Mit jelent a “mercerizált” pamut?

A mercerizálás egy olyan eljárás, amelyet cellulózszálakon – jellemzően pamut (vagy pamutbevonatú, poliészter maggal ellátott fonal), de a kender és a len is mercerizálható – alkalmaznak a fényesség növelése érdekében. Ezt a szövés (szövetek esetében) vagy a fonás (fonalak vagy cérnák esetében) után végzik. Korán kiderült azonban, hogy az eljárásnak másodlagos előnyei is vannak: a mercerizált szálak több vizet képesek magukba szívni, és így több festéket vesznek fel, így a festett szövet színe élénkebb és mélyebb lesz. A különbség drámai: a mercerizálás akár 25%-kal is megnöveli a festékanyagok felszívódását. Nemcsak a szín válik élénkebbé, hanem a kelme jobban ellenáll a többszöri mosásnak is, így a színek idővel is élénkek és változatlanok maradnak. Amellett, hogy a kezelés növeli a csillogást és a színezékekhez való affinitást, növeli a szilárdságot, a simaságot, a penészedéssel szembeni ellenállást, és csökkenti a szöszöket is. Így például a jobb minőségű fonalakat és szöveteket mindig mercerizálták.

Az eljárás az 1880-as évekre nyúlik vissza. John Mercer brit szabadalmat kapott arra a felfedezésére, hogy a pamut és más szálak jellege megváltozik, ha marónátron (NaOh, más néven nátrium-hidroxid vagy lúg), kénsav és/vagy más vegyi anyagok hatásának teszik ki őket. Az egyik ilyen változás az volt, hogy a nátronlúg hatására a szál megduzzadt, gömbölyűvé vált és kiegyenesedett. De na és – ezek a változások nem kölcsönöztek csillogást a szálaknak, így szabadalmát nagyrészt figyelmen kívül hagyták. Aztán 1890-ben Horace Lowe megállapította, hogy ha Mercer marónátronos eljárását pamutfonalra vagy szövetre feszítés alatt alkalmazza, a szövet a NaOH által létrehozott sima, kerek felületről visszaverődő fény hatására nagy fényt kap. Az eljárás egyik napról a másikra sikert aratott, és forradalmasította a pamutipart. A többi már történelem.

Későbbi vizsgálatok bebizonyították, hogy a pamutszálak előfonalas állapotban (a fonalakban nincs sodrás) több NaOH-t szívnak fel, mint a sodrott állapotban lévő szálak, és ennek következtében több vizet vagy festéket vesznek fel. Mivel a finom, hosszú kapcsos szálak adják a legjobb felszívódást a legalacsonyabb sodrat mellett, ( némi sodrat szükséges a feszültség alatti kezeléshez a csillogás érdekében) általában a hosszú szálú pamutfajtákat (Sea Island, egyiptomi, Pima) választják ki a mercerizálandó fonalhoz. A mercerizált pamutszövet tehát jobb minőségű pamutszállal kezdődik.

Hogyan történik?

A kívánt csillogás és szakítószilárdság eléréséhez a pamutot körülbelül tíz percig tartják meghatározott feszültség alatt, 21%-23% közötti marónátron (NaOH) és nedvesítőszerek (a NaOH szálakba való bejutásának megkönnyítésére használják) alkalmazásával, szobahőmérsékleten. Ezután a szövetet savas fürdőben semlegesítik.

A csillogás a felületről visszaverődő fény eredménye. Minél inkább üvegszerű a felület, annál jobb a csillogás. A fonal fonott, kezelt állapotban még nagyon finom, apró szálvégekből álló borítással (szösz) rendelkezik. Ezt a szöszt úgy távolítják el, hogy a fonalat (vagy a szövetet) ellenőrzött, fűtött atmoszférában (régebben gáztüzeléssel, jelenleg elektromos tüzeléssel) égetésnek nevezik, ami tisztább felületet eredményez. (A csillogás a felületről visszaverődő fény eredménye. Minél inkább üvegszerű a felület, annál jobb a csillogás.)
Tudta, hogy meg kell néznem a nátrium-hidroxid toxicitási profilját, amelyet a kémia egyik építőkövének tartanak. Ez egy nagyon erős lúg. Az iparban számos kategóriában használják: vegyipari gyártás; cellulóz- és papírgyártás; tisztítószerek, például lefolyók, csővezetékek és sütőtisztítók ; kőolaj és földgáz; cellulózfilm; és vízkezelés, valamint textíliák. Az amerikai Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (FDA) általánosságban biztonságosnak tartja a nátrium-hidroxidot, és elismeri, hogy nem jelent elfogadhatatlan étrendi kockázatot, bár általában csak élelmiszerekkel érintkező felületeken használják, nem pedig élelmiszerekben.

A vegyi anyag mérgező az élővilágra, és az EPA előírja, hogy NaOH-t tartalmazó szennyvizet nem szabad a talajvízbe engedni. Mivel a nátrium-hidroxid azon vegyi anyagok (sók) csoportjába tartozik, amelyeket messze a leggyakrabban használnak a textilfeldolgozásban, fontos felismerni a textilipar által használt NaOH puszta mennyiségét. A pamutgyár szennyvizében a szokásos sókoncentráció 2000-3000 ppm is lehet, ami messze meghaladja a vízfolyáson belüli sókoncentrációra vonatkozó 230 ppm-es szövetségi irányelveket. A szennyvíz kezelése tehát nagyon fontos, mivel a megelőzés az egyetlen ésszerű alternatíva az ilyen nehezen kezelhető, nagy mennyiségű hulladékkal kapcsolatos környezeti problémák megoldására. Olvastam, hogy az elektrokémiai cellás kezelés helyettesítheti a NaOH használatát a mercerizáláshoz. Ez a folyamat egy kisfeszültségű elektrokémiai cellában történik, amely mercerizál, savanyít és opcionálisan fehérít, szennyvíz nélkül és ömlesztett marószerek, semlegesítő savak vagy fehérítők beszerzése nélkül.”