F11 Texturare Fibre Nepolimere

  • Published on
    10-Jul-2015

  • View
    426

  • Download
    0

Embed Size (px)

Transcript

XI. Texturarea Texturarea reprezint modificarea geometriei firelor filamentare chimice. Prin aceasta se pot obine proprieti specifice, extensibilitate i voluminozitate, pe baza crora se realizeaz o diversificare sortimental a produselor textile, a cror destinaie este practic nelimitat. Noiunea de fir extensibil (elastic) i are originea n firele din cauciuc a cror extensibilitate ajunge pn la 1000%. Iniial s-au obinut fire textile cu extensibilitate ridicat prin supratorsionare. Aceste fire erau exclusiv din fibre naturale, bumbac i ln, i se utilizau la esturi speciale cu extensibilitate i voluminozitate sporite. Prin dezvoltarea puternic a industriei de fibre chimice, s-a pus problema realizrii unor fire extensibile i voluminoase i din aceast mare clas de fibre. Astfel, dup 1950 au aprut tehnici i tehnologii specifice, de texturare. Un fir texturat este un fir continuu, cu sau fr torsiuni sau elasticitate i care prezint un aspect voluminos rezultat din buclarea sau ncreirea unuia sau mai multor filamente. Cele mai importante tehnologii de texturare, dezvoltate pe plan mondial, privesc modificarea geometriei firelor filamentare sintetice, pe baza termoplasticitii acestora, care permite modelarea formei filamentului sub influena temperaturii, apoi prin rcire, forma se stabilizeaz fixndu-se. Pe acest principiu se bazeaz o gam larg de tehnici de texturare termomecanic. Prin texturare se pot obine fire cu diverse valori de voluminozitate i extensibilitate, n funcie de domeniul de utilizare a acestora. Suprafeele textile (esturi sau tricoturi) realizate din fire texturate posed o serie de caracteristici superioare: o mai mare capacitate de acoperire, o termoizolaie mai bun i un tueu mai plcut. Efectul de termoizolare se datorete creterii volumului firului texturat, ca efect al ndeprtrii filamentelor unele de altele din cauza ondulaiilor imprimate prin texturare. In aceste spaii se nmagazineaz o mai mare cantitate de aer staionar (care conine i vapori de ap), fapt ce conduce i la o mbuntire a higroscopicitii produsului. Procedee de texturare Procedeele de texturare urmresc imprimarea filamentelor chimice celor dou caracteristici fundamentale: extensibilitate i voluminozitate. In funcie de tehnicile de texturare se pot obine valori foarte diferite ale celor dou caracteristici de baz. Intre cele dou caracterisici, se pot obine o gam foarte variat de fire, n funcie de domeniul de utilizare al acestora. Texturarea firelor filamentare se poate realiza n dou etape: - n faza de filare a polimerului (cofilare); - n faza ulterioar filrii, de modelare a filamentelor n stare termoplastic. Procedeele termomecanice de texturare sunt prezentate n tabelul 47.227

Tabel 47. Caracteristicile firelor funcie de procedeele termomecanice de texturare Procedee de texturare Denumiri Caracteristicile firului comerciale Rsucire a) real Helanca HE Extensibilitate mare i volum mare b) fals Helanca Set, F.T. Extensibilitate mic i volum mare Comprimare Ban-Lon, Acrilan Volum mare i extensibilitate mic Buclare Taslan Volum mare i extensibilitate mic Spiralizare Agilon Volum mare i extensibilitate mare Ondulare (Crinkle) K-d-K, (tricotare- Volum mare i extensibilitate mare detricotare) A to Z Volum mare i extensibilitate mic Contracie diferenial

Prin procedee moderne de texturare se realizeaz texturateproductive (tabel 48).Tabel 48. Categorii de texturate funcie de procedeul de texturare Familii de texturate Tehnologii folosite A - Texturare integrat -Texturare integrat cu etirarea n sistem: - secvenial - simultan - Texturare integrat: filare-etirare-texturare B - Texturare prin cofilare - Fire bicomponente Bilame - Fire biconstituente C - Texturare mixt Procedee: - mecanice - electrostatice - aerodinamice

Alegerea procedeului de texturare este condiionat de natura polimerului i caracteristicile dorite ale firului texturat, n funcie de destinaie i aspectele economice. Texturarea termomecanic Texturarea termomecanic a firelor filamentare include: - texturarea prin rsucire i termofixare; - texturarea prin alte tehnici. Texturarea prin rsucire i termofixare cuprinde dou procedee de texturare: 1) procedeul convenional, discontinuu, cuprinde trei faze: torsionarea, termofixarea i detorsionarea. De exemplu, pentru un fir polifilamentar de 167 dtex (150 den), se imprim o torsiune puternic de 2000 torsiuni/m. Torsiunea realizat se supune operaiei de termofixare, n autoclave, dup care se realizeaz detorsionarea pn la anularea complet a torsiunii iniiale. Firul rezultat posed voluminozitate i extensibilitate maxim, fiind considerat fir nalt elastic (HE). Pentru o echilibrare torsional se recurge la reunirea a dou fire texturate cu sensuri diferite de228

rsucire, S i Z, firului rezultat imprimndu-i-se un plus de torsiuni (cca. 150 tors/m), n sens S. 2) texturarea prin fals torsiune (F.T.), continu, pe o singur main, const n torsionarea n zona de mijloc a unei poriuni de fir fixat la dou capete. In acest caz, firul primete pe o poriune o torsiune S iar pe cealalt poriune o torsiune Z egal cu cea precedent. Torsionarea se realizeaz cu diferite tipuri de torsori. Firul este alimentat de o pereche de cilindri iar torsorul menine o anumit poriune a firului ntr-o stare de nalt torsiune. Firul trece printr-un sistem de nclzire i rcire. Procedeul reproduce cele trei etape ale procedeului convenional, dar n flux continuu i cu performane deosebite n ceea ce privete vitezele i productivitatea. Cteva procedee de texturare prin alte tehnici: 1) Procedeul Agilon const n trecerea cu mare vitez a unui fir filamentar peste o muchie nclzit, n scopul provocrii ncreirii prin dezordinea structural realizat la suprafaa de contact a firului cu placa nclzit. In raport cu axa neutr a filamentului, n zona de contact cu muchia metalic, se produce o contracie, iar n partea opus o ntindere, ceea ce produce ncreirea. 2) Procedeul Ban-Lon const n trecerea unui fir filamentar cu o vitez medie printr-o camer nclzit, n care se aglomereaz prin compresie, cteva secunde. In momentul n care s-a atins o anumit presiune pe placa frontal, aceasta este deschis printr-un resort, iar firul ondulat i fixat (n camera fierbinte) iese n stare ncreit sub form cutat, nfurndu-se pe bobine. Firul texturat prin acest procedeu prezint ncreirile sub form de zig-zag, cu o amplitudine ce variaz cu mrimea compresiei i viteza de debitare a firului. Dac se imprim un avans neregulat firului, se pot obine efecte deosebite. Firul obinut prin acest procedeu prezint o elasticitate mai mic dect cel obinut prin fals torsiune, dar posed o voluminozitate apreciabil, care-i permite o larg utilizare att n tricotare, ct i n estorie. 3) Procedeul Spunize este inspirat din procedeul precedent, dar permite texturarea unei suprafee format dintr-un numr mare de fire la o singur trecere. Prin acest procedeu se pot textura pn la 60 de fire de 1000 denieri, cu o vitez de 180 m/min. Aceste fire se utilizeaz n principal n industria de covoare, dar i la fabricarea articolelor tricotate sau esute. 4) Procedeul Pinlon asimileaz cele dou procedee i permite texturarea unuia sau mai multor fire, de titlu mare, cu o vitez de 600 m/min. Firele texturate se folosesc la fabricarea covoarelor i a stofelor de mobil. 5) Procedeul tricotare - detricotare (knit deknit, K-d-K). Exist mai multe variante ale acestei tehnici, principiul const n tricotarea unui fir termoplastic (acetat sau sintetic) dup care tricotul se fixeaz i ulterior se229

detricoteaz cu nfurarea firului pe formate speciale. Fixarea tricotului se face, fie n autoclave separate, fie pe o main de tricotat care necesit un dispozitiv propriu de termofixare. Firele texturate prin acest procedeu sunt fire ondulate (crinkle yarn), cu o ondulaie permanent, mai mult sau mai puin proeminent, n funcie de caracteristicile tricotului i de domeniul de utilizare. 6) Procedeul Miralon realizeaz o ondulare a filamentului chimic cu aspect de dini de ferstru. Acest tip de ondulaii se obin astfel: firul, alimentat de pe o bobin, trece printr-un angrenaj de roi dinate nclzit pn la temperatura de plastifiere a polimerului. Numrul de ondulaii i amplitudinea acestora este determinat de numrul de dini i mrimea acestora. Numrul de ondulaii poate varia ntre 7 i 20/cm. 7) Procedeul Taslan este un procedeu care elimin fixarea termic. El permite texturarea oricrui tip de fir continuu, artificial, sintetic i de sticl. Principiul procedeului const n trimiterea unui curent de aer comprimat asupra firului n micare ntr-o camer de turbulen, unde are loc formarea buclelor. Din acest motiv procedeul este cunoscut sub denumirea de Air-jet (A.J.). Firul astfel texturat prezint bucle internlnuite unele cu altele, cu un aspect special: de la un fir buclat simplu, pn la un fir cu aspect crenelat; defilamentarea se realizeaz n mod continuu sau discontinuu. Tehnica permite texturarea mai multor fire odat, care pot fi de natur diferit, deoarece texturarea cu jet de aer, se bazeaz mai ales pe procese mecanice i nu pe termoplasticitatea polimerului. Astfel s-au realizat fire texturate fie numai din filamente termoplastice, diferite ca natur (PA sau PES), fie din amestecuri ale acestora cu filamente de viscoz sau mtase natural. Aceasta se realizeaz cu viteze de alimentare identice sau independent variabile, obinndu-se o varietate mare de fire texturate, pn la aspectul de fir filat din fibre scurte. In acest ultim caz, se folosete pe lng filamentul sintetic care preia rezistena, filamente de viscoz ce formeaz buclele; acestea, avnd o rezisten mai sczut, se rup prin texturare, iar capetele rupte fixate n miezul firului, dau aspectul firului filat. La avantajele firului texturat se adaug i pilozitatea mrit i o mai bun capacitate de acoperire (umplere). Texturate - productive Tehnicile de realizare a acestor produse urmresc ca, pe lng realizarea unei voluminoziti i extensibiliti, eliminarea unor etape tehnologice sau folosirea unor tehnici neconvenionale pentru creterea calitii, productivitii i a diversificrii sortimentale. Exist 3 categorii de texturate-productive, obinute prin: texturare integrat, cofilare i texturare mixt.230

Texturarea integrat const n reunirea fazelor tehnologice de filare cu etirarea i texturarea n sistem continuu, metod dificil deoarece la filare se acumuleaz tensiuni interne puternice, care neavnd posibilitatea relaxrii (odihnei), produc mari neuniformiti n fir. O extindere a avut-o ns integrarea celor dou faze: etirarea cu texturarea, care se poate realiza pe aceeai main, n sistem secvenial sau simultan. In sistemul integrat secvenial, cele dou faze au loc n dou etape diferite i anume: firul filat neorientat sau parial orientat, intr ntr-o prim zon de nclzire (cu temperatura corespunztoare celei de vitrifiere), unde datorit vitezelor diferite ale cilindrilor v1 i v2 are loc etirarea; firul etirat i continu traseul, intrnd ntr-o a doua zon nclzit (la temperatura de plastifiere a polimerului respectiv), unde are loc texturarea propriu-zis. Texturarea poate avea loc cu orice tip de torsori, n mod frecvent folosinduse principiul falsei torsiuni (F.T.). Sistemul integrat simultan const n realizarea simultan a celor dou operaii: etirarea i texturarea ntr-o singur zon de nclzire, unde deformrile provocate de tensionare i torsionarea fals sunt impuse firului n mod simultan. Raportul de etirare este dependent de gradul de preorientare realizat la filare; n mod obinuit se folosesc viteze mai mari de filare dect cele clasice. Firul texturat rezultat posed o nalt extensibilitate (H.E.). Dac se dorete obinerea unor fire voluminoase i cu extensibilitate redus se recurge la o reducere a extensibilitii prin trecerea firului (H.E.) printr-o alt zon de nclzire (fixare) pe aceeai main, n care firul este tensionat, astfel nct s se obin gradul de voluminozitate dorit. Firul voluminos se nfoar pe formate cilindrice i este fir SET. Aceste fire sunt folosite att n tricotaje ct i n estorie, rezultnd o gam deosebit de variat i extins de produse, de la perdele i dantele, pn la texturi compacte de tricot sau estur. Texturarea prin cofilare const n extruderea a doi polimeri de natur diferit prin aceeai filier, filamentele rezultate sunt supuse unui tratament termic sau hidrotermic i sufer modificri geometrice datorate unei contracii difereniate. Aceste filamente posed o structur bilame, sunt ncreite iar forma i amplitudinea ondulailor variaz n funcie de mai muli factori. Texturatele bilame sunt: de constituie, fizice, de grefare i modificate local. Texturarea bilame de constituie se pot obine prin: prin asocierea de polimeri diferii sau din acelai polimer sub dou stri fizice sau fizicochimice (de exemplu, grad de cristalinitate, grad de polimerizare, etc.). La acest tip de texturare o simpl etirare dup filare poate provoca ncreirea filamentelor. La asocierea a doi polimeri diferii ca structur, ncreirea este posibil numai printr-un tratament termic al filamentelor etirate.231

Tratamentul termic provoac o contracie mai puternic a unui polimer n raport cu cellalt, ceea ce conduce la asimetrie structural. Texturarea bilame prin grefare const n grefarea asimetric a unui polimer prin polimerizare iniiat fizic (cu radiaii sau flux de neutroni accelerai), asigurnd o grefare unilateral, ca de exemplu, polialcoolvinil pe suport de polipropilen sau poliacrilonitril pe viscoz. Texturarea bilame prin modificri locale se bazeaz pe urmtorul principiu: filamentele filate sunt trecute n zona de etirare dup care, prin diferite mijloace, se focalizeaz punctiform sau zonal, un fascicol laser. Anomaliile structurale provocate de surs sunt puse n eviden n urma unui tratament termic sau umidotermic cu ageni chimici de umflare. Rezult un filament ncreit, ca efect al contraciilor difereniate. In aceast tehnologie se ncadreaz i texturarea chimic, prin trecerea filamentelor printr-o soluie apoas de agent chimic de umflare (de exemplu soluii apoase de fenol pentru poliamide). Dezorganizarea structural, n special la suprafaa filamentelor, provocat de solubilizarea parial a polimerului, dup splare i uscare provoac ncreirea acestora. Texturarea mixt. Acest sistem de texturare const dintr-un amestec de filamente continue de natur diferit, cu poteniale de contracie termic diferit. In general, amestecul de filamente (inter-nlnuirea) se realizeaz dup etirarea prin diferite procedee i anume: mecanic, care se nrudete mult cu tehnicile clasice de rsucire prin torsiune real sau fals, procedeul elecrostatic i cel aerodinamic sau pneumatic. Omogenitatea amestecului de filamente i a tratamentului termic este foarte important, deoarece ea determin calitatea efectului de bucle. Astfel de amestecuri se pot realiza din: filamente celulozice (viscoz) cu filamente sintetice, ale cror proprieti transferate produsului dau un plus de confort; din filamente de aceeai natur, unele fixate, altele nefixate, n urma tratamentelor termice, componenta nefixat contractndu-se, iar cea fixat se va ondula n jurul acesteia. Texturatele productive se folosesc n toate domeniile textile,...