Tegenwoordig is een wereld zonder textiel moeilijk voor te stellen. Dit geldt in het bijzonder voor de kleding die we dagelijks dragen. Kleding biedt comfort en bescherming, en voor een grote groep mensen is het ook een uiterst belangrijke manier om hun stijl en persoonlijkheid uit te drukken. De textielindustrie wordt vaak een van de langste en meest complexe industriële ketens genoemd. Ze bestaat uit een groot aantal subsectoren die de volledige productiecyclus bestrijken, beginnend bij de productie van grondstoffen (bijvoorbeeld synthetische vezels), via halffabricaten (bijvoorbeeld garens en stoffen) tot kant-en-klare producten zoals tapijten, kleding en textiel voor industrieel gebruik.
Textielvezels bestaan uit een enorme hoeveelheid materialen. De meeste daarvan worden gekenmerkt door een polymere structuur. De belangrijkste grondstoffen voor de vezelproductie zijn:
- natuurlijke vezels – dit zijn dierlijke vezels (ook wel genoemd: eiwitvezels – bijvoorbeeld zijde, wol, haar), plantaardige (cellulosevezels – bijvoorbeeld vlas, hennep, katoen, brandnetel) of minerale vezels, die in veel natuurlijke mineralen voorkomen,
- Kunstmatige vezels – kunstmatige vezels. Dit kunnen vezels op basis van cellulose zijn (bijv. celluloseacetaat) of synthetische polymeren, zoals nylon, polyacrylonitril (anilana), polyester (elana) en polyurethaan (lycra) vezels.
- gerecyclede materialen (het zogenaamde rPET) – dit zijn materialen uit hernieuwbare natuurlijke hulpbronnen, bijvoorbeeld PLA (Polylactide), dat voornamelijk uit maïs wordt gewonnen en biologisch afbreekbaar is, of cuprovezels, die ontstaan door de neerslag van cellulosevezels in een koperbad.
Het eerste proces waaraan natuurlijke en kunstmatige vezels worden onderworpen, is spinnen. Eerst ondergaan de losse vezels een reeks mechanische bewerkingen (losmaken, mengen en kaarden) en vervolgens het echte spinnen. Dit proces kan worden onderverdeeld in twee basistypen:
- wollen – wordt gebruikt om garens te verkrijgen uit natuurlijke vezels (wol) en samengestelde garens, die wol en synthetische vezels bevatten, bijvoorbeeld polyester, polyacrylonitril of polyamide,
- katoen – gebruikt voor de productie van katoen en gemengde garens bestaande uit katoenvezels en ander materiaal, bijvoorbeeld polyester-, viscose- of polyamidevezels.
Tijdens het spinproces worden moeilijk afbreekbare chemicaliën gebruikt die in een hoeveelheid van 2 tot 5%van de massa van de vezels worden aangebracht. Dit vergemakkelijkt het verloop van de volgende fasen van het garenproductieproces. Minerale en siliconenoliën, evenals aromatische koolwaterstoffen, worden in deze fase het meest gebruikt en worden tijdens de laatste behandeling volledig uit het garen verwijderd. Garen wordt gebruikt om twee basisassortimenten van platte textielproducten te produceren: stoffen en breisels.
Bij stoffen is de eerste bewerking het verbinden van de scheringdraden. Dit omvat het aanbrengen van speciale chemicaliën op het garen, waardoor de mechanische sterkte toeneemt. Dit proces wordt sterken genoemd. De sterkingsmiddelen voor textiel kunnen gebaseerd zijn op polysachariden (bijv. carboxymethylcellulose) of synthetische polymeren zoals polyacrylaten. Dit is niet het geval bij het breiproces. Het garen voor breiwerk wordt speciaal geprepareerd door het aanbrengen van glijmiddelen. Deze stoffen zijn bedoeld om de spanning tijdens het breiproces te verminderen die ontstaat door de wrijving tussen het garen en de geleiders van de machine.
Een van de producten die gebruikt kan worden in de sterkfase is Rokrysol JW20 , een effectief synthetisch sterkmiddel. Het geeft het garen eigenschappen die voldoen aan de eisen, wat zorgt voor een correcte verdere verwerking van het garen tot de stof. Rokrysol JW20 is in elke verhouding oplosbaar in water, wat zorgt voor een gelijkmatige aanbrenging en coating van het garen. Na het aanbrengen van Rokrysol JW20 verlopen verdere verwerkingsfasen van de stof (ontsterken, bleken, verven of bedrukken) effectiever. In geval van elektrificatie van het garen tijdens de verwerking, is het raadzaam om het gespecialiseerde anti-elektrostatische preparaat Rostat A aan de sterkfase toe te voegen. Dit product elimineert vrijwel volledig het ontstaan van statische elektriciteit en geeft de vezels tevens goede glij-eigenschappen. Het product is zeer geschikt voor de voorbereiding van textielgrondstoffen als aanvulling op het sterken van kettingdraden, de voorbereiding van grondstoffen na het verven en de eindafwerking van stoffen en breisels.
De volgende stap in de verwerking van de textielgrondstof is verdere voorbehandeling. Losse vezels, garen, stoffen en breisels worden gebleekt, geverfd en verfijnd. De selectie en volgorde van de bewerkingen hangt af van het type grondstof en de vorm van het product (garen, stof of breisel).
Bereiding van katoenvezelproducten
De verwerking van katoenvezels en andere cellulosevezels is zeer complex en maakt voornamelijk gebruik van processen zoals looien, ontsterken, merceriseren en bleken.
Bij het eerste proces wordt de grondstof over de vlam van de gasbrander bewogen, waardoor de elementaire vezels worden verwijderd.
De volgende stap is het ontsterken. Synthetische sterking wordt meestal gewassen in een waterbad met natriumcarbonaat en bevochtigingsmiddelen. De PCC Group biedt een reeks bevochtigingsmiddelen die perfect geschikt zijn voor gebruik in de textielindustrie. De POLIkol (PEG) -serie is een polyoxyethyleenglycolgroep die door zijn structuur oplosbaarmakende, verzachtende, smerende, antistatische en hydraterende eigenschappen heeft. Polyoxyethyleenglycolen worden gekenmerkt door een zeer goede biologische afbreekbaarheid. Het zijn bovendien veilige en niet-giftige stoffen, waardoor ze de milieuschade van waterbaden verminderen. De ROKAnol IT- productserie bestaat uit geëthoxyleerde vetalcoholen die zorgen voor een goede bevochtiging van het gereinigde oppervlak en de verspreiding van vuildeeltjes, wat de hoge prestaties bij het verwijderen van vuil uit textiel/breiwerk en harde oppervlakken beïnvloedt. Deze producten zijn perfecte ingrediënten van alkalische en zure detergenten die worden gebruikt voor professioneel wassen en industriële reiniging. ROKAnol NL -producten worden op hun beurt gebruikt bij de voorbehandeling van vezels. Ze kunnen worden gebruikt om olievlekken te verwijderen uit stoffen en gebreide stoffen die ontstaan tijdens industriële brei- en weefprocessen. ROKAnol NL -producten verbeteren ook de bleekefficiëntie, wat direct van invloed is op de verbetering van de capillariteit van de kleurstof tijdens verfprocessen.
Het volgende proces is merceriseren. Dit proces is bedoeld om de sterkte van de vezels te vergroten en ze de gewenste glans te geven.
De laatste fase van de eerste voorbereiding van katoenvezels is het witmaken. Dit bestaat uit het verkleuren van de natuurlijke kleur die ontstaat door onzuiverheden op gekleurde vezels (bijvoorbeeld in het geval van vlas) die niet door wassen verwijderd konden worden. Een voorbeeld van een dergelijke chemische verbinding is natriumhypochloriet , dat gebruikt kan worden voor het bleken van vlas-, hennep- en katoenen breisels. Dankzij natriumhypochloriet wordt een zeer hoge witheidsgraad bereikt. Om de bleekefficiëntie te verbeteren, worden vóór aanvang van het proces chemische middelen gebruikt om de alkalische resten in de vezels te neutraliseren (bijvoorbeeld zoutzuur ).
Behandeling van wolproducten
Ook wolproducten ondergaan een reeks voorbehandelingen voordat ze geverfd kunnen worden. De basisprocessen ter voorbereiding zijn carbonisatie, voorwassen en bleken.
Carbonisatie is gericht op het volledig verwijderen van plantaardige onzuiverheden. Dit proces omvat het behandelen van de wolvezels met een oplossing van zwavelzuur en het vervolgens verhitten tot een temperatuur boven 100 °C. Beschadigde vezels worden mechanisch verwijderd en het geheel wordt geneutraliseerd met natriumacetaat. Na voltooiing van de carbonisatie volgt een wasstap om de stoffen die tijdens het spinnen zijn aangebracht uit de vezels te verwijderen. Voorwassen zorgt voor een hoge mate van bevochtigbaarheid en absorptie van bleekmiddelen en kleurstoffen. De laatste stap is het bleken van de wol. Waterstofperoxide wordt hierbij het meest gebruikt.
Producten gemaakt van chemische vezels
Producten van synthetische vezels vereisen ook een aantal bewerkingen, waarvan voorwassen en thermische stabilisatie de belangrijkste zijn.
Net als bij natuurlijke vezels heeft voorwas tot taak de stoffen die tijdens het spinnen zijn aangebracht, uit de vezels te verwijderen. Thermische stabilisatie bestaat op haar beurt uit het verwarmen van producten die in de heteluchtomgeving door opeenvolgende verwarmingskamers worden getransporteerd. De thermische stabilisatie zorgt voor vormstabiliteit van stoffen in de laatste productiefase en tijdens het gebruik van producten van synthetische vezels.
Verven van textielproducten
Veel textielproducten worden geverfd, zoals losse vezels, garens, stoffen, breisels en zelfs eindproducten. Er zijn twee basisgroepen verfmethoden: periodiek en continu, waaronder ook semi-continue methoden vallen.
Periodieke methoden bestaan uit het onderdompelen van textielmateriaal in een waterige oplossing van een kleurstof gedurende een bepaalde tijd. Ook worden chemische hulpstoffen aan het bad toegevoegd, waardoor de kleurstofmoleculen in de vezels kunnen migreren. Nadat dit proces is voltooid, wordt het bad afgevoerd naar het afvalwater en wordt het textielproduct gewassen om chemicaliën te verwijderen.
Het belangrijkste onderscheid tussen continue en periodieke methoden is het aanbrengen van een kleurstof door middel van opvulling. Bovendien verlopen de opeenvolgende verfprocessen bij continue methoden continu na elkaar, terwijl bij semi-continue methoden het proces na opvulling wordt onderbroken en verdere stappen als onafhankelijke bewerkingen worden uitgevoerd.
Een voorbeeld van een product dat als drager in de textielindustrie kan dienen, is Rokelan OPD . Het product kan worden gebruikt als drager in het verfproces van hydrofobe en polyestervezels, zowel puur als gemengd. Het zorgt voor levendige kleuren, ongeacht hun tint en intensiteit. Kleuringen met Rokelan OPD vertonen een goede lichtbestendigheid. Bovendien garandeert het gebruik van dit product een hoge kleurprestatie.
Chemische hulpstoffen die gebruikt worden bij het verven
Afhankelijk van het type vezel worden verschillende additieven gebruikt om het verfproces te verbeteren. In het geval van cellulosevezels, waar de baden in een alkalische omgeving plaatsvinden, is het cruciaal om de juiste pH-waarde van het bad te handhaven. Het meest gebruikte middel hiervoor is sodaloog , een waterige oplossing van natriumhydroxide ( natronloog ).
Andere additieven die worden gebruikt bij het verven van cellulosevezels zijn oxidatiemiddelen (meestal wordt hier waterstofperoxide gebruikt) en detergenten die zorgen voor een effectief wasproces na het verven. De Roksol -serie ( PSWN, ICESOLDE PAN/35L en AZR ) is een groep effectieve was- en reinigingsmiddelen. Deze producten kunnen worden gebruikt als middelen voor het industrieel wassen van textielproducten. Ze lossen zeer goed op in water en verbeteren de effectiviteit van het verven door hun penetrerende eigenschappen. Roksol -producten maken het mogelijk om een aantal stoffen te verwijderen, zoals natuurlijke vetten, smeermiddelen, synthetische wassen en lijmstoffen. Dankzij hun schuimarme eigenschappen kunnen ze in veel technologische processen op verschillende soorten apparaten worden gebruikt zonder hun werking te verstoren.
In het geval van wolvezels, waar het verfproces plaatsvindt in een zure omgeving, wordt zwavelzuur of azijnzuur gebruikt om een geschikte pH-waarde voor het bad te creëren. Daarnaast worden er reductiemiddelen (bijv. natriumthiosulfaat) en egalisatiemiddelen aan de oplossing toegevoegd, die worden gebruikt om uniforme kleurstoffen te verkrijgen.
Bij het verven van synthetische vezels worden ook een aantal additieven gebruikt. PES (polyester) vezels vereisen het gebruik van verdikkingsmiddelen (bijv. polyacrylaten) om kleurmigratie tijdens het drogen te beperken. PA (polyamide) vezels vereisen een strikte pH-controle en hiervoor wordt zwavelzuur of azijnzuur gebruikt. Daarnaast worden ook een aantal egalisatie- en dispergeermiddelen gebruikt. De PCC Group biedt een aantal gespecialiseerde producten die deze functie kunnen vervullen. Het NNOC E dispergeermiddel is een product dat in verfprocessen wordt gebruikt als dispergeer- en egalisatiemiddel. Het houdt matig oplosbare kleurstoffen in een homogene dispersie in kleurbaden.
Textieldruk
Het textieldrukproces omvat lokaal verven om een vooraf bepaald patroon te verkrijgen. Alle soorten vezels vereisen een goede voorbereiding voordat ze kunnen worden bedrukt. Een vooraf bereide pasta, die kleurstoffen of pigmenten bevat, wordt op het textielsubstraat aangebracht. Vervolgens worden de reeds bereide vezels onderworpen aan een drukproces, dat op verschillende manieren kan worden uitgevoerd (bijvoorbeeld vlak-, rotatie- en sproeifoliedruk). Na voltooiing van het proces vindt fixatie plaats, ook wel drogen genoemd. De laatste stap is het wassen, waarbij niet-gefixeerde kleurstofdeeltjes en diverse chemicaliën die worden gebruikt voor de bereiding van de drukpasta (zoals dispergeermiddelen of emulgatoren) uit de vezels worden verwijderd. Geëthoxyleerde nonylfenolen, oftewel ROKAfenol -producten, werken perfect in deze toepassing. Hun reinigende, emulgerende en reinigende eigenschappen maken ze effectief ter ondersteuning van wasprocessen. ROKAfenol -producten kunnen worden gebruikt om verschillende vezels te reinigen, zowel wol en katoen, als chemische vezels, borstelharen en leer. Hun hoge temperatuurbestendigheid en de hoge concentratie elektrolyten maken ze geschikt voor gebruik onder zware omstandigheden in de textielindustrie, bijvoorbeeld bij het wassen van wol en het koken van katoen.
Textielveredeling
Het laatste proces waaraan vezels worden onderworpen, is chemische verwerking. Het doel hiervan is om de producten bepaalde bruikbare eigenschappen te geven, zoals waterbestendigheid of het beperken van de kreukgevoeligheid. Om kreukvorming van de materialen te voorkomen, worden geschikte vernettingsmiddelen en weekmakers gebruikt.
Preparaten zoals Roksol AT2 en Roksol AZR kunnen worden gebruikt in textielveredelingsprocessen. Deze producten zorgen ervoor dat textielproducten zacht en aangenaam aanvoelen. Ze hebben verzachtende en antistatische eigenschappen, waardoor ze elektrificatie van de vezels voorkomen en de verdere verwerking vergemakkelijken. Roksol AZR heeft ook emulgerende eigenschappen, waardoor het het was- en vlekkenreinigingsproces ondersteunt. Het product kenmerkt zich ook door een goede penetratie van de kleurstof in het bad.
Hydrofobe (waterdichte) afwerkingen worden verkregen door geschikte polymeren aan het oppervlak van de vezels toe te voegen, die een waterdichte film vormen. Daarnaast worden siliconen en fluorkoolstoffen gebruikt om de afwerking te verbeteren.
Textielmarkt in de wereld
De geschatte waarde van de wereldwijde textielmarkt bedraagt ongeveer 830 miljard dollar (gegevens uit het Grand View Research-rapport van 2015) en dit bedrag zal naar verwachting de komende jaren toenemen. Het groeiende bewustzijn van werkgevers en werknemers over het verstrekken van persoonlijke beschermingsmiddelen en daarmee het waarborgen van veiligheid op de werkvloer is een van de belangrijkste drijfveren van deze sector. Daarnaast biedt het gebruik van steeds modernere vezels, zoals kevlar, de mogelijkheid om innovatieve producten te ontwikkelen die nieuwe toepassingen creëren in de kledingmarkt. Een ander belangrijk aspect in de textielsector is de aanhoudend dalende katoenprijzen in sommige markten (met name in India), voornamelijk als gevolg van overproductie en hoge voorraadniveaus in magazijnen.
