Co znamená „mercerovaná“ bavlna?

Mercerace je proces aplikovaný na celulózová vlákna – obvykle bavlnu (nebo bavlněné vlákno s polyesterovým jádrem), ale mercerovat lze i konopí a len – za účelem zvýšení lesku. Provádí se po tkaní (v případě tkanin) nebo předení (u přízí nebo nití). Brzy se však zjistilo, že tento proces má i druhotné výhody: mercerovaná vlákna jsou schopna absorbovat více vody, a tudíž i více barviva, takže barva barvené látky je jasnější a sytější. Rozdíl je dramatický: mercerace zvyšuje absorpci barviv až o 25 %. Nejenže je barva jasnější, ale také dává látce lepší odolnost proti vícenásobnému praní, čímž si barvy udržují jas a neměnnost v průběhu času. Kromě zvýšení lesku a afinity k barvivům zvyšuje úprava pevnost, hladkost, odolnost proti plísním a také snižuje žmolkování. Proto jsou například příze a tkaniny vyšší kvality vždy mercerovány.

Postup pochází z 80. let 19. století. Johnu Mercerovi byl udělen britský patent za jeho objev, že bavlna a další vlákna mění charakter, když jsou vystavena působení žíravé sody (NaOh, známé také jako hydroxid sodný nebo louh), kyseliny sírové a/nebo dalších chemikálií. Jednou z těchto změn bylo, že žíravá soda způsobila, že vlákno nabobtnalo, zakulatilo se a narovnalo. Ale co na tom – tyto změny nepřidávaly vláknům žádný lesk, takže jeho patent byl z velké části ignorován. V roce 1890 pak Horace Lowe zjistil, že při použití Mercerova procesu žíravé sody na bavlněnou přízi nebo tkaninu pod napětím získala tkanina vysoký lesk v důsledku odrazu světla od hladkého, kulatého povrchu vytvořeného NaOH. Tento postup se stal přes noc úspěšným a znamenal revoluci v bavlnářském průmyslu. Zbytek je historie.

Pozdější testy prokázaly, že bavlněné vlákno v předivovém stavu (bez zákrutu v přízi) absorbuje více NaOH než vlákno v zákrutu a v důsledku toho absorbuje více vody nebo barviva. Protože jemné, dlouhé sešité vlákno poskytuje nejlepší absorpci při nejmenším zákrutu ( určitý zákrut je nutný pro ošetření pod napětím, aby získalo lesk), vybírají se obvykle pro přízi určenou k mercerování právě dlouhovláknové typy bavlny (Sea Island, egyptská, pima). Mercerovaná bavlněná tkanina tedy začíná s kvalitnějším bavlněným vláknem.

Jak se to dělá?

Pro získání požadovaného lesku a pevnosti v tahu se bavlna udržuje pod stanoveným napětím po dobu asi deseti minut s použitím 21-23% kaustické sody (NaOH) a smáčedla (používá se pro usnadnění přenosu NaOH do vláken), při pokojové teplotě. Poté se tkanina neutralizuje v kyselé lázni.

Lesk je výsledkem odrazu světla od povrchu. Čím více se povrch podobá sklu, tím lepší je lesk. Příze v upředeném, upraveném stavu má stále velmi jemný povlak drobných konců vláken (chmýří). Toto chmýří se odstraní průchodem příze (nebo tkaniny) kontrolovanou zahřátou atmosférou označovanou jako opalování (v minulosti plynové, v současnosti elektrické), což vede k čistšímu povrchu. (Lesk je výsledkem odrazu světla od povrchu. Čím více se povrch podobá sklu, tím lepší je lesk.“
Tušili jste, že se budu muset podívat na profil toxicity hydroxidu sodného, který je považován za jeden ze stavebních kamenů chemie. Je to velmi silná zásada. Používá se v průmyslu v široké škále kategorií: chemická výroba; výroba buničiny a papíru; čisticí prostředky, jako je kanalizace, potrubí a čisticí prostředky na trouby ; ropa a zemní plyn; celulózový film; úprava vody a také textil. Americký Úřad pro kontrolu potravin a léčiv (FDA) považuje hydroxid sodný za obecně bezpečný a uznává, že nepředstavuje nepřijatelné riziko pro výživu, ačkoli se obvykle používá pouze na povrchy přicházející do styku s potravinami, nikoli v potravinách.

Chemikálie je toxická pro volně žijící živočichy a EPA požaduje, aby odpadní vody obsahující NaOH nebyly vypouštěny do podzemních vod. Protože hydroxid sodný patří do skupiny chemických látek (solí), které se zdaleka nejčastěji používají při zpracování textilu, je důležité si uvědomit samotný objem NaOH používaný v textilním průmyslu. Obvyklá koncentrace solí v odpadních vodách z přádelen bavlny může dosahovat 2 000 až 3 000 ppm, což značně překračuje federální směrnice pro koncentrace solí v toku, které činí 230 ppm. Zpracování odpadních vod je tedy velmi důležité, protože prevence je jedinou rozumnou alternativou řešení environmentálních problémů spojených s tímto těžko zpracovatelným odpadem o velkém objemu. Dočetl jsem se, že elektrochemické ošetření článků by mohlo být náhradou za použití NaOH k mercerizaci. Tento proces probíhá v nízkonapěťovém elektrochemickém článku, který merceruje, kyselí a případně bělí bez odpadních vod a bez nákupu sypkých žíravin, neutralizačních kyselin nebo bělidel.

.