Силы, удерживающие загрязнения на волокнах и тканях
В лексиконе технологов химчистки существуют такие слова, как «трудноудалимое и неудалимое» пятно или загрязнение. Легкость или трудность выведения пятен зависит от разных факторов: вида загрязнения, структуры ткани, срока давности пятна. Таким образом, существуют, так называемые, силы, удерживающие загрязнения на волокнах и тканях.
Загрязнения осаждаются на текстильные изделия в результате контакта с окружающей средой и человеком. Эти загрязнения, в зависимости от их состава, величины частиц, а также природы волокнистых материалов могут удержаться на волокнах за счет механических, физических и химических сил.
Процесс загрязнения волокнистых материалов можно разделить на следующие фазы:
- диффузия загрязнений к поверхности волокон;
- адсорбция загрязнений поверхностью волокнистых материалов;
- диффузия загрязнений внутрь волокон;
- закрепление волокнами частиц загрязнений.
Загрязнение волокнистых материалов может происходить из воздушной и жидкой среды, и в результате контакта с твердыми телами.
Диффузия загрязнений к поверхности волокон вызывается хаотическим движением молекул (Броуновское движение).
Адсорбция вызывается силовым полем, возникающим на поверхности волокнистых материалов в результате того, что молекулярные силы молекул, расположенных на поверхности волокон, остались свободными – неуравновешенными притяжением молекул. Они и вызывают поглощение различных веществ поверхностью волокнистых материалов. Чем больше поверхность волокон, тем вероятность их загрязнения выше. Волокна с гладкой цилиндрической поверхностью загрязняются меньше, чем волокна с поверхностью, покрытой чешуйками или каналами (профилированные волокна). Гладкие плотные ткани загрязняются меньше, чем ворсовые или ткани с рыхлой структурой. На поверхности волокон обычно остаются более крупные частицы загрязнений, величина которых превышает размер внутренних каналов волокон.
Диффузии загрязнений внутрь волокон способствуют капиллярные силы. Чем меньше диаметр канала, тем больше сила всасывания жидких загрязнений. Гидрофобные волокна значительно меньше доступны для диффузии, чем гидрофильные, поэтому они, как правило, меньше загрязняются и легче очищаются от загрязнений.
Закрепление волокнами частиц загрязнений может быть вызвано различными по природе силами: механическими, физическими, химическими.
Механическое удерживание пигментных загрязнений на поверхности волокна объясняется тем, что крупные частицы загрязнений проникают между нитями и отдельными волокнами либо же прилипают к жировому или масляному загрязнению.
Физические силы способствуют удерживанию более мелких частиц пигментных загрязнений, а также жиров и масел в процессе адсорбции и диффузии. Немалую роль в удерживании загрязнений играет электризация волокон. Особенно сильно электризуются волокна капрона, лавсана, нитрона.
Химические силы удерживают загрязнения значительно сильнее. Химические связи образуются при взаимодействии волокон с плодовыми соками, винами, чернилами, кровью, солями металлов. Растворами моющих веществ такие загрязнения удалить не удается. Необходимо применение специальных реагентов и отбеливателей. Особенно прочно такие загрязнения удерживаются в том случае, когда они содержат танин и соли металлов, являющиеся протравами и образующими комплексное соединение с волокном и загрязнением.