Chemical finishing samenvatting
Chemisch finishen
Definitie: elke bewerking (met uitzondering van prepareren of verven) bij de vervaardiging
van textiel die het uiterlijk verbetert en/of nuttige eigenschappen aan het weefsel verleent.
Kan hetzelfde basisweefsel meerdere malen gebruiken voor marktveelzijdigheid.
Pretreatment Dyeing Finishing
Kan in twee categorieën worden verdeeld
- Mechanische afwerking: de primaire invloed is machine/proces.
- Chemische afwerking: de primaire beïnvloeder is een specifieke chemische stof.
Finishen gaat over alle processen in de textielindustrie die worden uitgevoerd om het
substraat aan de eisen van de klant te voldoen. Een speciale eigenschap geeft toegevoegde
waarde aan een textielproduct. Eigenschappen die je kan veranderen:
Treksterke
Kleur
Greep
Veroudering etc.
Chemisch finishen
- Toepassing van chemicaliën op een weefsel om de eigenschappen ervan te
veranderen.
- Hoofdzakelijk uit een waterige oplossing, gevolgd door uitharden of drogen.
- Chemische afwerking is ook wek bekend als natte afwerking.
Marktwaarde textiele hulpmiddelen
Chemisch afgewerkte textielproducten
Wijziging of advertentie-eigenschappen (of waarde) voor een stof zijn bijvoorbeeld:
1
, 1. Kreukherstellende finish
2. Waterafstotende finish
3. Vuilafstotend
4. Vlamwerend
5. Anti-microbiotisch
6. Anti-statisch
7. Zachtmakers
8. Andere toepassingen ((zoals. Phase Change
Materials (PCM))
Finishing Chemicals
Arristan
Tubingal
Avistat
Bemiflame
Bemiguard
Bemicoat
PERSOFTAL
TANAPUR
BAYPRET
RUCO-FIL
FERAN
RUCO-FLAM
Evo Soft
Evo Flam
Evo Care
Wijze van toepassing voor chemisch afgewerkte textielproducten
1. Impregneren (Foulard Impregnation/padding)
2. Uittrekken (Exhaust process)
3. Coaten (coating)
4. Schuimen (foaming)
5. Vernevelen, sproeien (Spraying (atomize, sprinkle))
6. Lik- of doseerwals (kiss roller)
7. Gegraveerde wals (engraved roller)
8. Minimale applicatietechnieken zoals
a. Digitaal printen
b. Electro-sproeien
Impregneren
De stof in een oplossing met chemicaliën drenken gevolgd door afpersen.
2
, - Wanneer impregneren? Wanneer de chemische afwerking aan beide zijden van de
stof moet worden aangebracht.
- Types: verticale en horizontale foulard
- Sleutelfactor: A) snelheid en B) druk
Een spanraam wordt gebruikt om de breedte van het doek constant te houden.
𝑛𝑖𝑒𝑢𝑤 − 𝑜𝑢𝑑
% 𝑤𝑎𝑡𝑒𝑟𝑜𝑝𝑛𝑎𝑚𝑒 = × 100%
𝑜𝑢𝑑
Hierbij is oud de originele droge stof nat (g).
Nieuw is de stof nat na impregneren (g).
Na de behandeling: voordrogen - uitharden (stomen) - drogen.
Kwaliteitsfactoren:
- Stof: kreuken/plooivorming, doekspanning.
- Afperswalsen: beschadiging, ongelijkmatige opneemratio.
- Vloeibaar bad/vlot: als chemicaliën niet oplossen, is het volume te klein in het vlot.
Bestudeer ook NC State University: chemische afwerking, pagina 3-6:
Processen
• Toepassing van Finish Solution
• Verdamping van oplosmiddel of water (drogen)
• Verwarming om chemicaliën te activeren (uithardend) Padders (= foulard)
Applicators
• Padders (= foulard)
• Vacuüm-afzuigers
• Kiss en gegraveerde rol applicators
• Schuim
• Spray
Reactoren (drogen en/of uitharden)
• Droge blikken
• Rol-oven
• Lus Oven
• Spanraam
Chemische afwerkingen bieden zachtheid of weerstand tegen kreuken of water- en
olieweerstand of vlekkenafgifte en -weerstand of vlambestendigheid, etc. De maar de
algemene procedure voor het aanbrengen van een chemische afwerking is door het weefsel
bloot te stellen aan een oplossing. Deze is vaak waterig. Hierna komt de actieve chemische
stof in werking tijdens het drogen. Het wordt gedroogd om het oplosmiddel te verwijderen.
Drogen vindt plaats bij hoge temperaturen. Tijdens de uithardingsstap vindt meestal een
chemische reactie plaats. Deze reactie kan de finishing-chemicaliën aan de stof binden of
zichzelf naar een netwerkstructuur vormen die de duurzaamheid van de afwerking
bevordert.
Afhankelijk van de compatibiliteit van de afwerkingschemicaliën en hulpstoffen, kan meer
dan één type afwerking in dezelfde stap worden aangebracht. Verzachters worden
bijvoorbeeld vaak opgenomen in de formuleringen van andere afwerkingschemicaliën zoals
persmiddelen.
Foulards of knijprolletjes worden vaak gebruikt om chemicaliën op de stof aan te brengen.
Bij een foulard passeert het weefsel een trog met de finishing-oplossing, om vervolgens door
3
,afpersrollen te gaan om overtollige oplossing te verwijderen voordat het drogen en
uitharden begint. Een alternatief voor afpersrollen zou vacuümzuigen zijn. Een lager,
efficiënter gebruik van water in de chemische aanbrengingsprocedure kan worden bereikt
met verschillende aanbrengmethoden, waaronder kiss roll applicators, schuimapplicatie en
sproeiers.
Ten slotte zullen de vermelde reactoren het weefsel bloot stellen aan warmte voor drogen
en/of uitharden. Droogblikken is een reeks verwarmde blikken waarin de stof wordt
doorgevoerd om vervolgens contact met de blikken mogelijk te maken.
Rolovens bevatten een reeks stationaire rollen die zijn opgesloten in een verwarmde kamer
waar het weefsel doorheen wordt geleid.
Een lusoven is vergelijkbaar met een roloven, behalve dat het weefsel wordt gelust over
rollen die kunnen bewegen, waardoor de spanning op het weefsel tijdens het drogen wordt
geminimaliseerd.
Een spanraam is waarschijnlijk de meest gebruikte machine voor drogen en uitharden.
Bij het bespreken van elk type droogapparatuur voor textiel, is het belangrijk om te weten
dat het weefsel zelfde juiste temperatuur moet bereiken en die voldoende lang moet
vasthouden om uit te drogen of uit te harden.
(Paddler = foulard)
Dit is een zijaanzicht van een enkele dip; een single-nip
padder-configuratie. Dit is het meest voorkomende type.
De "dip" verwijst naar onderdompeling van de stof in een
bak met de afwerkende chemische oplossing (de finish),
en de "nip" verwijst naar het contactpunt van het
weefsel tussen de twee afpersrollen. De afpersrollen
worden soms een mangel genoemd. Een van de rollen
kan van rubber zijn en de ander van metaal. De druk
tussen de afpersrollen bepaalt het opnamepercentage
van de finish. Deze kan ook worden beïnvloed door de
constructie van de stof en de aard van de vezel zelf. Bijvoorbeeld, bij een hydrofobe
vezelachtige polyester, zal het grootste deel van de finishoplossing zich bevinden in de
ruimten tussen vezels en garens, terwijl een hydrofiele vezel zoals katoen de oplossing
daadwerkelijk in de vezels zal absorberen/opnemen. Het percentage van finishopname
wordt gedefinieerd als het gewicht van de vloeistof die door de stof wordt opgenomen na
het foulardproces, uitgedrukt als een percentage van het oorspronkelijke droge stofgewicht.
Bijvoorbeeld; als het initiële droge gewicht van het weefsel 100 kg was, en het weefsel
190 kg na het foulardproces weegt, zou het opnamepercentage % (WPU) 90 zijn. De
waarden voor het WPU liggen tussen 75% en 100%.
Als de druk op de afpersrollen te laag is, kan de finish-oplossing plassen op de stof vormen
(het wordt een warboel), wat resulteert in ongelijkmatige droging en migratie van de finish.
De hoeveelheid actief finishmiddel op de stof na de foulard is een product van de % WPU en
de concentratie van de chemische stof in het foulardbad. Een typische concentratiewaarde is
10%. Net zoals bij verven is het zo dat de chemische concentratie in het bad constant moet
blijven gedurende het proces omdat de stof de oplossing uit het bad oppikt. Als het weefsel
tijdens het prepareren goed is ontvet en gebleekt, moet het een uniforme absorptie van de
oplossing in de bak hebben.
– Bekijk de animaties in de powerpoint, behorende bij pagina 5 en 6 –
4
,De foulardrollen kunnen ook horizontaal worden opgesteld, zoals te zien in de animatie.
Deze foulardopstelling is optioneel en hangt af van factoren zoals beschikbare ruimte en de
neiging van de stof om te kreuken. De meer populaire opstelling is de verticale omdat deze
een beter zicht op de stof verschaft voor de bediener bij het afperspunt dan de horizontale
opstelling.
Voor zwaardere/dikkere varianten die moeilijk te bevochtigen zijn, zoals tapijt, word er een
double nip of triple nip gedaan. Dit houdt in dat het doek twee of drie keer door de pers
gaat. Zo penetreert de finish beter door in de stof en word de stof beter bevochtigd.
Uittrekproces
Het weefsel of garen bevindt zich in de
vloeistof totdat de chemicaliën op het
textiel zijn overgebracht (d.m.v. affiniteit),
in de vezel zijn gepenetreerd en gefixeerd.
Voorbeelden: op was gebaseerde emulsie,
paraffine, kationische middelen. Figuur 1, Affiniteit van de
chemische finish op de stof
tijdens het uittrekproces
Coating
Coating = het aanbrengen van een chemische afwerking (bijv. hars) die
een synthetische laag vormt (bijvoorbeeld PVC of PU) bovenop de
bestaande vezels/stof om extra functies of esthetiek te creëren. Het
aanbrengen van een film- of deklaag.
- De coating kan een- of tweezijdig zijn (zelfs twee verschillende
soorten coatingmateriaal)
o Voordeel van dit proces is juist dat je de coating op een
kant kan aanbrengen, dit kan bij de meeste processen
niet. Die moeten eigenlijk altijd beide kanten doen.
- Het aanbrengen van een film- of bedekking wordt gedaan met
een knife coater. Deze zorgt ervoor dat het laagje coating dat je Figuur 2, knife coater
aanbrengt niet te dik wordt en gelijk blijft.
- De coating moet een hoge viscositeit hebben.
o Viscositeit heeft te maken met de vloei-eigenschappen van een vloeistof. Bijv.
honing heeft een hoge viscositeit, deze loopt langzaam uit de pot (stroperig).
Water heeft een lage viscositeit, dit glijdt snel uit het glas.
Gecoate stof met textielkarakter:
- Lamellen zonwering (vormstabiliteit)
- Douchegordijn (waterondoorlaatbaarheid)
- Tapijt (poolversteviging)
Gecoate stof met textiel als drager:
- Vrachtwagendekzeil
- Kunstleer
Video: https://www.youtube.com/watch?v=PaNH-5-YI6s
5
, Schuimen (foaming)
Energie-efficiënte manier om chemische afwerkingen op textiel aan te brengen waarbij het
het waterverbruik geminimaliseerd word, door gebruik te maken van schuim in plaats van
vloeistof om de finishing chemicaliën af te geven.
Persistentie: tijd die nodig is om schuim in vloeistof om te zetten
Schuimapplicatie:
- Knife coater: eenzijdig (zie figuur 2)
- Horizontale rolcoater (horizontal roll coater): beide zijden
Bestudeer ook NC State University: chemische afwerking, pagina 13-
14:
Een andere energie-efficiënte manier om chemische afwerkingen op
textiel aan te brengen, door het minimaliseren van het
waterverbruik, is door gebruik te maken van schuim in plaats van vloeistof. Schuim is een
verzameling luchtbellen die ontstaat door een vloeistof te slaan of te kloppen, en het kan
daarom worden beschouwd als een vloeistof verdund door lucht. Zuiver water schuimt niet
tenzij er een schuimmiddel wordt toegevoegd.
De dichtheid van het schuim kan worden beschreven door iets wat de blaasverhouding
wordt genoemd. Het is de verhouding is van het volume schuim tot het volume van de
oorspronkelijke vloeistof. Schuim met lagere dichtheid (en dus een hogere blaasverhouding)
heeft grotere bellen dan schuimen met hogere dichtheid.
De stabiliteit van het schuim is afhankelijk van de sterkte van de wanden van de bellen.
Schuimstabiliteit wordt beschreven door de term persistentie, die wordt gedefinieerd als de
tijd die een schuim nodig heeft om terug te keren naar een vloeistof. Schuimpersistentie kan
worden verhoogd door een verdikkingsmiddel of een in water oplosbaar polymeer toe te
voegen zodat de viscositeit van de vloeistof word verhoogt.
Schuimen voor textiel finishing toepassingen kunnen, afhankelijk van hun stabiliteit, worden
geclassificeerd als persistent of metastabiel. Deze twee soorten schuimen vereisen
verschillende soorten toepassingsapparatuur. Persistente schuimen worden aangebracht
door knife (mes) rolbekleders of horizontale rolbekleders, terwijl metastabiele schuimen
apparatuur vereisen die gelijktijdig het schuim kan genereren en aanbrengen.
De afgebeelde illustratie is een mes coater die een
persistent of stabiel schuim toepast op een zijde van een
weefsel, in een opstelling die openstaat in de atmosfeer.
Het schuim moet daarom stabiel zijn met een lage neiging
tot verdampen. De
toevoeging van schuim
wordt bestuurd door de
afstand, tussen het
mesblad en het textieloppervlak. Na het doseren van het
schuim door het mes, passeert het weefsel een stel
perswalsen of een vacuümspleet om de bellen in het schuim
te verbreken zodat de penetratie van de vloeistof in het
weefsel plaats vindt.
6
