Ce înseamnă bumbac „mercerizat”?

Mercerizarea este un proces aplicat fibrelor celulozice – de obicei bumbac (sau fir acoperit cu bumbac cu miez de poliester), dar și cânepa și inul pot fi mercerizate – pentru a crește strălucirea. Se face după țesere (în cazul țesăturilor) sau filare (pentru fire sau fire). Însă la început s-a constatat că procesul avea și beneficii secundare: fibrele mercerizate puteau să absoarbă mai multă apă și, prin urmare, să absoarbă mai mult colorant, făcând culoarea țesăturii vopsite mai strălucitoare și mai profundă. Diferența este dramatică: mercerizarea crește absorbția coloranților cu până la 25%. Nu numai că culoarea este mai strălucitoare, dar conferă țesăturii și o rezistență mai bună la spălări multiple, păstrând culorile strălucitoare și neschimbate în timp. Pe lângă creșterea strălucirii și a afinității pentru coloranți, tratamentul sporește rezistența, netezimea, rezistența la mucegai și, de asemenea, reduce scamele. Astfel, firele și țesăturile de calitate superioară, de exemplu, sunt întotdeauna mercerizate.

Procesul datează din anii 1880. John Mercer a primit un brevet britanic pentru descoperirea sa că bumbacul și alte fibre își schimbă caracterul atunci când sunt supuse sodei caustice (NaOh, cunoscută și sub numele de hidroxid de sodiu sau leșie), acidului sulfuric și/sau altor substanțe chimice. Una dintre aceste schimbări a fost aceea că soda caustică făcea ca fibra să se umfle, să devină rotundă și să se îndrepte. Dar și ce dacă – aceste modificări nu au conferit nicio strălucire fibrelor, așa că brevetul său a fost în mare parte ignorat. Apoi, în 1890, Horace Lowe a descoperit că, prin aplicarea procedeului cu sodă caustică al lui Mercer la fire sau țesături de bumbac sub tensiune, țesătura capătă o strălucire ridicată ca urmare a reflexiei luminii pe suprafața netedă și rotundă creată de NaOH. A devenit un succes peste noapte și a revoluționat industria bumbacului. Restul este istorie.

Testările ulterioare au dovedit că fibra de bumbac în stare de roving (fără răsucire în fire) ar absorbi mai mult NaOH decât fibra în stare răsucită și, ca urmare, ar absorbi mai multă apă sau colorant. Deoarece fibra fină, cu agrafă lungă, oferă cea mai bună absorbție cu cea mai mică răsucire, ( o anumită răsucire este necesară pentru tratarea sub tensiune pentru a căpăta strălucire), de obicei, tipurile de bumbac cu fibre lungi (Sea Island, Egyptian, Pima) sunt cele care sunt selectate pentru firele care urmează să fie mercerizate. Așadar, țesătura din bumbac mercerizat pornește de la o fibră de bumbac de mai bună calitate.

Cum se face?

Pentru a obține strălucirea și rezistența la tracțiune dorite, bumbacul este ținut sub tensiune specificată timp de aproximativ zece minute cu o aplicare de între 21%-23% sodă caustică (NaOH) și agenți de umezire (utilizați pentru a facilita transferul NaOH în fibre), la temperatura camerei. Apoi, țesătura este neutralizată într-o baie acidă.

Luminozitatea este un rezultat al reflexiei luminii pe o suprafață. Cu cât suprafața este mai asemănătoare cu sticla, cu atât mai bună este strălucirea. Firele în stare filată și tratată au încă o acoperire foarte fină de capete mici de fibre (puf). Acest puf este îndepărtat prin trecerea firului (sau a țesăturii printr-o atmosferă controlată și încălzită, numită „pârlire” (în trecut, cu gaz, în prezent, electric), rezultând o suprafață mai curată. (Strălucirea este un rezultat al reflexiei luminii pe o suprafață. Cu cât suprafața este mai asemănătoare cu sticla, cu atât luciul este mai bun.)
Știați că va trebui să mă uit la profilul de toxicitate al hidroxidului de sodiu, care este considerat unul dintre elementele de bază ale chimiei. Este un alcalin foarte puternic. Este utilizat în industrie într-o gamă largă de categorii: fabricarea produselor chimice; fabricarea celulozei și a hârtiei; produse de curățare, cum ar fi canalele de scurgere, conductele și detergenții pentru cuptoare; petrol și gaze naturale; pelicule de celuloză; și tratarea apei, precum și textile. Administrația americană pentru alimente și medicamente (FDA) consideră că hidroxidul de sodiu este în general sigur și recunoaște că nu s-a constatat că prezintă riscuri alimentare inacceptabile, deși, în general, este utilizat doar pe suprafețele care vin în contact cu alimentele, mai degrabă decât în produsele alimentare.

Produsul chimic este toxic pentru fauna sălbatică, iar EPA cere ca efluenții care conțin NaOH să nu fie evacuați în apele subterane. Deoarece hidroxidul de sodiu se încadrează în grupul de substanțe chimice (săruri) care sunt de departe cele mai des utilizate în prelucrarea textilelor, este important de recunoscut volumul mare de NaOH utilizat de industria textilă. Concentrațiile obișnuite de sare în apele reziduale ale fabricilor de bumbac pot fi de 2.000 – 3.000 ppm, cu mult peste liniile directoare federale pentru concentrațiile de sare în curs de apă de 230 ppm. Prin urmare, tratarea efluenților este foarte importantă, deoarece prevenirea este singura alternativă rezonabilă pentru a rezolva problemele de mediu asociate cu aceste deșeuri greu de tratat și cu un volum mare de deșeuri. Am citit că tratamentul cu celule electrochimice ar putea fi un substitut pentru utilizarea NaOH pentru mercerizare. Acest proces are loc într-o celulă electrochimică de joasă tensiune care mercerizează, înălbinește și, opțional, înălbinește fără efluenți și fără achiziționarea de caustice în vrac, acizi neutralizanți sau înălbitori.