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Industria tessile sbiancante

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Dopo che il tessuto era stato fatto, di solito veniva sbiancato. Tradizionalmente, questo veniva ottenuto immergendo il panno nel latte acido (acido lattico) e stendendolo sulle spine nei campi aperti per consentire al sole di completare il processo di sbiancamento. Usando questo metodo potrebbero volerci fino a otto mesi prima che il tessuto fosse pronto per essere venduto al mercato.

Nel 1746 John Roebuck iniziò a usare l'acido diluito invece del latte acido. Ciò ha dimezzato il tempo necessario per il processo di sbiancamento. Alla fine del secolo, Charles Tennant sviluppò una polvere sbiancante nei suoi stabilimenti chimici a Glasgow. Questo non solo ha accelerato il processo di sbiancamento, ma ha prodotto un panno più bianco. L'uso crescente di macchine a cruscotto nel 19° secolo ha anche ridotto i costi dello sbiancamento.


La storia della tessitura e dell'industria tessile

Ti sei mai fermato a chiederti come sono stati realizzati i vestiti che indossi in questo momento, quella tanto amata t-shirt o il nuovo paio di jeans? La maggior parte di noi non considera le complessità dell'industria tessile, ma la storia dell'abbigliamento e della produzione di tessuti racconta una storia ricca e colorata che dovrebbe essere nel repertorio di tutti. Con questo in mente, lo stiamo riportando alle origini facendo luce sulla storia della tessitura e dei tessuti, solo per darti qualcosa su cui rimuginare la prossima volta che caricherai la tua borsa da bagno Scrubba con i tuoi abiti preferiti.

Tessitura antica:

Per comprendere la pratica della tessitura e il suo ruolo nella fiorente industria tessile, dobbiamo seguire i fili di questa antica arte fino alla preistoria.

Per dare una sintesi incredibilmente breve - e un po' secca - che non rende in alcun modo giustizia al processo rivoluzionario, l'arte della tessitura consiste nell'intrecciare un insieme di fili verticali, l'"avvolgimento", con un insieme di fili orizzontali, la "trama". La pratica stessa sembra essere quasi radicata nella natura umana, perché anche prima che il processo di tessitura fosse implementato, i suoi principi di base erano applicati nella creazione di necessità quotidiane come rifugi e cesti. Questi mestieri si basavano sull'intreccio di piccoli materiali, come ramoscelli e foglie, per formare oggetti stabili. Una volta che gli antichi umani scoprirono come intrecciare le fibre vegetali per creare fili circa 20 o 30 mila anni fa, questi principi di tessitura di base furono ampiamente utilizzati e oggetti elaborati e altamente pratici furono fabbricati attraverso l'arte della tessitura con le dita, un'abilità ancora ampiamente praticata oggi .

La tessitura stessa è una delle più antiche pratiche sopravvissute al mondo, con una storia radicata nel periodo neolitico (c. 9000-4000 aC). Fu in questo momento che esplose la creazione di tessuti, con ogni famiglia che produceva tessuti per uso personale. La tessitura divenne un'abilità indispensabile per le popolazioni neolitiche e di conseguenza fu strettamente connessa al nucleo familiare, una tradizione che durò per millenni.

Filatura e tessitura nel Medioevo:

L'arte della tessitura è stata lentamente perfezionata e perfezionata nel corso di migliaia di anni, portando infine a tessuti altamente specializzati prodotti da abili professionisti. Non sorprende che la produzione di questo tessuto, che richiede livelli di abilità più elevati, abbia coinciso con il graduale spostamento della tessitura lontano dalla casa e sul posto di lavoro. Nel Medioevo, una catena di approvvigionamento ben sviluppata composta da tintori, filatori, tessitori, follatori, drappeggi e sarti era stata implementata per supportare l'industria tessile e della tessitura in forte espansione che stava rapidamente diventando uno dei mestieri più redditizi in tutta Europa. La città di Coventry è stata resa particolarmente ricca grazie all'esplosivo commercio della tessitura. La fama della città era tale che il detto "vero blu" sarebbe disceso dalla frase più lunga "vero come il blu di Coventry", in riferimento all'abilità della città nel produrre coloranti blu che non scorrevano e quindi rimanevano 'vero'.

A quel tempo, la tessitura in Europa continuava a svolgersi al telaio che aveva dominato il processo di tessitura per millenni, sebbene una serie di miglioramenti, importati dalla Cina e da altri imperi globali, fossero stati gradualmente introdotti per accelerare il processo. Ad esempio, nell'XI secolo l'introduzione di telai orizzontali a pedale consentì un processo di tessitura più semplice e molto più efficiente. Inoltre, il filatoio, probabilmente originario dell'India tra il 500 e il 1000 d.C. e infine importato in Europa dal Medio Oriente, sostituì il precedente metodo di filatura a mano. Molto più che un semplice caposaldo della tradizione delle fiabe, il filatoio ha continuato a essere migliorato fino a quando non è stato in grado di accelerare notevolmente il processo di trasformazione delle fibre in filato in preparazione alla tessitura. La conseguente carenza di filato ha sottolineato la necessità di meccanizzare il processo, aprendo la strada ai progressi esplosivi che si sarebbero verificati durante la rivoluzione industriale.

La tessitura nella rivoluzione industriale:

Nel 1774 fu abrogata una pesante tassa sui fili di cotone e sui tessuti prodotti in Gran Bretagna, probabilmente innescata da una serie di sviluppi rivoluzionari all'interno del commercio. Le invenzioni che hanno dato il via a questi sviluppi includevano il Flying Shuttle (1733), che consentiva di tessere tessuti più larghi a una velocità maggiore rispetto a prima, lo Spinning Jenny (1765), che aumentava il numero di fili che una singola macchina poteva filare da sei a 80 e il Water Frame (1769), che usava l'acqua come fonte di energia producendo un filo migliore rispetto allo Spinning Jenny. Lo Spinning Mule di Crompton, sviluppato nel 1779, si è basato su queste idee combinando gli aspetti più positivi dello Spinning Jenny e del Water Frame per produrre i migliori risultati di spinning dell'epoca. Nel 1790, i motori a vapore venivano ampiamente utilizzati nelle fabbriche di cotone per migliorare ulteriormente la produzione tessile riducendo la dipendenza dall'acqua, annullando in gran parte i precedenti problemi di scarsità d'acqua.

Questi progressi hanno coinciso con la diffusione di candeggianti e coloranti chimici, consentendo lo sbiancamento, la tintura e la stampa nello stesso luogo. Infine, con l'invenzione del telaio elettrico di Robert nel 1812, tutte le fasi della produzione del cotone furono consolidate e poterono avvenire in un'unica fabbrica.

I progressi furono tali che la ricchezza dell'industria tessile crebbe rapidamente tra la metà del 1700 e la metà del 1800. Di conseguenza, divenne rapidamente la principale industria della Rivoluzione Industriale per quanto riguarda l'occupazione e il capitale investito, e fu anche la prima ad utilizzare metodi di produzione moderni.

La tessitura e l'industria tessile oggi:

Oggi la tessitura è stata quasi esclusivamente commercializzata, sebbene molte comunità e individui in tutto il mondo continuino a tessere a mano, sia per divertimento, per identificazione culturale, sia per necessità. I telai automatici motorizzati ora dominano il commercio, migliorando notevolmente e snellendo questo importante aspetto dell'industria tessile.

Sebbene la pratica della tessitura sia quasi completamente sfuggita agli occhi del pubblico, rimane un passaggio cruciale nella lunga catena di approvvigionamento incorporata nell'industria della moda globale. Con una storia che risale a circa 30.000 anni fa, la tessitura è davvero una delle più antiche abilità esistenti praticate dagli esseri umani su scala globale, ed è questa impressionante credenziale che la rende così meritevole di un piccolo riconoscimento la prossima volta che raggiungi il tuo vestito preferito!


Metodo di sbiancamento del materiale tessile (opzioni)

L'invenzione riguarda la tecnologia chimica di preparazione di materiale tessile, in particolare un metodo per sbiancare un materiale tessile. Descrive un metodo per sbiancare un materiale tessile di fibre naturali o la loro miscela con fibre chimiche o sintetiche impregnate di 20-30 o Con sbiancamento con una soluzione acquosa contenente perossido di idrogeno, la composizione Diurin sulla base di acido oksietilidendifosfonovaya, metasilicato o silicato di sodio , soda caustica, imbibente non ionico a base di alcoli grassi etossilati e candeggiante ottico è un derivato dello stilbene, con successiva centrifuga, mantenendo il materiale in volume ermetico entro 18-48 ore, lavaggio e asciugatura. Il metodo permette di ridurre il consumo di energia elettrica e vapore. 2 S. p. f-cristalli, 2 tab.

L'invenzione riguarda la tecnologia chimica di preparazione di materiale tessile, e più particolarmente un metodo per sbiancare un determinato materiale contenente cellulosa naturale e/o fibre chimiche, per il rilascio in forma bianca e per la successiva colorazione.

Attualmente, esiste un modo per sbiancare al perossido di tessuti contenenti cotone. 153-155, C. 233-230), ovvero che il materiale specificato è impregnato a temperatura elevata con una soluzione acquosa della seguente composizione: acqua ossigenata, soda caustica, stabilizzante Basilicata - Prestige IB, bagnatura non ionica - Taralon OL, Lievito M, candeggina ottica serie telenovela, strizzata, poi tenuta in un volume ermetico per almeno 1 ora, lavata con acqua calda e fredda e asciugata.

Metodo di sbiancamento di materiale tessile contenente fibre sintetiche (chimiche), passare la stessa composizione a 50-100 o C, seguito da pressatura, mantenimento di un volume sigillato entro 45-60 minuti, lavaggio e asciugatura (secoli Safonov la rifinitura dei materiali tessili. - M.: Legprombytizdat, 1991, s. 228).

Lo svantaggio di questi metodi è l'elevato consumo di energia richiesto per produrre vapore e mantenere il processo ad alta temperatura.

L'obiettivo della soluzione tecnica proposta è quello di eliminare questo inconveniente è la riduzione del consumo di energia elettrica e vapore necessari per creare e mantenere la temperatura desiderata di trattamento del materiale tessile mantenendo le sue proprietà di consumo.

Perossido di idrogeno (100%) - 2-4
Composizione Diurin sulla base dell'acido oksietilidendifosfonovaya - 0,2-0,5,
Metasilicato o silicato di sodio - 1,0-2,0,
Soda caustica (100%) - da 1,5 a 2,5,
Imbibente non ionico a base di alcoli grassi etossilati - 0,2-0,7,
Il brillantante ottico è un derivato dello stilbene - da 0,1 a 0,3,
Acqua - il Resto
l'impregnazione si effettua a 20-30 o e si conserva in volume sigillato entro 18-48 ore.

In una variante del metodo di sbiancamento di materiale tessile di fibre sintetiche, soluzione sbiancante acquosa impregnata contenente perossido di idrogeno, soda caustica, con materiale umido in un volume sigillato, viene utilizzato un lavaggio intensivo con acqua calda e fredda e l'essiccazione nello stabilizzatore come metasilicato o silicato di sodio come agente bagnante è un agente bagnante non ionico a base di alcoli grassi etossilati e nella soluzione sbiancante è stata inoltre somministrata una composizione di Diario sulla base di acido oksietilidendifosfonovaya nel seguente rapporto, % in peso:
Perossido di idrogeno (100%) - 0,3-0,7,
Composizione Diurin sulla base dell'acido oksietilidendifosfonovaya di 0,2-0,3,
Metasilicato o silicato di sodio - 0,1-0,2
Soda caustica (100%) - 0,08-0,1,
Imbibente non ionico a base di alcoli grassi etossilati - 0,2-0,3,
Il brillantante ottico è un derivato dello stilbene - 0,005-0,1,
Acqua - il Resto
l'impregnazione si effettua a 20-30 o Con, e si conserva entro 18-48 ore.

Sotto fibre di cellulosa naturale in questo caso si intende cotone, lino o loro miscele, e chimico - sintetico (poliestere, polietilene, poliammide - PA, polipropilene - PP) e sintetico (rayon, modulo di viscosa).

Composizione Diurin a base di acido oksietilidendifosfonovaya conosciuto da IL 2638-023-17965829-98.

Come non ionico con la mania).

Come gamma di telenovela sbiancante ottico utilizzare preferibilmente Belfor ABOUT, IB.

Successivamente, spiegare l'essenza delle soluzioni tecniche proposte, gli esempi specifici del metodo sono riportati nella tabella. 1.

Ciascuna delle tabelle specificate. 1 varianti viene eseguita nel seguente ordine: il materiale tessile viene prima impregnato in una macchina plusvocal contenente i componenti di esempio appropriati della composizione alla corrispondente temperatura della soluzione, strizzato preferibilmente 70-100%, confezionato in un volume sigillato (ad es. film di polietilene), incubate per il tempo opportuno, quindi lavate intensamente con acqua calda (70-90 o C) e fredda in lavatrice e a secco per contatto o per convezione.

A tavola. 2 mostra i risultati del trattamento del materiale tessile e del consumo di elettricità e vapore.

La tabella dei dati. 2 mostrano che i materiali tessili trattati con il metodo proposto sono indicatori qualitativi superiori a quelli lavorati dal prototipo. Ciò riduce i costi energetici del 60% e un paio del 70%.

1. Metodo di sbiancamento della soluzione tessile materalisim contiene perossido di idrogeno, soda caustica, stabilizzante, bagnante e candeggina ottica - derivato dello stilbene, seguito da pressatura, mantenimento del materiale idratato in un volume sigillato, lavaggio intenso con acqua calda e fredda e asciugatura, caratterizzato dal fatto che il lo stabilizzante viene utilizzato come metasilicato o silicato di sodio poiché l'agente bagnante è un agente bagnante non ionico a base di alcoli grassi etossilati e nella soluzione sbiancante viene inoltre somministrata una composizione di Diario sulla base di acido oksietilidendifosfonovaya nel seguente rapporto, % in peso:
Perossido di idrogeno 100% - 2-4
Composizione Acido ossoetilidendifosfonico a base diurinica - 0,2-0,5
Metasilicato o silicato di sodio - 1,0-2,0
Soda caustica 100% e 1,5 - 2,5
Imbibente non ionico a base di alcoli grassi etossilati - 0,2-0,7
Il brillantante ottico è un derivato dello stilbene - 0,1-0,3
Acqua - il Resto
l'impregnazione viene effettuata a 20-30 o E mantenendo in un volume sigillato entro 18-48 ore

2. Metodo di sbiancamento di materiale tessile di soluzione sbiancante acquosa impregnata di fibre sintetiche contenente perossido di idrogeno, soda caustica, è l'uso di materiale umido in un volume sigillato, lavaggio intensivo con acqua calda e fredda e asciugatura, caratterizzato dal fatto che lo stabilizzatore viene utilizzato come metasilicato o silicato di sodio poiché l'agente bagnante è un agente bagnante non ionico a base di alcoli grassi etossilati e nella soluzione sbiancante è stata inoltre somministrata una composizione di Diario sulla base dell'acido oksietilidendifosfonovaya nel seguente rapporto,% in peso:
Perossido di idrogeno 100% - 0,3-0,7
Composizione Diurin sulla base dell'acido oksietilidendifosfonovaya - 0,2-0,3
Metasilicato o silicato di sodio - 0,1-0,2
Soda caustica 100% - 0,08-0,1
Imbibente non ionico a base di alcoli grassi etossilati - 0,2-0,3
Il brillantante ottico è un derivato dello stilbene - 0,005-0,1
Acqua - il Resto
l'impregnazione si effettua a 20-30 o Con, e si conserva entro 18-48 ore


Ingegneria Civile

Per le grandi opere di ingegneria civile, il pesante lavoro di movimentazione terra continuò a dipendere per tutto questo periodo dal lavoro umano organizzato dalle imprese edili. Ma l'uso della polvere da sparo, della dinamite e delle escavatrici a vapore contribuì a ridurre questa dipendenza verso la fine del XIX secolo, e anche l'introduzione dell'aria compressa e degli strumenti idraulici contribuì ad alleggerire il lavoro faticoso. Le ultime due invenzioni erano importanti sotto altri aspetti, come nell'ingegneria mineraria e nel funzionamento di ascensori, cancelli di chiusura e gru. L'uso di uno scudo da tunnel, per consentire il passaggio di un tunnel attraverso strati rocciosi morbidi o incerti, fu introdotto dall'ingegnere emigrato francese Marc Brunel nella costruzione del primo tunnel sotto il Tamigi a Londra (1825-1842), e la tecnica è stata adottata altrove. La campana di ferro o cassone fu introdotta per lavorare sotto il livello dell'acqua al fine di gettare le fondamenta per ponti o altre strutture, e la costruzione di ponti fece grandi progressi con il perfezionamento del ponte sospeso, dagli ingegneri britannici Thomas Telford e Isambard Kingdom Brunel e dal tedesco L'ingegnere americano John Roebling e lo sviluppo del ponte a travatura reticolare, prima in legno, poi in ferro. Il ferro battuto gradualmente sostituì la ghisa come materiale per la costruzione di ponti, sebbene sopravvivano diversi illustri ponti in ghisa, come quello eretto a Ironbridge nello Shropshire tra il 1777 e il 1779, che è stato opportunamente descritto come lo "Stonehenge della rivoluzione industriale". Le sezioni sono state fuse nella vicina fornace di Coalbrookdale e assemblate mediante mortasatura e incastro sul modello di una costruzione in legno, senza l'uso di bulloni o rivetti. Il design è stato rapidamente sostituito in altri ponti in ghisa, ma il ponte rappresenta ancora il primo importante uso strutturale della ghisa. La ghisa divenne molto importante nell'inquadratura di grandi edifici, l'elegante Crystal Palace del 1851 ne è un esempio eccezionale. Questo è stato progettato dall'ingegnoso giardiniere diventato architetto Sir Joseph Paxton sul modello di una serra che aveva costruito nella tenuta di Chatsworth del duca di Devonshire. Le sue travi in ​​ghisa sono state prodotte da tre diverse aziende e testate in loco per verificarne le dimensioni e la resistenza. Alla fine del XIX secolo, tuttavia, l'acciaio iniziò a sostituire la ghisa e il ferro battuto e fu introdotto il cemento armato. Nelle opere di approvvigionamento idrico e di smaltimento delle acque reflue, l'ingegneria civile ottenne alcuni successi monumentali, soprattutto nella progettazione di dighe, notevolmente migliorate nel periodo, e nelle tubazioni e nei pompaggi a lunga distanza.


La produzione di candeggina ipoclorito di sodio richiede diversi passaggi. Tutti i passaggi possono essere eseguiti in un unico grande impianto di produzione, oppure il cloro e la soda caustica possono essere spediti da diversi impianti al sito del reattore. Sia il cloro che la soda caustica sono sostanze chimiche pericolose e vengono trasportate secondo rigide normative.

Preparazione dei componenti

  • 1 La soda caustica viene solitamente prodotta e spedita come soluzione concentrata al 50%. A destinazione, questa soluzione concentrata viene diluita con acqua per formare una nuova soluzione al 25%.
  • 2 Il calore viene creato quando l'acqua diluisce la forte soluzione di soda caustica. La soda caustica diluita viene raffreddata prima di reagire.

La reazione chimica

  • 3 Il cloro e la soluzione di soda caustica vengono fatti reagire per formare candeggina ipoclorito di sodio. Questa reazione può avvenire in un lotto di circa 14.000 galloni o in un reattore continuo. Per creare ipoclorito di sodio, il cloro liquido o gassoso viene fatto circolare attraverso la soluzione di soda caustica. La reazione del cloro e della soda caustica è essenzialmente istantanea.

Raffreddare e purificare

  • 4 La soluzione di candeggina viene quindi raffreddata per prevenire la decomposizione.
  • 5 Spesso questa candeggina raffreddata viene depositata o filtrata per rimuovere le impurità che possono scolorire la candeggina o catalizzarne la decomposizione.

Spedizione

  • 6 La candeggina a base di ipoclorito di sodio finita viene inviata a un impianto di imbottigliamento o imbottigliata in loco. La candeggina per uso domestico è in genere ipoclorito di sodio al 5,25% in una soluzione acquosa.

Asciugatura nell'industria tessile


L'asciugatura è necessaria per eliminare o ridurre il contenuto d'acqua delle fibre, dei filati e dei tessuti a seguito di processi ad umido. L'essiccazione, in particolare per evaporazione dell'acqua, è una fase ad alto consumo energetico (sebbene il consumo complessivo possa essere ridotto se si adottano opzioni di riutilizzo/riciclaggio) (BAT for the Textiles Industry, luglio 2003).

2. CAMPO DI APPLICAZIONE


L'asciugatura può essere applicata ai seguenti materiali tessili (BAT for the Textiles Industry, luglio 2003):

3. DESCRIZIONE DI TECNICHE, METODI E ATTREZZATURE

Le tecniche di essiccazione possono essere classificate come meccaniche o termiche. I processi meccanici sono generalmente utilizzati per rimuovere l'acqua che è legata meccanicamente alla fibra. Questo ha lo scopo di migliorare l'efficienza della fase successiva. I processi termici consistono nel riscaldare l'acqua e trasformarla in vapore. Il calore può essere trasferito tramite:

In generale l'essiccazione non viene mai effettuata in un'unica macchina normalmente l'essiccazione prevede almeno due tecniche diverse.

Il contenuto d'acqua della fibra viene inizialmente ridotto mediante estrazione centrifuga o mediante stordimento prima dell'essiccazione per evaporazione.

  • Asciugatura matasse: (BAT per l'industria tessile, luglio 2003)
  • Estrazione centrifuga:
  • Essiccazione evaporativa:

L'umidità delle confezioni colorate viene inizialmente ridotta mediante estrazione centrifuga. Vengono impiegate centrifughe appositamente progettate, compatibili con il design della vasca di tintura e dei portafili.

Tradizionalmente le rocche venivano essiccate in forno, essendo necessari tempi di permanenza molto lunghi per garantire un'adeguata asciugatura del filato all'interno della rocca. Attualmente vengono utilizzati due metodi, l'essiccazione rapida (forzata) all'aria e l'essiccazione a radiofrequenza, quest'ultima talvolta combinata con l'estrazione iniziale sotto vuoto. Gli essiccatori ad aria forzata funzionano generalmente facendo circolare aria calda dall'interno dell'estrazione sotto vuoto. Gli essiccatori ad aria forzata funzionano generalmente facendo circolare aria calda dall'interno della confezione verso l'esterno ad una temperatura di 100°C. segue il condizionamento, in cui l'umidità residua residua viene ridistribuita in un flusso d'aria che passa dall'esterno all'interno della confezione. Gli essiccatori a radiofrequenza funzionano secondo il principio del trasportatore e sono forse più flessibili dei tipi sopra menzionati. Si possono utilizzare temperature più basse e si dice che l'efficienza energetica sia elevata (anche in questo caso valgono i commenti fatti per l'essiccazione per evaporazione della fibra sfusa).

Il processo di asciugatura del tessuto prevede solitamente due fasi: la prima è finalizzata alla rimozione dell'acqua legata meccanicamente alle fibre, mentre la seconda è necessaria per asciugare completamente il tessuto.

  • Idroestrazione per spremitura:
  • Idroestrazione per aspirazione:
  • Idroestrattore centrifugo:
  • Rampone:

Il tessuto è sostenuto e mosso da due catene continue parallele. Il tessuto è agganciato ondulato e non teso per consentirne il restringimento durante l'asciugatura.

  • Essiccatore a camino:
  • Essiccatore a contatto (bombola riscaldata):
  • Asciugatrice a nastro trasportatore

Questa macchina può essere utilizzata per operazioni di lavaggio, ammorbidimento e asciugatura su tessuti e maglieria in forma di corda. Durante la fase di asciugatura il tessuto in corda viene fatto ricircolare nella macchina per mezzo di un flusso d'aria molto turbolento. L'acqua viene quindi in parte estratta meccanicamente e in parte evaporata. Grazie al particolare design di questa macchina è possibile effettuare nella stessa macchina trattamenti ad umido come il lavaggio. In questo caso il fondo della macchina viene riempito d'acqua e dei prodotti chimici necessari e il tessuto viene continuamente imbevuto e strizzato. La capacità di questa macchina è determinata dal numero di canali (da 2 a 4).

Le rameuse hanno un ruolo importante da svolgere nei lavori di tintura e finissaggio. Oltre all'asciugatura, all'indurimento e all'indurimento del tessuto, influiscono anche sulla lunghezza, sulla larghezza e sulle proprietà finite del tessuto. Il tessuto può essere lavorato a velocità da 10 a 100 metri/minuto ea temperature fino e superiori a 200°C. Sofisticati meccanismi di alimentazione e trasporto fanno sì che il tessuto venga presentato al forno in modo da garantire che il prodotto finito soddisfi i requisiti del cliente. Le rameuse possono essere riscaldate in vari modi. Il mezzo di riscaldamento più comune oggigiorno è la combustione diretta a gas, con l'immissione dei fumi di gas combusti nel forno rameuse. Alcune unità sono alimentate a gas indiretto, ma le loro efficienze sono scarse rispetto ai sistemi a combustione diretta. Le rameuse a gas sono altamente controllabili in un'ampia gamma di temperature di processo. Il riscaldamento ad olio diatermico è un altro metodo. Ma ciò richiede una piccola caldaia ad olio diatermico (generalmente alimentata a gas) e tutte le relative tubazioni di distribuzione. Meno efficiente della combustione diretta a gas con costi di capitale e di esercizio più elevati. Anche in questo caso può essere utilizzato in un'ampia gamma di temperature di processo. L'olio stesso può essere usato come mezzo per riscaldare le rameuse. A causa dei problemi di combustione incompleta, ciò può essere fatto solo indirettamente tramite uno scambiatore di calore. Questo, come con l'accensione a gas indiretta, è relativamente inefficiente. Pochissime rameuse oggigiorno utilizzano questa modalità di riscaldamento. Infine ci sono una serie di rameuse riscaldate a vapore. Ma a causa delle limitazioni di temperatura (di solito un massimo fino a 160°C) possono essere utilizzati solo per l'essiccazione e non per la termofissaggio o la termofissazione. L'aria viene riscaldata, forzata contro il tessuto e poi fatta ricircolare. Una frazione di quest'aria viene espulsa e recuperata con aria fresca. Per offrire un migliore controllo, le rameuse sono suddivise in più scomparti, solitamente da 2 a 8 sezioni di tre metri ciascuna dotata di sonda di temperatura, bruciatore/scambiatore di calore, ventilatori, scarico e serranda. Per un tipico lavoro di asciugatura ad aria calda su una ramosa, la ripartizione dell'energia includerebbe i seguenti componenti:



La scomposizione energetica con i processi di essiccazione ad aria calda è dominata sia dall'evaporazione che dal riscaldamento dell'aria. È quindi imperativo ridurre il contenuto di umidità sul tessuto e ridurre il flusso d'aria di scarico. Molte rameuse sono ancora poco controllate in quanto si basano sulla regolazione manuale degli scarichi e su alcune, sulla stima dell'asciuttezza del tessuto.

Le principali opportunità di risparmio energetico su questa tipologia di macchine possono quindi essere così classificate:

a) Utilizzare prima i metodi meno energivori: Come per l'essiccazione a contatto, è importante utilizzare prima metodi meno dispendiosi in termini di energia come mangano, centrifuga, fessura di aspirazione, lama d'aria o cilindri di essiccazione. Anche se i cilindri di asciugatura consumano circa cinque volte più energia di una fessura di aspirazione, sono ancora da 1½ a 2 volte meno dispendiosi di energia di una rameuse. L'asciugatura del tessuto fino a circa il 25-30% di recupero prima di passarlo attraverso la rameuse consente comunque di adattare la larghezza del tessuto alle esigenze del cliente. Altre tecniche utilizzate per ridurre i costi di essiccazione includono l'essiccazione a infrarossi e radiofrequenza. L'infrarosso a gas è stato utilizzato per la preasciugatura dei tessuti prima della stenterazione. Ciò può avere l'effetto di aumentare la velocità di asciugatura fino al 50%, eliminando così i colli di bottiglia della produzione che tendono ad essere intorno alle rameuse. In genere ci si potrebbe aspettare che il fabbisogno energetico di asciugatura a infrarossi diminuisca fino al 50 - 70% rispetto all'asciugatura con rameuse convenzionale. Se si potesse escogitare un mezzo efficiente per tirare il tessuto in larghezza per una breve lunghezza della zona calda, allora si potrebbe usare l'infrarosso per fare tutta l'asciugatura. L'asciugatura a radiofrequenza è ampiamente utilizzata per l'asciugatura e la fissazione del colore di stock sfusi, confezioni, top e matasse di lana e cotone per cucire. Il fabbisogno energetico per l'essiccazione a radiofrequenza rispetto all'essiccazione convenzionale in un essiccatore riscaldato a vapore può arrivare fino al 70%. Tuttavia, è limitato a stock e confezioni sfuse e non può essere ancora modificato per accogliere tessuto a maglia o tessuto poiché il tradizionale meccanismo di trasporto della rameuse, i perni e le clip interferirebbero con il campo di asciugatura RF causando lo scarico. b) Non asciugare eccessivamente: Come per l'asciugatura a contatto dei tessuti, è importante non asciugarli eccessivamente. Tanto più sulle rameuse poiché si tratta di una tecnica di asciugatura più energivora. Esistono sistemi automatici a infrarossi, radio attivi (*sorgente) o basati sulla conduttività che possono essere collegati al controllo della velocità della rameuse per ottenere il più vicino possibile il recupero del tessuto. c) Spegnere gli scarichi durante il minimo: I tintori e i finitori su commissione tendono a lavorare con lotti di dimensioni relativamente piccole, quindi in alcuni casi estremi agli operatori potrebbe essere richiesto di passare a diverse qualità di tessuto ogni ora. È pratica comune lasciare gli scarichi accesi durante questi cambi, che possono richiedere 10-15 minuti o più. Con la grande richiesta di riscaldamento dell'aria è importante isolare gli scarichi, o almeno chiuderli parzialmente, ove possibile durante i periodi di minimo. d) Asciugare a temperature più elevate: Se il tessuto lo consente, l'asciugatura a una temperatura più elevata significa che le perdite per irraggiamento e convezione diventano relativamente minori rispetto all'energia di evaporazione. e) Chiudere e sigillare i pannelli laterali: Sulle macchine più vecchie i pannelli laterali possono essere danneggiati alterando così il delicato equilibrio dell'aria all'interno della macchina. Tutti i pannelli difettosi devono essere riparati o sostituiti per fornire una tenuta efficace intorno al forno. f) Di solito non è possibile migliorare l'isolamento. Sebbene su alcune macchine più vecchie possa essere conveniente isolare i pannelli del tetto. f) Isolamento g) Ottimizzare l'umidità di scarico: Durante l'asciugatura c'è un tasso di scarico ottimale che dovrebbe essere rispettato. Poiché un numero significativo di rameuse si affida ancora al controllo manuale degli scarichi, che sostanzialmente significa "completamente aperto tutto il tempo", il potenziale di risparmio energetico è considerevole. 160: Il controllo manuale degli scarichi è generalmente molto difficile poiché i modelli di flusso d'aria previsti e quelli che si trovano in pratica variano considerevolmente. Da qui la tendenza a lasciarli completamente aperti. L'ottimizzazione degli scarichi può essere ottenuta controllando l'umidità di scarico tra 0,1 e 0,15 kg di acqua/kg di aria secca. Questo è chiamato criterio di Wadsworth. Non è raro imbattersi in rameuse dove l'umidità allo scarico è di 0,05 kg acqua/kg aria secca. Il che significa un notevole spreco di energia. Sono disponibili strumenti che controllano automaticamente gli ammortizzatori per mantenere l'umidità di scarico all'interno di questo intervallo specificato, riducendo così le perdite d'aria senza influire in modo significativo sulla produttività del tessuto. Questi variano dai sistemi di temperatura a bulbo umido/secco agli oscillatori fluidici che misurano la variazione del suono attraverso una speciale testa del filtro. Laddove è richiesta l'essiccazione di lavori a base di solventi, le perdite d'aria elevate potrebbero non essere evitabili per motivi di sicurezza. Sebbene molti sistemi a base di solventi siano stati ora sostituiti da sistemi acquosi a causa della legge sulla protezione dell'ambiente. h) Recupero di calore: Il recupero del calore di scarico può essere ottenuto utilizzando sistemi aria-aria come lo scambiatore di calore a piastre, lo scambiatore di calore a tubi di vetro o la ruota di calore. Le efficienze sono generalmente intorno al 50-60%, ma possono esserci problemi con il bypass dell'aria, le incrostazioni e la corrosione. Se vengono applicate prima altre misure, come il controllo dell'umidità del tessuto e il controllo dell'umidità di scarico, di solito non c'è motivo economico o poco economico per tali sistemi. I sistemi aria-acqua come un recuperatore di spray evitano la formazione di incrostazioni e puliscono lo scarico, ma potrebbero esserci problemi di corrosione. C'è anche la necessità di uno scambio termico secondario acqua/acqua e naturalmente il problema degli utilizzi coincidenti. Laddove le rameuse esauriscono quantità proibitive di sostanze organiche volatili o formaldeide, può essere necessaria una forma di scrubber, precipitatore elettrostatico o persino un inceneritore per rispettare i limiti di legge stabiliti nelle note di orientamento del processo EPA. In questi casi ha senso incorporare il recupero del calore in modo da recuperare almeno i costi di installazione. i) Accensione diretta a gas: Rispetto ad altri sistemi di riscaldamento della rameuse, la cottura diretta a gas è pulita ed economica. Quando è stato introdotto per la prima volta si temeva che gli ossidi di azoto, formati in una certa misura dall'esposizione dell'aria alle temperature della camera di combustione, avrebbero causato l'ingiallimento dei tessuti o lo sbiancamento parziale dei coloranti. Da allora questo si è dimostrato ingiustificato. A differenza dei sistemi a vapore e ad olio diatermico non ci sono perdite di distribuzione di cui preoccuparsi. I tempi di riscaldamento sono più brevi e le capacità termiche inferiori, il che porta a minori perdite al minimo.

4. TECNOLOGIE COMPETITIVE E POTENZIALI DI RISPARMIO ENERGETICO

  • “Come asciugare i tessuti senza asciugarli eccessivamente”, Kaisa Bengtsson, Kathrine Segel, Henrietta Havsteen-Mikkelsen (file pdf)
  • “Risparmio energetico nella lavorazione tessile”, Nandish Mehta (Direttore tecnico)

b) Changes in the energy distribution system No information is available.


Bleaching Textile Industry - History

A BRIEF HISTORY OF DYESTUFFS & DYEING

by Lady Siobhan nicDhuinnshleibhe

Presented at Runestone Collegium, 19 February 2000

Ever since primitive people could create, they have been endeavoring to add color to the world around them. They used natural matter to stain hides, decorate shells and feathers, and paint their story on the walls of ancient caves. Scientists have been able to date the black, white, yellow and reddish pigments made from ochre used by primitive man in cave paintings to over 15,000 BCE. With the development of fixed settlements and agriculture around 7,000-2,000 BCE man began to produce and use textiles, and would therefore add color to them as well. Although scientists have not yet been able to pinpoint an exact time where adding color to fibers first came into practice, dye analysis on textile fragments excavated from archaeological sites in Denmark have placed the use of the blue dye woad along with an as yet unidentified red dye in the first century CE (Grierson, 5).

In order to understand the art and history of dyeing, we must first understand the process of dyeing itself. According to Webster s dictionary, dyeing is the process of coloring fibers, yarns or fabrics by using a liquid containing coloring matter for imparting a particular hue to a substance. There are three basic methods of imparting a particular hue to a substance. The first is by staining an item, a temporary means of coloration where the color is rubbed or soaked into an item without the benefit of some sort of chemical fixative to preserve the color. The next is the use of pigmentation, wherein the color is fixed to the surface of an object by another adhesive medium. A true dye is when the color of a substance is deposited on another substance in an insoluble form from a solution containing the colorant.

Natural dyes can be broken down into two categories: substantive and adjective. Substantive, or direct dyes, become chemically fixed to the fiber without the aid of any other chemicals or additives, such as indigo or certain lichens. Adjective dyes, or mordant dyes, require some sort of substance, (usually a metal salt) to prevent the color from washing or light-bleaching out. Most natural dyes are adjective dyes, and do require the application of a mordant (the metal salt) solution to the fibers at some point in the dyeing process. Aluminum and iron salts were the most common traditional mordants, with copper, tin and chrome coming into use much later. In rural areas where these metals were not widely available, plants were also used as mordants, especially those that have a natural ability to extract such minerals from the earth, such as club moss. Most ancient and medieval dyers mordanted their yarns and fabrics before dyeing them. Alum and Iron were used as mordants in Egypt, India and Assyria from early times, as there are many alum deposits in the Mediterranean region. Medieval dyers used alum, copper and iron as mordants, and cream of tartar and common salt were used as to assist in the dyeing process.

Different fibers also have different tendencies to absorb natural and synthetic dyes. Protein and cellulose fibers (the two main divisions for fibers used historically in spinning and dyeing) need to be mordanted differently because of their structural and chemical composition. Mordants to cellulose fibers such as cotton and linen usually involve the use of washing soda or tannins to create an alkaline dyebath. Tannins (plantstuffs, such as oak galls containing tannic acid) are widely used in dyeing cellulose fibers as they attach well to the plant fibers, thus allowing the dyes to attach themselves to the tannins, whereas they might not be able to adhere to the fibers themselves (Tannins are sometimes classified as mordants in and of themselves, but are usually considered a chemical to assist in the dyeing process.) Mordants for protein fibers, like wool and silk, are usually applied in acidic dyebaths. Alum with the assistance of cream or tartar, is the most common mordant used to assist the dyes in taking to the fibers.

Since the difference in mordanting different fibers has been mentioned, it would be remiss not to spend a moment on the historic nature of the fibers themselves. Wool, a protein-based fiber, has been found in Europe dating back to 2000 BCE. It was a common medieval fabric in both dyed and natural colors, and was processed by both professional manufacturers and housewives. Silk, another protein-based fiber, was imported from China to Persia as early as 400-600 BCE. It became quite popular in the Late Middle Ages, and major silk manufacturing centers were set up in France, Spain and Italy. These silk production centers also became centers of dye technology, as most silk was dyed and required the highest quality dyes available. Cotton was considered a luxury fabric, as it was imported all the way from India and usually dyed or painted before it was shipped. Cotton was also valued because of the brightness and colorfastness of the dyes used to color it, and also for its use in making candle wicks. Samples of cotton fabrics have been found in India and Pakistan dating to 3000 BCE, but it did not appear in Europe until the 4th century. Cotton waving establishments were formed in Italy in the 13th & 14th centuries but they did not make a significant economic impact on the industry as they produced a coarser quality of fabric than the imported fabric, and therefore had difficulty in obtaining a good supply of cotton fiber.

Scientists are almost certain that dyeing was practiced throughout the world, but it is difficult to obtain proof on this for two reasons. First, not all cultures left written records of their practices. Second, because of the wide variance of environmental conditions and degree of geological disturbance, it is not easy to find well-preserved evidence of dyed textiles in many archaeological sites. A Chinese text from 3,000 BCE lists dye recipes to obtain red, black and yellow on silks. Ancient Indian texts describe several different yellow dyestuffs, how to obtain reds from the wood and bark of certain trees, and also notes the use of indigo to create blues on cotton. In Central and South America they dyed bast fibers (plant fibers) in shades of red and purple with the bodies of the cochineal insects (Dactylopius coccus). (Grierson, 6)

A Greek artifact known as the Stockholm Papyrus details dyestuffs and techniques in almost a recipe fashion as it was practiced Egypt in the third and fourth centuries CE. The great detail in which the preparation of the fibers and the dyeing materials and the dyeing process itself are recorded has led scholars to believe that it had to have been practiced for thousands of years previously in order to raise the process to such a science and art. It discusses mordanting the fibers using alum, copper and iron oxides to darken or sadden the red, blue, green and purple dyes, as well as the occasional use of tin and zinc. It describes over ten different recipes for using alkanet (Anchusa tinctoria) root as a dye employing camel and sheep urine, lentils, vinegar, wild cucumber and barley malt among others as aids to producing color. It also gave recipes on obtaining purple hues by overdyeing the alkanet with woad (Isatis tinctoria), madder (Rubia tinctorum), kermes (made from the dried bodies of the female shield louse or scale insect (Kermes ilicis)) and the heliotrope plant (Heliotropium arborescens). Excavated coptic textiles dating from the fourth to the sixth century CE show use of weld (Reseda luteola) to produce yellow, madder and woad for dark purple, and blue from indigo (Indigofera tinctoria). Scientists have been able to date a red obtained from Egyptian madder root from the fourteenth century BCE. (Grierson, 6)

In the Mediterranean before the advent of Christianity, a whole dyeing industry arose around Tyrian purple. Tyrian purple is produced from the mucous gland adjacent to the respiratory cavity within some species of Purpura and Murex species of shellfish (Schetky, 4). The shells were crushed to extract this fluid, which only turns purple once it has been applied to the fiber and exposed to light and oxidation with the air. The Phoenicians, skillful shipbuilders and sailors that they were, scoured the coastlines for sight of these whelk shells, and established a dyeworks and trading station wherever they found a plentiful population of these shellfish. Coastal Indians of Mexico were also using shellfish, but their delicate method involved blowing and tickling the shellfish to get them to spit out the dye precursor directly onto the cotton fibers. Even Ireland can produce archaeological evidence of dyeing with the native dog-whelk shells in the seventh century CE. (Grierson, 6 & 7) Both Discorides, the Greek physician and Pliny the Elder, the Roman naturalist, mention in their first century works the preparation and dyeing of wool with various shellfish to produce colors of red, blue, purple and violet after first being mordanted with soapwort (Saponaria officinalis), oxgall or alum. (Schetky, 4) Both authors also mention the use of Indigo from the Orient to obtain blues, and Herodotus describes its use in a 450 BCE text. Dioscorides also mentions other dye plants of the ancient world, including madder, saffron (Crocus sativus) and weld for yellow, and woad for blue. Walnut shells (Juglans nigra), oak bark (Quercus sp.), pomegranate flowers (Punica granatum) and broom (Genista tinctoria) were also used in conjunction with various mordants but galls formed on trees could mordant themselves, being high in tannic acid (Schetky, 5).

In Europe the art of dyeing rose to new heights with the diversity of climate, culture and migration/invasion waves. This was further influenced by the direct impact of trade instigated by the Crusades and furthered by the growing cultural awareness of the Renaissance period - everyone in Europe wanted the exotic, colorful dyestuffs from the Orient, and later from the Americas. Caravans of camels would cross the Gobi desert for centuries bringing goods from China to the Mediterranean. By the 12th century the two main trade routes for imported dyestuffs headed through Damascus: the first led from Baghdad to Damascus to Jerusalem and Cairo, the other went to Damascus to Mosul to the Black Sea to Byzantium (Istanbul).

Venice was one of the major early centers for imported dyestuffs, supplying Brazilwood (Caesalpinia sappan) from the East, lac (another insect dye) and indigo from India from the fifteenth century CE onward. Dyers of Italy soon became adept in their use, in 1429 the Venetian dyer s guild wrote a book for its members containing a number of different dye recipes, including Brazilwood and lac. The Plictho de Larti de Tentori by Venetian author Giovanni Ventur Rosetti (sp - also listed as Giovanventura Rosetti) in the 1540s lists instructions for using both lac and indigo, as well as 217 other recipes for dyeing cloth, linen, cotton and silk with many varieties of dyestuffs. It would remain the best source for dyeing instruction for the next 200 years (Schetky, 6).

From Venice the dyestuffs were traded by ship around the coast of France to Flanders, Southampton and London in the Mediterranean at Florence, Pisa and Genoa and northward on the continent to the distribution centers of Basle and Frankfurt (Schetky, 6). Basle was a noted center of trade for saffron, the expensive yellow obtained from certain species of crocus. In later years crocus were grown in that area directly, and the crop became such a vital part of the local economy that they crocus was featured on the city s coat of arms. Frankfurt housed trade fairs from the twelfth to fourteenth centuries that dominated the trade of many dyestuffs, but mainly that of locally grown woad, the only blue dyestuff available to European dyers before the coming of indigo. Many regions in Germany specialized in growing and processing the woad through its complex fermentation process, and strict legislation was placed on every aspect of the trade. (Grierson, 8)

The government of Spain controlled the trade of cochineal, the red dye from the bodies of the Cochineal bugs of Central America. In 1587 approximately 65 tons were shipped to Spain, and from there northward throughout Europe (Grierson, 10). Italian dyers shunned cochineal in favor of the already established dye kermes, made from the dried bodies of the female shield louse or scale insect (Kermes ilicis) (Schetky, 4). It s use was first recorded in 1727 BCE and it was long the standard red dye for silk, wool and leather, but the intense colorific value and relative cheapness of cochineal soon eliminated most of the kermes use in England, so Spain hung on to control of their lucrative monopoly. (Grierson, 10)

European dyers reached their height of skill in the thirteenth century, mainly due to the guild systems who vigilantly maintained a high standard of quality. In many countries dyers were graded by the guild system, the master dyers being allowed to use the major fast dyes while their lesser colleagues were restricted to the slower, fugitive dyes. In some places it was forbidden to possess, let alone use, major dyestuffs unless you were a member of a guild. In Germany, the dyers and woad workers were regulated by the guilds, each grower having to present his crop to a sworn dyer to determine its quality, weight and condition before it could be sold. (Grierson, 8-9) English producers of woad had fewer restrictions, mainly that of a proclamation in 1587 to restrict growers to certain field size and ensure that no woad mills were sited within three miles of a royal residence, market town or city because of the highly offensive odor they emit. Even the local doctors in Venice in 1413 city fathers to prohibit dyeing with either woad or ox-blood after March first because of the unhealthy smell. (Grierson, 9) France had developed an extensive and efficient textile industry by the 13th century and also increased the dyers craft by developing varied techniques to achieve additional colors from the basic dyestuffs. At the end of the 16th century, there were over 220 master dyers listed in Paris alone. (Schetky, 8)

While the powerful guild system had numerous dyestuffs with which to blend their color palates of fiber for the bluebloods and wealthy merchants, dyeing in the lower classes was a bit more restrictive. Without the money (or connetions) to buy indigo, cochineal and turmeric, clothing in the country tended to natural colors whites, blacks, browns, grays, and tans of the natural colors of the fibers themselves, with the reds, greens and yellows of local plants used for both food, medicine and dyes. In short, home dyers used any plants they could lay their hands on that would give a good color. Some colors were even derived accidentally. Washing bee hives in preparation for making mead could yield yellows and golds. Blackberries and Bilberries that stained the fingers of pickers could also be used to achieve pale blues and purples, although these were not often color or lightfast. In England, the multitudinous variety of lichens and mosses produced greens, grays and browns.

By the seventeenth century a world-wide shipping and trading network was in place, allowing dyestuffs from all parts of the world to be brought to Europe. Legislation from earlier centuries to protect the growers and users of specific dyestuffs was overturned in favor of new demands and standards set by the growing consumer-focused society who wanted more colors and better quality. In the eighteenth and nineteenth centuries the practice of colonialism insured that there would always be a supply of foreign dyestuffs, and the Industrial Revolution met the demands of large-scale productions while finding new ways to make the colors brighter and longer-lasting to wear and washing.

As textile weaving technology advanced with the advent of machines to spin, design and weave fabric, dyers were forced to be able to produce dyes with exact shades, matching color lots and most importantly, ones that would stand fast to the new mechanical and chemical processing. In addition, exporters wanted colors that would stand up to tropical sunlight and still be exotic enough for foreign tastes. Dyers in turn demanded from their suppliers purer chemicals and dyestuffs of consistent quality. Hand in hand, dyers, manufacturers, chemists, and dyestuff producers worked hand in hand to keep up with the progress of technology. (Grierson, 15) Chemists in many countries had found a means of extracting highly concentrated powders or pastes from traditional dyestuffs that made stronger colors, such as cochineal carmine and madder garancine. Other procedures were used to extract indigo that gave us sulphonated indigo and Saxon blue. A few novel dyes (precursors of future chemical dyes) such as the yellow obtained from picric acid also made an appearance. With the tremendous rise in the interest of Chemistry in the mid nineteenth century, several important innovations in dyeing came about. NS. Perkin, a student of celebrated European scientist Wilhelm von Hoffman, accidentally discovered the first synthetic dye in an attempt to synthesize quinine. The 18-year old student s purple precipitate, later called mauviene, was quickly put into industrial application, allowing the young Perkin to start his own factory in London to commercially produce his dyestuff. Two years letter a synthetic red dye called magenta or fuchsine was patented in France, and hardly a year passed until the end of the century without a new synthetic dye being patented.

Eventually, the old natural dyes lost popularity in favor of the newer synthetic ones. By the end of the nineteenth century a few Scottish tweed producers were the only ones still using natural dyes, and now the use of natural dyes on a commercial scale barely exists, mainly in remote areas where people have either little access to synthetic dyes or a vested interest in retaining their ancient dyeing customs. Use of natural dyes is gaining popularity again with the renaissance in hand crafting, most notably in the fields of spinning and weaving, basketry, papermaking and leathercraft. There is also renewed scientific and historic interest in natural dyeing, both to help identify dyestuffs in recently discovered archaeological finds and to preserve the dyed textiles housed in museums and private collections. As Su Grierson says in her book Dyeing and Dyestuffs, Whilst the dyeing industry of today keeps pace with modern science, the future use of natural dyes will also follow a new path, but one firmly rooted in tradition. (21)

Cochineal Insect. Microsoft Encarta Online Encyclopedia 2000 . http://encarta.msn.com/ 1997-2000 Microsoft Corporation.

Grierson, Su. Dyeing and Dyestuffs . Aylesbury, Bucks: Shire Album 229, Shire Publications Ltd. 1989.

Hartley, Dorothy. Lost Country Life . New York: Pantheon Books. 1979.

Heliotrope. University of Washington Medicinal Herb Garden Online . http://www.nnlm.nlm.nih.gov/pnr/uwmhg/species.html

Schetky, Ethel Jane McD. The Ageless Art of Dyeing. Handbook on Dye Plants & Dyeing . Brooklyn: Brooklyn Botanic Garden Record. 1986. (Special reprint of Plants & Gardens Vol. 20, No. 3)

Smith, Jodi. Medieval Dyes . Loveland: Spinning Madly. 1993. (7th printing, June 1999).


Other versions of this article

Bleaching Agents

Bleaching Agents, Survey

Tzanko Tzanov, University of Minito, Artur Cavaco-Paulo University of Minito

Tzanko Tzanov, University of Minito, Artur Cavaco-Paulo University of Minito

Tzanko Tzanov, University of Minito, Artur Cavaco-Paulo University of Minito

Tzanko Tzanov, University of Minito, Artur Cavaco-Paulo University of Minito

Tzanko Tzanov, University of Minito, Artur Cavaco-Paulo University of Minito

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Astratto

A bleaching agent is a material that lightens or whitens a substrate through chemical reaction. The bleaching reactions usually involve oxidative or reductive processes that degrade color systems. These processes may involve the destruction or modification of chromophoric groups in the substrate as well as the degradation of color bodies into smaller, more soluble units that are more easily removed in the bleaching process. The most common bleaching agents generally fall into two categories: chlorine and its related compounds (such as sodium hypochlorite) and the peroxygen bleaching agents, such as hydrogen peroxide and sodium perborate. Reducing bleaches represent another category. Enzymes are a new category of bleaching agents. They are used for textile, paper, and pulp bleaching as well as for home laundering. Chlorine-containing bleaching agents are the most cost-effective bleaching agents known. They are also effective disinfectants, and water disinfection is often the largest use of many chlorine-containing bleaching agents. They may be divided into four classes: chlorine, hypochlorites, n-chloro compounds, and chlorine dioxide. Except to bleach wood pulp and flour, chlorine itself is rarely used as a bleaching agent. The principal form of hypochlorite produced is sodium hypochlorite. Other hypochlorites include calcium hypochlorite and bleach liquor, bleaching powder and tropical bleach. The principal solid chlorine bleaching agents are the chlorinated isocyanurates, eg, sodium dichloroisocyanurate dihydrate. Altro n-chloro compounds include halogenated hydantoins, and sodium n-chlorobenzenesulfonamide (chloramine B). Chlorine dioxide is a gas that is more hazardous than chlorine. Large amounts for pulp bleaching are made by several processes in which sodium chlorate is reduced with chloride, methanol, or sulfur dioxide in highly acidic solutions by complex reactions. Hydrogen peroxide is one of the most common bleaching agents. It is the primary bleaching agent in the textile industry, and is also used in pulp, paper, and home laundry applications. Hydrogen peroxide reacts with many compounds, such as borates, carbonates, pyrophosphates, sulfates, etc, to give peroxy compounds or peroxyhydrates. Peracids have superior cold water bleaching capability versus hydrogen peroxide because of the greater electrophilicity of the peracid peroxygen moiety. Lower wash temperatures and phosphate reductions or bans in detergent systems account for the recent utilization and vast literature of peracids in textile bleaching. The reducing agents generally used in bleaching include sulfur dioxide, sulfurous acid, bisulfites, sulfites, hydrosulfite (dithionites), sodium sulfoxylate formaldehyde, and sodium borohydride. These materials are used mainly in pulp and textile bleaching.

The high water- chemicals-, and energy-consuming bleaching process in textile industry might be replaced with bioprocesses using appropriate enzymatic systems. Enzymes, in both free and immobilized form, can be used for generation of the oxidizing agent necessary for bleaching as well as for direct bleaching of the textile substrate or for recycling of peroxide containing bleaching effluents. Suitable novel enzymatic systems are the glucose oxidases, chloroperoxidases, laccases, and catalases. Bleaching is a decolorization or whitening process that can occur in solution or on a surface. The color-producing materials in solution or on fibers are typically organic compounds that possess extended conjugated chains of alternating single and double bonds and often include heteroatoms, carbonyl, and phenyl rings in the conjugated system. The portion of molecule that absorbs a photon of light is referred to as the chromophore. Bleaching and decolorization can occur by destroying one or more of the double bonds in the conjugated chain, by cleaving the conjugated chain, or by oxidation of one of the other moieties in the conjugated chain. The molecule then absorbs light in the ultraviolet region, and no color is produced. Chlorine bleaches react with more chromophores than oxygen bleaches. The mechanism of bleaching of hydrogen peroxide is not well understood. Reducing agents are thought to work by reduction of the chromophoric carbonyl groups in textiles or pulp. The most widely used bleach in the United States is liquid chlorine bleach, an alkaline aqueous solution of sodium hypochlorite. This bleach is highly effective at whitening fabrics and also provides germicidal activity at usage concentrations. Dry and liquid bleaches that deliver hydrogen peroxide to the wash are used to enhance cleaning on fabrics. They are less efficacious than chlorine bleaches but are safe to use on more fabrics. The dry bleaches typically contain sodium perborate in an alkaline base whereas the liquid peroxide bleaches contain hydrogen peroxide in an acidic solution. The worldwide decreasing wash temperatures, which decrease the effectiveness of hydrogen peroxide-based bleaches, have stimulated research to identify activators to improve bleaching effectiveness. Tetraacetylethylenediamine (TAED) is widely used in European detergents to compensate for the trend to use lower wash temperatures. TAED has not been utilized in the United States, where one activator nonanoyloxybenzene sulfonate (NOBS) has been commercialized and incorporated into several detergent products. NOBS is claimed to provide superior cleaning in contrast to perborate bleaches. In industrial and institutional bleaching, either liquid or dry chlorine bleaches are used because of their effectiveness, low cost, and germicidal properties. Bleaching agents are used in hard surface cleaners to remove stains caused by mildew, foods, etc, and to disinfect surfaces. Disinfection is especially important for many industrial uses. Alkaline solutions of 1–5% sodium hypochlorite that may contain surfactants and other auxiliaries are most often used for these purposes. In-tank toilet cleaners use calcium hypochlorite, dichloroisocyanurates, or n-chloro compounds to release hypochlorite with each flush. The primary role of bleach in automatic dishwashing and warewashing is to reduce spotting and filming. Many textiles are bleached to remove any remaining soil and colored compounds before dyeing and finishing. Cotton is the principal fiber bleached today, and almost all cotton is bleached. Other textiles are described.


Simple and economic bleaching process for cotton fabric

Cotton fabric was bleached in a simple and economic process using a bleaching system composed of sodium chlorite and hexamethylenetetramine. Different bleaching trials were carried out keeping fixed sodium chlorite concentration and varying other reaction conditions. The obtained results reveal that bleached cotton fabric with satisfactory whiteness index and reasonable tensile strength can be obtained by treating the fabric at 95 °C in a bleaching bath containing 5 g/l sodium chlorite, 0.02 g/l hexamethylenetetramine and 1 g/l non-ionic wetting agent using a material to liquor ratio of 1:30. These optimum conditions lead to completion of the bleaching process in a reasonable duration of 2 h with minimum evolution of harmful chlorine dioxide gas. Lower concentrations of the activator hexamethylenetetramine were found to prolong the bleaching duration without getting satisfactory whiteness index. Higher concentrations of the activator were found to cause fast sodium chlorite decomposition without imparting bleaching effect to the fabric.

Mette in risalto

► Cotton fabric was bleached in one-step simple and economic process. ► Bleached fabric with good whiteness index and tensile strength were obtained. ► The optimum conditions led to completion of the bleaching process in 2 h.


Gentle Bleaching

Switzerland-based Huntsman Textile Effects is constantly developing new platforms to improve
fabric performance and reduce energy and water consumption in the textile industry. Palo Alto,
Calif.-based Genencor, a division of Denmark-based Danisco A/S, focuses on discovering, developing
and delivering highly innovative, eco-friendly, efficient enzyme technologies. Both companies see
this new process as a contribution to a more sustainable textile industry.


Perfect Preparation

The new gentle bleaching process is truly innovative. Traditional bleaching requires a high
water temperature, while the new gentle bleaching takes place at a low temperature of 65°C and
almost neutral pH conditions, making it especially suitable for all delicate fibers that are
temperature- and pH-sensitive. Even after bleaching under these gentler conditions, cotton is
perfectly prepared for dyeing all shades.

By applying the latest enzyme technology as a core component of the solution, it is now
possible under these mild conditions to prepare cotton with very good results for dyeing. Sopra
regenerated cellulosic fibers, excellent full white levels can be obtained as well. Uno
recipe is enough for all fibers sensitive to temperature and pH. A multitude of fibers can be
treated, including regenerated cellulosic fibers such as viscose, MicroModal®, lyocell, bamboo and
blends with cotton, elastane, acetate, acrylic, silk and wool. Similar bleaching recipes for all
fibers and blends result in simple recipe management and reduced sources of errors.

Although the technology is completely new, the process flow remains similar to the current
Smart Prep pretreatment system. The process is applicable on all closed discontinuous equipment
such as jets, jiggers, overflow and cheese dyeing machines. A liquid system is offered that is
suitable for automatic dosing systems.


The Gentle Power Bleach&trade enzyme-based peroxide bleaching process requires a water
temperature of only 65°C for bleaching and fewer rinsing cycles than traditional bleaching
sistemi.


Soft Hand

In the case of cotton, fabrics pretreated with the new bleaching technology are said to have
a superior hand compared to that of conventionally bleached goods. The main characteristics are:

&bull very soft, bulky and natural hand

&bull fast and permanent effect

&bull excellent crease recovery properties

&bull improved needle resistance, or sewability, and stretch and

&bull very durable elastane properties.

The very mild process conditions also should ensure maximum strength of the textile material,
with the lowest degree of chemical damage on cotton compared to goods processed using traditional
bleaching methods.


Improved Color Yield

Optimal bleaching is a prerequisite for true colors. Compared with traditional bleaching
systems, the Gentle Power Bleach system brings the following advantages to the subsequent dyeing
process:

&bull better color yield with more vivid and intense shades that have excellent
fastness properties

&bull possible cost savings in the dyeing process and

&bull improved wash-, water- and rubbing-fastness properties.


Energy Savings …

Energy consumption savings by almost half are possible owing to the considerably lower
treatment and rinsing temperatures compared to conventional bleaching systems. No neutralization is
required, and at least one or two rinsing baths can be omitted, leading to a substantial reduction
in water usage.

When treating cotton, savings over traditional bleaching are attainable thanks to the fact
that the weight loss is reduced considerably. As the material remains naturally soft and bulky,
possible savings in softening may be obtained, and previously unattained softness levels may be
realized.

The new bleaching process further enables improvements in right-first-time production,
reducing costly re-works and second-quality products, and offering the following:

&bull improved reproducibility in reactive dyeing by avoiding the risk of
excessive residual alkalinity at the beginning of the dyeing cycle

&bull reduced swelling of the natural fiber and avoidance of a channeling
effect in yarn cheese/package dyeing machines, leading to more uniform results and

&bull reduced risk of crease marking in piece-goods and garment processing.


… And Water Savings

Primarily, the reduced use of water and energy makes this process environmentally friendly.
By lowering the treatment temperature from boiling down to 65°C, the new bleaching technology is
said to be unique in the field of energy reduction. Even rinsing is conducted below this
temperature. Additionally, the effluent salt load is reduced by eliminating harsh chemicals such as
caustic soda. All auxiliaries used exhibit excellent bio-elimination, and are free of alkylphenol
ethoxylates and adsorbable organic halogen. In the case of cotton, the reduced weight loss leads to
a considerable reduction of both biochemical oxygen and chemical oxygen demand in the wastewater
flusso. The enzyme-based peroxide bleaching technology is a way forward. It can help the textile
industry make better use of scarce natural resources and contribute to a more sustainable
environment – also for future generations.


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