A TEXTILIPAR KÉMIÁJA
Írta: dr. Keresztes Tibor


A kémia és vívmányai, II. rész, Kir. Magy. Természettudományi Társulat, Budapest, 1940.

A) A textilszálak. A növényi textilszálak alapanyaga többé kevésbbé tiszta cellulóze, mely az összes magasabbrendû növények szárazanyagának legnagyobb részét képezi. Ez általános elterjedés ellenére sem mondható, hogy a textiliparnak korlátlan mennyiségben állana rendelkezésére növényi eredetû nyersanyag; így pl. a rostok rövidsége a fenyôk és lomblevelû fák közvetlen felhasználását kizárja.

A növényi textilszálak legfôbb csoportját a magszôrök képezik, melyeknek legelterjedtebb képviselôje a pamut . A különbözô Gossypium fajok toktermésében lévô magokról, azok teljes beérése és száradása után, gépekkel letépik a szálakat, melyek hossza 1,55 cm, keresztmetszete pedig 0,010,02 mm között ingadozik. Felületüket egy, cuticulának nevezett hártya borítja (82. kép), mely erôs duzzasztáskor, így pl. az elôfôzésnél vagy a mercerizálásnál, legnagyobbrészt lepattan. A kémiai elemzés adatai szerint a légszáraz pamut összetétele kb. a következô: 84% cellulóze, 1,5% fehérje, 1,4% hamú, 0,6% zsiradék, 5,5% pektinanyag, 7 % víz és csekély mennyiségû festékanyag. Ezek közül a nyomás alatti fôzésnek a zsírokat, pektinanyagokat és fehérjéket, az utána következô oxidációs fehérítésnek pedig a festékeket kell eltávolítania. Kereskedelmi szempontból az északamerikai sea island fajta mellett a legértékesebb az egyiptomi mako pamut, mely különösen alkalmas a mercerizáláshoz.

82. kép. A pamut mikroszkópi képe: a) szálak hosszirányban;
b) szálak keresztmetszete; c) mercerizált szálak.

A magszôrök közé tartozik még a kissé rideg kapok, amit fôleg párnák töltésére használnak.

A textilcélokat szolgáló háncsrostok fôleg a külsô héj és faállomány között fekvô háncsrétegbôl származnak. A pamuttal ellentétben itt az elemi sejtek nem függetlenek egymástól, hanem úgy hossz- mint keresztirányban tekintélyes számban illeszkednek össze nagyobb egységekké, melyek hossza eléri az 5080 cm-t is. A rostoknak a fás részektôl való elválasztásához szükséges mûveletek elsô része a biológiai, illetve enzimatikus korhasztás, mely fôleg a Bacillus amylobacter által megindított pektinerjedésbôl áll. Az erjesztés befejezte után a porhanyóvá vált ligninrészeket töréssel, tilolással és gerebenezésnek nevezett, fésüléshez hasonló mûvelettel nagyjában eltávolítják. Jellemzô még a háncsrostokra a lumennek a falvastagsághoz képest csekély keresztmetszete.

A legfontosabb idetartozó textilszál a len, amelybôl legtöbbet Írország, Belgium, a balti államok és Oroszország termel. Teljesen tiszta állapotban ligninmentes és a cellulóze mellett a pamutéval azonos összetételû és mennyiségû kísérôanyagot tartalmaz. (84. kép.)

83. kép. A szár rostjai. 84. kép. A len mikroszkópi képe.

A len közeli rokona a kender, melynek durvább rostjai még tisztított állapotban is majdnem mindig adják a lignin reakciót. Nemcsak a háziipar nyersanyaga, hanem sokat dolgoznak fel kötél- és zsákárúvá is.
A fôként zsákokká, csomagoló vászonná, vagy durva szônyegekké feldolgozott juta rost legnagyobbrészt Indiából származik. A méteres hosszúságot is túlhaladó szálak sok lignint és pektint tartalmaznak; ez nemcsak a levegôn bekövetkezô erôs barnulás okozója, hanem lehetôvé teszi a bázikus festékekel való közvetlen színezést is.

A háncsrostok közül egyedül a csalánfélék közé tartozó ramié vagy kínai fû az, minek elemi sejtjei elegendô hosszúságúak (625 cm) ahhoz, hogy fonhatók legyenek. A szép fényes, de rideg szálakat, melyek tudományos célokra a legtisztább cellulózét szolgáltatják, az ipar fôleg paszományos árura, Auer-harisnyákra, vagy más nyersanyagokkal keverve, ruházati cikkekké dolgozza fel.

A levél- és gyümölcsrostok közül megemlítendô a banánfajok leveleibôl nyert manila-kender és tagal, valamint az ugyancsak forróégôvi liliomfélék által szolgáltatott újzélandi len. Fôleg a tengerhajózásoknál fontosak, mert igen erôs és vízálló kötelek készülnek belôlük.

A kókuszpálmák magját körülvevô vastag, húsos szövetrétegbôl nyerik azt a rozsdaszínû, erôsen elfásodott, rugalmas és vízálló rostot, amely minálunk fôként futószônyegek, lábtörlôk és seprôk készítésére szolgál.

A mesterséges cellulóze szálak közé tartoznak úgy a textil, mint a vegyészeti iparok fejlôdésére egyaránt nagyfontosságú mûselymek, melyeknek nyerésével más helyen foglalkoztunk. A mûselymek nemcsak önállóan használhatók fel fonalak és szövedékek készítésére, hanem nagy jelentôségre tettek szert, mint keverési anyagok is az összes természetes szálak és rostok mellett. Önálló feldolgozás, valamint pamuthoz, selyemhez való keverés esetén a szálfinomság 1,5-1,8 denier szokott lenni, a gyapjúhoz ellenben 34 den. a legalkalmasabb. (1 denier azt jelenti, hogy 9 km hosszú szál súlya 1 g.)

A mûszôrök között megemlítjük a mûselyemanyagból gyártott 100200 den. vastagságú mesterséges lószôrt.

Az állati textilszálak textilipari szempontból nagy tökéletességû és értékû nyersanyagok. Míg a selymet nemes fénye és nagy szilárdsága jellemzi, addig a gyapjút nyujthatósága, rugalmassága, higroszkópikussága és hôszigetelô képessége teszi a legtökéletesebb ruházati anyaggá.

Az állati textilszálakat felépítô fehérjék meglehetôsen eltérnek egymástól. Míg a szôrképletek a keratinok közé tartoznak, melyeknek legjellemzôbb aminosavjai az elszarusodást befolyásoló tirozin és triptofán mellett a kéntartalmú cisztin, addig a selyem-fibroin a kénmentes albuminoidokhoz sorolandó. A különbözô gyapjúfajok és minôségek vegyi összetételben alig mutatnak eltérést, úgy hogy a jellemzô tulajdonságok hordozóit fôleg a fizikai megjelenési formákban kell keresnünk.

Fény és nedves levegô, valamint vízben való hosszas fôzés jelentékenyen gyengítik a fehérjeszálak szilárdságát. Igen nagy érzékenységet mutatnak továbbá alkálik iránt, melyek töményebb oldatban forralás közben teljes oldódást idézhetnek elô. Erre való tekintettel különösen gyapjúáruknál még a forró szappanos mosás is kerülendô. Híg szerves, sôt szervetlen savakkal szemben viszont nagy ellenállást tanúsítanak. Természetes festôanyagaik H2O2 tartalmú oxidáló szerekkel minden károsodás nélkül elroncsolhatók, úgyszintén alkalmazhatók erre a célra a szokásos redukáló szerek is. Erôsen roncsoló hatást gyakorol rájuk a klór, nemcsak megsárgulnak tôle, hanem törékennyé is válnak. Megemlítendô, hogy a barna és fekete gyapjú festôanyagát képezô melaninok gyakorlatilag nem színteleníthetôk el, úgyhogy az ilyen nyersanyagok a kereskedelemben alig számítanak.

Gazdasági szempontból fontos kérdés a gyapjúcikkek molymentesítése. Teljes biztonságot a jóformán hatástalan, illékony anyagok (naftalin, p-diklórbenzol) helyett csak a festékekhez hasonló, de színtelen anionokat tartalmazó eulan márkák nyujtanak, melyeket a festéssel egyidejûleg, esetleg az után kell alkalmazni.
85. kép. Gyapjúfajták
mikroszkópi képe.
Az állatok bundája kétféle szôrnembôl tevôdik össze: a finomabb pehelyszôrbôl és a durva felszôrbôl. Mikroszkóp alatt vizsgálva mindig három réteget különböztethetünk meg, ú. m. a külsô hámsejteket, a középsô orsóalakú sejtekbôl álló szaruréteget és legbelôl a velôréteget. Ez utóbbit azonban csak durva szôröknél találjuk meg, pehelyszôröknél vagy teljesen hiányzik, vagy csak üres csatorna pótolja. Míg a felszôrök hámsejtjei szorosan zárulnak egymáshoz s így fénylô felületet képeznek, addig a pehelyszôrök fénytelenek, mert a pikkely vagy tetôcserépszerûen elhelyezkedett külsô sejtek a fényt különbözôképen verik vissza. Gyakorlati szempontból fontos körülmény, hogy a hámrétegtôl függ a szál szilárdságának 7080%-a, úgyhogy ennek lekonása nem csak a szövet kifényesedését, hanem annak gyengülését is maga után vonja (85. kép).

A nemesített juhok bundája általában csak pehelyszôrbôl gyapjúból áll. A pikkelyezettség különbözôkép alakult, a kallózásra különösen alkalmas merino gyapjúnál igen fejlett, míg a bélmentes felszôrbôl álló angol gyapjúnál, amit fôleg fésûs szövetekké dolgoznak fel, csökevényes. E két szélsôség között foglalnak helyet a keresztezétt crossbred gyapjúk. Posztókészítés szempontjából fontos, hogy a rövidszálú (4 cm-ig) merinogyapjú erôsen göndörödött, míg a hosszúszálú (kb. 20 cm-ig) angol gyapjú alig ívelt.

A zsírtermészetû kísérôanyagok eltávolítása a gyapjúmosás feladata, mely sok esetben önálló iparág és kapcsolatos lehet a gyapjúzsír feldolgozásával. E sajátságos anyag fôleg zsírsavak káliumsóiból, magasabbrendû alkoholokból és cholesterinbôl áll. Tisztított állapotban lanolinnak nevezik és nagyfokú vízkötô képessége miatt kenôcsök alapanyagánál használatos.
86. kép. A nyers és hám-
talanított selyem mik-
roszkópi képe.
Míg a teve finom sárgásbarna, gyapjúszerû pehelyszôre a kereskedelmi cikk, addig a kisázsiai angorakecskének velômentes, ezüstfényü, mohair-nek nevezett felszôrét dolgozzák fel. Megemlítendô, hogy a kárpitosok által használt "lószôr" alatt tisztított disznósörte értendô. A kalaptompok készítésére felhasznált nyulszôröket HNO2-tartalmú higanysók oldatával kezelve teszik kallózhatóvá. E régtôl fogva gyakorolt, sajátságos eljárás kémizmusával csak újabban kézdenek foglalkozni.

A valódi selyemszál mirigyváladék, a Bombyx mori nevû gondosan tenyésztett hernyó terméke. Begubózáskor az állat fején kétoldalt fekvô mirigyzacskók zsugorodása egy-egy plasztikus szálat présel a fonócsôbe, hol azok felületesen összetapadnak, majd levegôre érve, megszilárdulnak (86. kép).

Mivel a megölt bábokról lemotollálható kettôs szál túlságosan finom (23 den), feldolgozáskor mindjárt többet egyesítenek az ú. n. grege-fonallá. Jóllehet a gubót képzô szál hossza 3000 m-en felül van, elsôrendû anyagot csak körülbelül 500 m-t szolgáltat, a többi a hibás gubók termékével együtt a
közönséges fonó eljárások szerint elôállított chappe-fonalat adja. A legértéktelenebb hulladékból készül a bourette. A selyemszál külsô, ú. n. szericin rétegének eltávolítására (hámtalanításra) forró szappanoldat használatos. Az elôálló 20-25 % súlyveszteséget anorganikus vegyületek bevitelével nehezítéssel pótolják, ami azonban a selyemáruk tartósságára hátrányos.

Fehérjébôl mûrostot csak legújabban (1935) sikerült elôállítani. Az elsô ilynemû termék a tej kazeinjából nyert lanital, melynek gyártása mechanikai szempontból   a mûselyemhez hasonló módon történik.

A paszományos iparban vagy hímzésekhez használatos ú. n. arany- és ezüstszálak nem tömörek, hanem általában pamutfonálból készülnek, melyeket vékonyra kihengerelt fémlemezbôl vágott csíkokkal vonnak be. A leoni árukhoz használatos fémszalagok valódi arannyal vagy ezüsttel bevont rézlemezek nyújtása útján készülnek.

B) Textilvegyszerek és festékek. Pácoknak nevezzük ama vegyszereket, melyekkel azért itatjuk át a textilszálakat (vagyis, melyeket a textilszálakhoz adszorbeáltatunk), mert a megfelelô festékekhez affinitással bírnak és ezekkel lakkoknak nevezett, többé-kevésbbé oldhatatlan vegyületeket képeznek. Alkalmazásuk tehát azokra az esetekre szorítkozik, melyekben a festék és rost egymásrahatása nem ad kielégítô, fény-, illetve vízálló színezôdést.

A pác és festék közötti kölcsönhatás természetszerûleg bizonyos reakcióképes gyökök jelenlétét feltételezi mindkettônél; így a savas jellegû tannin egyesülve a bázikus festék színes kationjával, megfesti a pamutot, a finom eloszlású alumíniumhidroxid pedig megkötheti az elektronegatív dioxianthrachinont, mire létrejön az alizarin törökvörösnek nevezett alumíniumlakk. Valószínû azonban, hogy csak a festôdés kezdeti állapotára érvényesek ilyfajta egyszerûbb kémiai összefüggések; a pác hatására gyakran elôálló erôs színváltozás ugyanis belsô komplex sók képzôdésére mutat, a stöchiometriai viszony hiánya pedig felületi reakciókra enged következtetni. A bázikus festékeknél használatos tannin hánytató-borköves pácot újabban erôsen kiszorították a szintetikus dioxitiantrenhez közel álló, alkáliákban jól oldódó vegyületek (katanol márkák). A fémpácok közül fôleg az amfoter OH származékokkal rendelkezô Cr, Al, Fe, Sb és Sn sói fontosak. Bizonyos mértékig idesorolhatók a szöveteket vízhatlanná tevô, rostokon kicsapott Al-szappanok; valamint a tûzmentesítô impregnálás céljait szolgáló, illékony aniont vagy kationt tartalmazó semleges kémhatású sók is. Fôleg foszfátok, borátok, szilikátok és wolframátok jönnek tekintetbe.

Folytatás

Elõadó
A kémia és vívmányai
http://www.kfki.hu/chemonet/ 
http://www.ch.bme.hu/chemonet/