หรอ TiO2 เปน selfcleaning fabric นอกจากนนยงชวยตานแสงยวและตานเชอแบคทเรยอกดวยhttp://www.dogonews.com/2012/1/15/self‐cleaning‐jeans‐could‐be‐in‐your‐future/page/2 20
8.3 การตกแตงสาเรจสงทอเพอการกนแสงยว
ผลกซงคออกไซดบนผาผลกซงคออกไซด
ZnO หรอ TiO2 ชวยตานแสงยว บอกดวยคา UPF (Ultraviolet Protection Factor)
21
8.4 การตกแตงสาเรจสงทอเพอการเชอแบคทเรยผาทเตม quaternary ammoniumSurfactant/Organometallic cpd. (Al, Fe, Ag, ZnO, TiO2) แทนนน มสมบตตานเชอจลนทรย เชน แบคทเรยเหดรา
นยมStaphylococcus aureus(gram positive)Eschericia coli (gram negative)
22
• ไมโครแคปซลบรรจออรแกนโนฟอสเฟต เชน tetrakis(hydroxymethyl)phosphonium chloride (THPC)• สารตานไฟอน เชน บอแรกซ กรดบอรก diammonium phospahte(ไมถาวร)• ใชใสในชดดบเพลง• ใสในผามาน เฟอรนเจอร
8.5 การตกแตงสาเรจสงทอเพอการกนไฟ
23
THPC (Proban) ทาปฏกรยากบยเรยบนผาฝายทจมอด (pad)
การอบตอดวยกาซ การออกซเดชนดวย H2O2 จะไดผาฝายทตานไฟด
24
• นอกจากนนมการบรรจไมโครแคปซลดวยนาหอมวตามนอ (สารตานอนมลอสระ)
1. ผนง (Shell, wall,coating, membrane)ทาจากพอลเมอร
ไมโครแคปซล• อนภาคทมขนาดเลกระดบไมโครเมตร ประกอบดวยสองสวน คอ ผนงและแกน
25
- ใส Phase change materials (PCMs) เชน พาราฟน แฟตตแอซด- PCMทเปนของแขง เมออากาศรอนเกดการดดความรอน (จากสงรอบขาง) เพอกลายเปนของเหลว- PCMทเปนของเหลว เมออากาศเยน เกดการคายความรอนใหส งรอบขาง แลวกลายเปนของแขง
8.6 การตกแตงสาเรจสงทอเพอตอบสนองอณหภมรางกาย
Solid Liquid
Heat
26
http://www.masoodtextile.com/research/special_finishes/special_finishes.php