Vad betyder ”merceriserad” bomull?

Mercerisering är en process som tillämpas på cellulosafibrer – vanligtvis bomull (eller bomullstäckt tråd med en polyesterkärna) men även hampa och linne kan merceriseras – för att öka lystern. Det görs efter vävning (när det gäller tyger) eller spinning (för garn eller trådar). Men tidigt upptäckte man att processen också hade sekundära fördelar: de merceriserade fibrerna kunde absorbera mer vatten och därmed absorbera mer färgämne, vilket gjorde att färgen på det färgade tyget blev ljusare och djupare. Skillnaden är dramatisk: mercerisering ökar absorptionen av färgämnen med så mycket som 25 %. Inte bara är färgen ljusare, den ger också tyget en bättre motståndskraft mot flera tvättar, vilket gör att färgerna förblir ljusa och oförändrade över tid. Förutom att öka glansen och affiniteten för färgämnen ökar behandlingen styrkan, smidigheten, motståndskraften mot mögel och minskar även luddigheten. Därför är t.ex. garn och tyger av högre kvalitet alltid merceriserade.

Processen går tillbaka till 1880-talet. John Mercer beviljades ett brittiskt patent för sin upptäckt att bomull och andra fibrer ändrade karaktär när de utsattes för kaustiksoda (NaOh, även känd som natriumhydroxid eller lut), svavelsyra och/eller andra kemikalier. En av förändringarna var att kaustiksoda fick fibrerna att svälla, bli runda och rätas ut. Men vad spelar det för roll – dessa förändringar gav inte fibrerna någon lyster, så hans patent ignorerades i stort sett. År 1890 upptäckte sedan Horace Lowe att genom att tillämpa Mercers kaustiksoda-process på bomullsgarn eller tyg under spänning fick tyget en hög lyster till följd av ljusreflektionen från den släta, runda ytan som skapats av NaOH. Det blev en succé över en natt och revolutionerade bomullsindustrin. Resten är historia.

Senare tester visade att bomullsfibrer i roving-tillstånd (inga tvinnade garner) skulle absorbera mer NaOH än fibrer i tvinnat tillstånd och som ett resultat skulle absorbera mer vatten eller färgämne. Eftersom fin, långhäftande fiber ger bäst absorption med lägst vridning (en viss vridning krävs för att behandla under spänning för att få lyster) är det vanligen de långfibriga bomullstyperna (Sea Island, Egyptian, Pima) som väljs ut för garn som ska merceriseras. Så merceriserat bomullstyg börjar med en bomullsfiber av bättre kvalitet.

Hur görs det?

För att få önskad lyster och draghållfasthet hålls bomullen under specificerad spänning i cirka tio minuter med en applicering av mellan 21 % och 23 % kaustiksoda (NaOH) och vätningsmedel (som används för att underlätta överföringen av NaOH in i fibrerna), vid rumstemperatur. Därefter neutraliseras tyget i ett syrabad.

Lyster är ett resultat av ljusreflektion från en yta. Ju mer glasliknande ytan är, desto bättre lyster. Garn i sitt spunna, behandlade tillstånd har fortfarande ett mycket fint täcke av små fiberändar (fuzz). Denna ludd avlägsnas genom att garnet (eller tyget) passerar genom en kontrollerad uppvärmd atmosfär, s.k. sengöring (tidigare gaseldad, numera elektrisk), vilket resulterar i en renare yta. (Glans är ett resultat av ljusets reflektion på en yta. Ju mer glasliknande ytan är, desto bättre glans.)
Du visste att jag skulle behöva titta på toxicitetsprofilen för natriumhydroxid, som anses vara en av kemins byggstenar. Det är en mycket kraftfull alkali. Den används inom industrin i ett stort antal kategorier: kemisk tillverkning; massa- och papperstillverkning; rengöringsprodukter som avlopp, rörledningar och ugnsrengöringsmedel ; petroleum och naturgas; cellulosafilm; och vattenbehandling samt textilier. Den amerikanska livsmedels- och läkemedelsmyndigheten FDA (Food and Drug Administration) anser att natriumhydroxid i allmänhet är säkert och erkänner att det inte har konstaterats att det utgör oacceptabla kostrisker, även om det i allmänhet endast används på ytor som kommer i kontakt med livsmedel snarare än i livsmedel.

Kemikalien är giftig för vilda djur och EPA kräver att avloppsvatten som innehåller NaOH inte får släppas ut i grundvattnet. Eftersom natriumhydroxid hör till den grupp av kemikalier (salter) som överlägset mest används vid textilbearbetning, är det viktigt att känna till den enorma mängd NaOH som används av textilindustrin. Vanliga saltkoncentrationer i avloppsvatten från bomullsfabriker kan uppgå till 2 000-3 000 ppm, vilket är långt över de federala riktlinjerna för saltkoncentrationer i vattendrag på 230 ppm. Det är därför mycket viktigt att behandla avloppsvattnet, eftersom förebyggande åtgärder är det enda rimliga alternativet för att lösa de miljöproblem som är förknippade med detta svårbehandlade avfall i stora mängder. Jag har läst att elektrokemisk cellbehandling skulle kunna vara ett alternativ till att använda NaOH för mercerisering. Denna process sker i en elektrokemisk cell med låg spänning som merceriserar, syrar och eventuellt bleker utan avloppsvatten och utan inköp av kaustik, neutraliserande syror eller blekmedel i bulk.

.