Hvad betyder “merceriseret” bomuld?

Mercerisering er en proces, der anvendes på cellulosefibre – typisk bomuld (eller bomuldsbeklædt tråd med en polyesterkerne), men også hamp og hør kan merceriseres – for at øge glansen. Det sker efter vævning (i tilfælde af stoffer) eller efter spinding (for garn eller tråde). Men tidligt fandt man ud af, at processen også havde sekundære fordele: de merceriserede fibre var i stand til at absorbere mere vand og dermed mere farvestof, hvilket gjorde farven på det farvede stof lysere og dybere. Forskellen er dramatisk: Mercerisering øger absorptionen af farvestoffer med op til 25 %. Det er ikke kun farven lysere, det giver også stoffet en bedre modstandsdygtighed over for flere vaske, så farverne forbliver lyse og uændrede over tid. Ud over at øge glans og affinitet med farvestoffer øger behandlingen styrke, smidighed, modstandsdygtighed over for skimmel og reducerer også fnug. Derfor er f.eks. garn og stoffer af højere kvalitet altid merceriseret.

Processen går tilbage til 1880’erne. John Mercer fik et britisk patent for sin opdagelse af, at bomuld og andre fibre ændrede karakter, når de blev udsat for kaustisk soda (NaOh, også kendt som natriumhydroxid eller lud), svovlsyre og/eller andre kemikalier. En af ændringerne var, at kaustisk soda fik fibrene til at svulme op, blive runde og rette sig ud. Men hvad så – disse ændringer gav ikke nogen glans til fibrene, så hans patent blev stort set ignoreret. I 1890 fandt Horace Lowe så ud af, at ved at anvende Mercers kaustisk soda-proces på bomuldsgarn eller stof under spænding fik stoffet en høj glans som følge af lysets refleksion på den glatte, runde overflade, der blev skabt af NaOH. Det blev en succes fra den ene dag til den anden og revolutionerede bomuldsindustrien. Resten er historie.

Den senere afprøvning viste, at bomuldsfibre i rovingtilstand (ingen snoning i garnet) absorberede mere NaOH end fibre i snoet tilstand og som følge heraf absorberede mere vand eller farvestof. Da fine, lange, hæftede fibre giver den bedste absorption med den laveste drejning (en vis drejning er nødvendig for at opnå glans ved behandling under spænding), er det normalt de langfibrede bomuldstyper (Sea Island, Egyptian, Pima), der vælges til garn, der skal merceriseres. Så merceriseret bomuldsstof starter med en bomuldsfibre af bedre kvalitet.

Hvordan gøres det?

For at opnå den ønskede glans og trækstyrke holdes bomuld under specificeret spænding i ca. ti minutter med en påføring af mellem 21 %-23 % kaustisk soda (NaOH) og befugtningsmidler (bruges til at lette overførslen af NaOH ind i fibrene), ved stuetemperatur. Derefter neutraliseres stoffet i et syrebad.

Lyst er et resultat af lysets refleksion fra en overflade. Jo mere glasagtig overfladen er, jo bedre er glansen. Garn i spundet, behandlet tilstand har stadig et meget fint dække af små fiberender (fuzz). Denne fnug fjernes ved at lade garnet (eller stoffet) passere gennem en kontrolleret opvarmet atmosfære, kaldet sengøring (tidligere gasfyret, nu mere elektrisk), hvilket giver en renere overflade. (Glans er et resultat af lysets refleksion på en overflade. Jo mere glasagtig overfladen er, jo bedre er glansen.)
Du vidste, at jeg skulle se på giftighedsprofilen for natriumhydroxid, som betragtes som en af kemiens byggesten. Det er en meget kraftig alkali. Det anvendes i industrien i en lang række kategorier: kemisk fremstilling; fremstilling af papirmasse og papir; rengøringsprodukter som f.eks. afløb, rørledninger og ovnrensere ; olie og naturgas; cellulosefilm; og vandbehandling samt tekstiler. Den amerikanske Food and Drug Administration (FDA) anser natriumhydroxid for at være generelt sikkert og anerkender, at det ikke er fundet at udgøre uacceptable risici for kosten, selv om det generelt kun anvendes på overflader, der kommer i kontakt med fødevarer, snarere end i fødevarer.

Kemikaliet er giftigt for dyreliv, og EPA kræver, at spildevand, der indeholder NaOH, ikke må udledes i grundvandet. Da natriumhydroxid hører til den gruppe af kemikalier (salte), der langt de mest anvendte i tekstilforarbejdning, er det vigtigt at være opmærksom på den store mængde NaOH, der anvendes af tekstilindustrien. De sædvanlige saltkoncentrationer i spildevand fra bomuldsfabrikker kan være 2 000-3 000 ppm, hvilket langt overskrider de føderale retningslinjer for saltkoncentrationer i vandløb på 230 ppm. Det er derfor meget vigtigt at behandle spildevandet, da forebyggelse er det eneste fornuftige alternativ til at løse de miljøproblemer, der er forbundet med dette svært behandlelige, store affaldsmængder. Jeg har læst, at elektrokemisk cellebehandling kan være en erstatning for NaOH-behandling til mercerisering. Denne proces foregår i en elektrokemisk lavspændingscelle, der merceriserer, syrner og eventuelt bleges uden spildevand og uden køb af kaustikum, neutraliserende syrer eller blegemidler i løs vægt.