Materjaliõpetuse kursus tekstiilikiud (1)

Materjaliõpetuse kursus . Tekstiilkiud.
1. Sissejuhatus.
Kaasaegse tsivilisatsiooni arenguga on kaasnenud uute tekstiilimaterjalide loomine. Enamikku kasutatakse rõivaste valmistamiseks, kuid kõrvuti nendega areneb ka tehniliste ja tööstustekstiilide arendamine, erirõivastuseks ettenähtud tekstiilikiudude areng (kosmonaudi riietus, kuulikindlad riided –isegi lapsevankrid nagu näha ajakirjandusest Kõikide erinevate eluvaldkondade riietusele esitatakse erinevaid nõudeid.
Päästeteenistuse riide (rebenemiskindlad, vee- ja süttimiskindlad), artisti esinemiskleit peab olema kaunites toonides ja mugav kanda, sõjaväelase riietus peab aitama teda kaitsta ka maastikul (peab jääma märkamatuks), olema ka kaitseks keskkonnatingimuste eest.
Eelöeldust järeldub, et neid kiude tuleb töödelda (värvida, muuta ilmastiku ja muude kahjustavate tegurite kindlaks). Sellega tegelebki tekstiilikeemia.
Riide värvimise algusaeg ulatud üle 2500 aasta tagasi Indiasse , sealt levis see teadmine – kunst – teistesse Aasia maadesse, Vanasse- Egiptusesse ja Kreekasse ning Rooma .
Värvimise algaastail kasutatai ainult looduslikke värve (punast alisariini saadi värvipunapuu juurtest, purpurpunast purpurtigudest - indigo , poti sinine, jt. erinevad taimed, mille kasutamine oli tuntud ka Eesti rahvatraditsioonides). Olukord tekstiilitööstuses muutus, kui 1828.a Saksa keemik F.Wöhler sünteesis ammooniumtsüanaadi kuumutamisel uurea (karbamiid e kusiaine ). NH4OCN  CO(NH2)2. See muutis keemikute suhtumist orgaanilise sünteesi võimalikkusesse, vitalismiõpetus kaotas mõjujõu. Sellele sünteesile järgnes pikkamööda uusi: 1854 sai M. Berhelot rasva, 1848 said H. Kolbe ja E. Frankland äädikhapet. Enne seda oli sünteesitud nitrobenseeni. Kui 1842. aastal sai N. Zinin nitrobenseenist aniliini , siis oli see aluseks värvainete tööstuse rajamisele ja 1856 . aastal saigi inglise teadlane W. Perkin esimese aniliinvärvaine.
I.Tekstiilikiud
1. Kiudude klassifikatsioon (Anti Viikna järgi).
Definitsioon: Kiud on üldmõiste. Kiu all mõistetakse (tekstiilimaterjali), mida iseloomustab hea painduvus ning pikkuse ja läbimõõdu suur suhtarv. (A. Viikna). Orgaanilise päritoluga kiud koosnevad kõrgmolekulaarsetest ainetest ja on seega ehituselt polümeerid. Kiude, millest saab valmistada erinevaid materjale (riiet, niiti, tehnilisi tekstiile), klassifitseeritakse:
Loodusliku päritoluga kiud; tehiskiud, sünteetiliselt saadavad kiud ja teised kiud:

Loodusliku päritoluga kiud (loomse päritoluga e. valkkiud , taimse päritoluga e. tsellulooskiud , mineraalse päritoluga kiud.)
* loomse päritoluga e. valkkiud (loomade karvad  lammaste , kaamelite, jäneste villak ja karvad, siid .) Erinevaid villasid ühendab ühte klassi nende sarnane valguline ehitus, mille koostisaineks on α- keratiin . Seda ainet leidub loomade nahas, küüntes, sarvedes ja ta moodustab põhilise osa villast. Loomset päritolu on ka looduslik siid, mille põhikoostis on valkaine fibroiin. Villaks nimetatakse enamasti lambavilla ( ka kaamelivill, küülikuvill). Enamasti siiski termin karvad. Need on kiud ja sobivad ketramiseks ja kudumiseks. Villa keratiini makromolekul koosneb kindlas järjestuses ühinenud α-aminohapetest, millest on enamlevinuid 18, mis erinevad R poolest. Vill on tekkinud polükondensatsioonireaktsioonil. Keratiini koostisse kuuluvad tähtsamad aminohapped on glutamiinhape, tsüsteiin, tsüstiin (tekib kahe tsüsteiini molekuli liitumisel) ja arginiin . Keratiini keemiline ehitus on selline, et võimaldab villakiudu väga hästi värvida (vaba karboksüülrühm glutamiinhappel ja arginiinijäägil guanidiinrühm). Korduv lüli (-CO-NH-), mis esineb villas, on tekkinud aminohapete polükondensatsiooni tulemusel.
H2N-CH-COOH
R
Villakiud on väga elastsed. Nad deformeeruvad kergesti (tõmbuvad rohkem krussi või lähevad sirgemaks) kõrgema temperatuuri, vee ja redoksreagentide toimel. (Toimub üleminek tsüsteiinilt tsüstiinile).
Villakiududel on veel üks omadus, mida teistel kiududel ei ole – vill on kaetud soomustega (umbes nagu kala nahk). Kui villakiudu või villast riiet kuuma veega või auruga töödelda, samal ajal hõõrudes ja sõtkudes, siis haakuvad soomuseid pidi need kiud kokku, tekib tihe vildikiht. Seda protsessi nimetatakse vanutamiseks. Inimese juuste pinnal on selline soomuste kiht vähem välja arenenud ja saunas pestes ei ole vaja karta , et juuksed vildiks muutuvad. Vill on nagu puuvillgi väga hügroskoopne ja seetõttu hügieeniline materjal. Märjalt on villa tugevus märksa väiksem kui kuivalt .
Valgu makromolekulis määrab tema vastupidavuse vabade –NH2 ja –COOH rühmade olemasolu. Valgu makromolekule ühendavad omavahel põhiliselt H-sidemed. Lahjade hapete ja leelistega villakiu lühiajalisel töötlemisel tema tugevusomadused ei muutu. Tõstes temperatuuri ja suurendades leelise kontsentratsiooni, hüdrolüüsub keratiin kiiresti. Hapetele on villakiud vastupidavam. Vill on leeliste suhtes tundlikum : 2-3%-line leelise kuum lahus lõhub keratiini peptiidahela. Kuna villas on palju -SH- ja –S-S- sidemeid , kardab vill nii oksüdeerijaid kui ka redutseerijaid ja teda tuleb pleegitada väga ettevaatlikult
Siid on ka loomset päritolu. Toorsiidi niiti e. kookonniiti eritab oma siidinäärmest siidiliblika (Bambyx mori ) tõuk  nn. siidiuss . Siid erinebki teistest looduslikest kiududest selle poolest, et ta ei ole tekkinud aeglasel kasvamisel nagu tsellulooskiud või karvad. Enne nukkumist koob siidiuss (siidiliblika röövik- siidiuss- pressib selle siidinäärmetest kiiresti kõveneva valgulahusena välja) 24 tunni jooksul enda ümber 3000 – 4000m (mõningatel andmetel 500-1000m) pikkuse toorsiidist kookoni. Täpselt samal põhimõttel toodetakse ka tehis ja sünteeskiude. Nukud surmatakse ja toorsiid keritakse maha mahakerimismasinate abil. Siidikiud koosneb kahest peenest elementaarkiust, 70 – 80%), mida seob omavahel liimjas aine seritsiin (20 – 30%). Siidikiud on erinevalt kasvamisel tekkinud kiududest väga ühtlase läbimõõduga ja väga pikk. Toorsiid koosneb kahest põhivalgu (fibroiini) kiust, mis on pealt kaetud ja omavahel ühendatud teise, liimitaolise valgu – seritsiini – kihiga . Seritsiin lahustub kuumas vees ja järele jääb fibroiin. Siidikiudude kättesaamiseks liimaine lahustatakse (saadakse monokiud). Fibroiin on väga lihtsa ehitusega valk: põhilisteks aminohappe jääkideks on glütsiin H2NCH2COOH ja alaniin CH3CH(NH2)COOH, vähem on veel seriini HOCH2CH(NH2)COOH ja türosiini 4-HOC6H4CH2CH(NH2)COOH, muid aminohappeid peaaegu ei olegi. Fibroiin on keemiliselt vähemvastupidavam kui keratiin. Ta lahustub leelistes ja soolalahustes. Ka pikaajaline keetmine võib fibroiini kahjustada. Naturaalne siid on kallim kui teised kiudained , temaga peab seetõttu ka ettevaatlikult ümber käima. Seritsiinist vabastatud siidikiuldudel on siidile iseloomulik läige ning üksteise vastu hõõrudes nad krigisevad. Sellest on põhjustatud ka siidile iseloomulik kahin, mida õrnem sugu väga kõrgelt on hinnanud.
Naturaalsiidi kõrge hinna põhjuseks on selle väga tülikas ja aeganõudev tootmine. Siidiliblika röövik toitub ainult mooruspuu lehtedest, mis kasvab hästi vaid lähistroopikas ja troopikas . Teadlased ja tehnoloogid on katsetanud ka teiste liblikaliikidega, kelle röövikud koovad nukkumiseks siidikiust kookoni, kuid toituvad tavalistest parasvöötme puude (tamm, paju, kask) lehtedest. Siid, mida saadakse mõne sellise liigi röövikute abil (näit Hiina paabusilma röövikutelt) on ka tööstuses kasutuses olnud. Ometi ei ole siidi tootmine senini põhjapoolsetes maades tasuvaks osutunud ega levinud. On katsetatud ka ämblikega, kes produtseerivad pidevalt niiti, mis on koostiselt ja omadustelt lähedane siidiliblika siidile. Suurte tehniliste ja bioloogiliste raskuste tõttu see ei ole aga levinud.
* taimse päritoluga e. tsellulooskiud
Need kiud sisaldavad tselluloosi, mida saadakse taime lehtedest, vartest, seemnetest, koorest jne. Tuntumad on puuvill (seemnekiud). Kõigi taimsete kiudude põhikomponendiks on tselluloos , mis on taimeriigis üldse kõige levinum ühend. Ta on universaalne tugikonstruktsioonide materjal. Tselluloos koosneb D-glükoosi jääkidest, mis on üksteisega seotud glükosiidsidemetega hapniku kaudu asendites 1,4. (C6H10O5)n Erinevalt tärklisest, millel on sama kvantitatiivne valem, on tselluloos jäiga struktuuriga ega lahustu üheski tavalises lahustis . Tselluloosi keemilised omadused, mis pakuvad huvi tekstiilikeemias , on seotud igas D-glükoosi jäägis leiduva kolme alkohoolse hüdroksüülrühmaga. (Sellest hiljem).
Puuvillakiud on tegelikult puuvillapõõsa seemnete lennukarvad. Üksiku puuvillakiu pikkus on mõni sentimeeter ja läbimõõt ca 20µm. Puuvillakiud on üks tselluloosirikkamaid looduslikke materjale, milles on puhast tselluloosi 90 – 95%. Puuvillakiud koosnevad mitmesugustest peenematest kiududest (fibrillidest), mis omakorda koosnevad tselluloosi molekulide kimpudest . Puuvilla tselluloosi molekulmass on kuni 2.105 a.m.ü.. Põhjus, miks puuvill kuulub tähtsamate looduslike kiudinete hulka, on kiudaine lihtne kättesaamine kupardest. Puuvilla kuivad elementaarkiud on üherakulised, lamedad, kergelt keerdunud , linditaolised, mille sisemuses on tühik.
Tselluloosi sisaldavd kiud on ka lina, kanep ja džuut ( need on varrekiud).
Lina eraldatakse linavarre niineosast, (seetõttu on linakiud ka umbes sama pikk, kui oli taime vars) lagundades seal kiudusid siduva pektiinaine peamiselt bakterite abil või ensümaatilisel teel (kasteligu, leotus tiigis ,vannis jne.) ja kuivatatud linavarre edasisel mehaanilisel töötlemisel (murdmisel, ropsimisel, sugemisel, jne). Linakiu kättesaamine ei ole kerge. Võrreldas vanemate meetoditega (linaligu) on ensümaatiline kiu kättesaamine kiirem ja toimub puhtamates tingimustes. Lõplik eraldamine toimub mehaaniliselt ja seda nimetatakse lina ropsimiseks.
Nii linakiud kui puuvill koosnevad peamiselt tselluloosist . Lina toorkius on tselluloosi kuni 74%, puuvillas 94 – 96%. Ligniini on linakius umbes 5%.( Aromaatseid tuumi sisaldav ruumilise struktuuriga polümeer). Looduslikus tselluloosis on polümeeris 1400 – 12000 glükoosi jääki omavahel seotud. (β1-4 glükosiidsete sidemetega). Linas leidub ka valke ja vahataolisi aineid ning värvaineid ( pruunid ja hallid toonid).Tselluloos on vees lahustumatu , ei lahustu ka enamikus tuntud lahustites (mõned komplekssoolade lahused on erandid). Näeb välja nagu puhas vatt , tihedus on ligikaudu 1,5 Mg/m3. Temperatuuri suhtes on tselluloos võrdlemisi tundlik ja kuumutamisel pikemaajaliselt 1000C juures väheneb tema tugevus tunduvalt. Lühiajaliselt kannatab välja 200 – 2500 C juures kuumutamist aga laguneb üldiselt kiiresti. Hoolimata sellest, et tselluloos on lahustamatu , on ta hügroskoopne, imab vett väga hästi ja tema kiud paisuvad poolteist korda jämedamaks. Märjaks saades tungivad vee molekulid tselluloosi makromolekulide vahele. Hapete toimel (mineraalhapped) glükosiidsidemed hüdrolüüsuvad, võib kulgeda kuni lihtsuhkruni välja (D-glükoosini)
H+
( C6H10O5)n +( n-1)H2O  n C6H12O6
Leeliste suhtes on tselluloos püsiv. Kontsentreeritud leelistega annab tselluloos alkoholaate, mis veega töödeldes lagunevad. Redutseerijate suhtes on tselluloos vastupidav, oksüdeerijatega reageerib aga kergesti, alkohoolsed rühmad oksüdeeruvad karbonüülühenditeks. Hästi toimub ka oksüdatsioon päikesevalguse toimel (NB! Puuvillased kardinad ). Ettevaatlikult oksüdeeritud tselluloos on aga hästi värvitav. Suurema õhuniiskuse korral kardab tselluloos aga baktereid ja hallitusseeni.
Tekstiilimaterjalide ettevalmistusprotsessis (värvimisel, viimistlemisel) kasutatakse sadu kemikaale, mida toodavad maailma erinevad firmad.
Neid klassifitseeritakse: happed , alused, oksüdeerijad, taandajad, tärklised jne. Aga ka pleegitajad, pehmendajad, tihkestid, adhesiiv, leegi tõkesti, pindaktiivsed ained jne. Ja nende segud .
Kõige laiemalt kasutatakse
1. Vesi –värvimisel, viimistlemisel. Veele rida nõudmisi (Õige pH, kareduse näitajad vajalikud, puhtus ). H2O2 pleegitamisel peab vesi olema praktiliselt raua, nikli, vase jt metalliioonide vaba. Vesi tuleb enne puhastada ja tuleb ka pärast puhastada.
2. Happed, alused ja soolad . Nende abil reguleeritakase aluselisust, happelisust ja soolade sisaldust. ( kasutatakse HCl, H2SO4, sidrunhapet, sipelghapet, äädikhapet, H2CO3, H3PO4, H3BO3 vastava pH väärtusega  kontsentratsiooniga.
Aluseid ja sooli kasutatakse keskkonna aluselisuse saavutamiseks.
NaOH , KOH, naatriummetasilikaat, Na3PO4, Na2CO3, NH3, Na2HPO4, NaHCO3.
3. Oksüdeerijad ja taandajad . Tekstiilikeemias kasutatavad oksüdeerijad on H2O2, Na2Cr2O7, K2Cr2O7 , KMnO4 NaClO2- naatriumklorit jt.
Taandajad on Na2S2O4 , SO2 jt. (kasutatakse pleegitamisel ja värvimisel.
* mineraalse päritoluga kiud ( asbest )
B. Tehiskiud: (saadakse looduslike kiudude töötlemisel)
* Regenereeritud tsellulooskiud (kõigi taimsete kiudude põhikomponendiks on tselluloos, mis on taimeriigis üldse kõige levinum ühend. Ta on universaalne tugikonstruktsioonide materjal.. (Sellest hiljem).
*Tselluloosi keemilisel modifitseerimisel saadud tehiskiud.
Tähtsamad on viskoos - ja atsetaatkiud, mida mõlemaid toodetakse tselluloosi (C6H10O5)n baasil. Praktilist tähtsust omavadki töödeldud tsellulooskiud, kuna senini ei ole valktehiskiud kuigi tähtsat rolli mänginud. Tselluloosirikkaid materjale on väga palju ja sageli saab tsellulooskiudude tootmiseks kasutada ka jäätmeid. Valktehiskiude saadakse aga sellisest toormest, mis kõlbab kas inimese või looma toiduks (piima-, muna-, maapähkli-, soojavalgud.
Tehiskiudude tootmisel tuleb tselluloos muuta lahustuvaks: saadud lahus pressitakse läbi peente avade (filjeeride) niitideks. Tselluloosi lahustamiseks leitakse sobiv keskkond või muudetakse keemiliste reaktsioonide abil tselluloosi funktsionaalseid rühmi nii, et tselluloos lahustuks mõnes tavalises orgaanilises lahustis. Kvantitatiivne tselluloosi valem oleks (C6H10O5)n. Seega koosneb tselluloos glükoosi jääkidest, mida võib kius olla 1400-12000. teiste monosahhariidide ja pektiinainete jääke on tselluloosis vähe. Tselluloosi keemilised omadused ja seega ka võimalused tema töötlemiseks on suures ulatuses määratud sellega, et tselluloos sisaldab kolme suhteliselt vaba hüdroksüülrühma asendites 2,3, 6. selle olulisuse rõhutamiseks kirjutatakse tselluloosi kvantitatiivne valem tihti [C6H7O2(OH)3]n. Tselluloosi makromolekuli ahela otstes asuvad lülid sisaldavad 4 –OH-rühma. Tselluloosi iseloomustab kõrge kristallisatsiooni ja orientatsiooni aste. Üksikud makromolekulid on ühinenud umbes 60 kaupa kimpudesse, neid nimetatakse fibrillideks. Fibrillide vahel on poorid ja kapillaarid, mille tõttu tselluloos märgubki ja on värvitav.
Olenevalt taime liigist on nn kristallunud piirkondade ulatus tselluloosis erinev: puuvilla tselluloosil on on see 50 – 70%, lina tselluloosil 75 – 80%, mistõttu linakiud on ka jäigem. Tselluloos on vees lahustumatu, ka ei lahustu tselluloos enamikes muudes lahustites. Erandiks on mõnede soolade vesi- lahused nagu vaskammoniaakkomplekssool [Cu(NH3)n](OH)2 ja mõned teised, milles tselluloos lahustub. Vees tselluloos pundub: vee molekulid tungivad tselluloosi makromolekulide vahele, lagundavad neid ühendavad H-sidemed ja selle tagajärjel plastifitseerivad materjali. Samasugune protsess toimub ka temperatuuril üle 1000C – puuvillase materjali triikimisel. Triikimise käigus H-sidemed katkevad. Tselluloos võib seega olla mitmes erinevas kristallvormis, sõltuvalt sellest, kas teda on enne lahustatud, kuumutatud : töödeldud.
Keemilistes reaktsioonides võib tselluloos esmalt osaleda kui mitmealuseline alkohol , tekitades alkoholidele tüüpilisi reaktsioone: esterdamine , eeterdamine ja alkoholaatide teke. Nendel reaktsioonidel põhinevad tselluloosi modifikatsioonide (nitrotselluloosi, estrite ja eetrite) tootmis-tehnoloogiad.
Tselluloosi otseseks lahustamiseks on kõige levinum võte järgmine: Tselluloosi töödeldakse NaOH lahusega, mistõttu tselluloos muutub osaliselt alkoholaadiks:
NaOH
-O-C6H7O(OH)3- ---------O-C6H7(OH)2ONa-
Lisades antud alkoholaadile CS2 (süsinikdisulfiidi), tekib tselluloosi ksantogenaat (ksantogeenhappe sool), mis lahustub vees.
CS2
-O-C6H7O(OH)2(ONa)- --- -O-C6H7(OH)2(O-C-Na)-
║
S
Kui saadud siirupitaolist lahust pressida läbi peente avade ja juhtida happelahusesse, laguneb ksantogenaat ja saame jälle tselluloosi, kuid pikkade siiditaoliste kiududena. Tegelikult ei ole see enam samasugune tselluloos kui enne lahustamist, vaid on hüdraattselluloos, mille molekulid on märksa lühemad ja struktuur on hõredam. Saadud kiudainet nimetatakse viskooskiuks e. viskoossiidiks.
Viskooskiud kujutab endast seega tavalist tselluloosi, mis keemilise töötlemise käigus on osaliselt hüdrolüüsunud ja madalama polümerisatsiooniastmega. Protsessi olemus seisnes siis selles, ( veelkord ) et tselluloosi töötlemisel NaOH-ga viiakse tselluloos lahustumatuks leelistselluloosiks. See moodustab süsinik-disulfiidiga lahustuva ksantogenaadi. Tselluloosksantogenaadi leelisene lahus (viskoos) surutakse peente jugadena väävelhappega täidetud sadestusvanni, kus ksantogenaat laguneb. Tekib väiksema polümerisatsiooniastmega kiud. Viskooskiud on tselluloosist mõnevõrra tugevam, sest formeerimisega orienteeritakse makromolekulid piki niite . See kiud on väga hügroskoopne, pundub vees palju ja kardab happeid ja leelisi rohkem kui puuvill.
Teine keskkond, milles tselluloos lahustub, on vask(II)hüdroksiidi lahus ammoniaagi vesilahuses. Tselluloos annab vaskioonidega kompleksühendi, mis vees lahustub. Muus suhtes on vaskammoniaaksiidi valmistamine samasugune kui viskoossiidi korralgi.
Kõige tähtsam võtetest, millega kujundatakse ümber tselluloosi, et muuta teda lahustuvaks on tema esterdamine etaanhappe anhüdriidiga. Sel viisil saadakse kiud, mida tuntakse kui atsetaatkiudu.
Atsetaatkiud on etaanhappega (äädikhappega) esterdatud tselluloos, mille elementaarlüli kohta tuleb 4 – 6 atsüülrühma.
3( CH3CO )2O
-O-C6H7O(OH)3 -------------- -O-C6H7O(OCOCH3)3-
Saadus on triatsetüültselluloos (tselluloosi triatsetaat), milles kõik tselluloosi hüdroksüülrühmad on esterdatud (hüdroksüülrühmade vesinikud on asendatud atsetüülrühmadega CH3CO-). Triatsetaat läheb kas kohe otse tehiskiu tootmiseks või hüdrolüüsitakse osa esterrühmi ära, nii et saadakse mono - või diatsetaat. Tselluloosi atsetaadid lahustatakse mõnes kergelt lenduvas lahustis ( atsetoon , etanool ) ja pärast kiudude pressimist lastakse lahusti lihtsalt ära aurustuda. Saadud kiud on siis atsetaatsiid, mis on läikiv, elastne ja kerge, märjalt palju tugevam kui viskoossiid, kuid kulub kergemini, kardab leelisi ja orgaanilisi lahusteid ning elektriseerub tugevasti.
Atsetaatkiud on võrreldes lähtetselluloosiga suurema elastsusega. Toorainena saab kasutada ka puitu. Tehissiidideks nimetatakse neid kiudaineid sellepärast, et nendest valmistatud kangad on välimuselt sarnased naturaalsiidist kangastega. NB!!!
C. Sünteetilisel teel saadud kiud
Sünteeskiudude valmistamisel lähtutakse sünteetilistest polümeeridest, peamiselt termoplastidest. Nad sisaldavad nagu plastmassidki peale põhipolümeeri ka plastifikaatoreid , pigmente ja stabilisaatoreid Selgitus: Termoplastsed polümeerid on lineaarsete (niiditaoliste) molekulidega. Nad lähevad mõõdukal kuumutamisel kergesti üle voolavasse olekusse (võiks ka öelda, et nad sulavad – kuigi see ei ole päris korrektne ). Jahtudes omandavad nad jälle esialgse tahke kuju. Temperatuuri mõju termoplastsele polümeeridele võiks ette kujutada järgmiselt. Kuigi lineaarsed molekulid on pikad ning molekul tervikuna raskelt liikuv, on tema üksikud lülid peaaegu niisama liikuvad kui väikesed molekulid, ainult lülid ei saa üksteise küljest lahti tulla. Sellist molekuli võiks võrrelda lõdva ketiga . Soojusliikumise tõttu hakkavad keti lülid järjest rohkem siia-sinna liikuma ning molekulid hakkavad üksteist tõukama. Aine muutub hõredamaks ja lõpuks voolavaks, kuna molekulid ei ole enam lähestikku. Jahtumisel toimub kõik vastupidi.
Termoplastsed polümeerid lahustuvad üsna hästi orgaanilistes lahustites. Lahustumise tingimused olenevad konkreetsest polümeerist. Polüstürool lahustub juba toatemperatuuril peaaegu kõigis orgaanilistes lahustites. Orgaaniline klaas (polümetüülmetakrülaat) lahustub atsetoonis ja 1,2-dikloroetaanis. Polüetüleen ja polüvinüülkloriid lahustuvad aromaatses ja halogeenitud süsivesinikes ainult kuumalt , polütetrafluoroetüleen ( teflon ) ei lahustu üldse. Lahustumine tähendab molekulide minekut tahkest ainest lahusesse. Selleks on termoplastsete ploümeeride puhul kõik võimalused olemas. Lahusti molekulid tungivad üksikute lineaarsete molekulide vahele ja kangutavad need üksteisest eemale ja sunnivad neid lõpuks lahusesse minema.
Sünteeskiude on proovitud valmistada peaaegu kõikidest polümeeridest. Seetõttu saab neid liigitada nagu polümeeregi:
1. Karbo- ehk homoahelalised plümeerid, kus ahelas on ainult süsinikud.
2. Heteroahelalised, kus polümeerses ahelas on ka teiste elementide aatomeid. Sünteeskiududena kasutatakse ka palju kopolümeere, mille polümeerne ahel koosneb kaht või enam tüüpi monomeeridest.
Sünteeskiududel on mitmeid erinevusi võrreldes looduslike ja tehiskiududega. Nende molekulis hüdrofiilsed e. veesõbralikud funktsionaalsed rühmad enamasti puuduvad. Sellised rühmad on -OH, -COOH, -NH2 jne. Seetõttu need kiud ei ima vett, ei pundu ja on tavaliste riidevärvidega halvasti värvitavad. Sünteeskiud on aga odavad ja suhteliselt lihtsad toota. Kulumiskindluse, keemilise ja bioloogilise vastupidavuse poolest tublisti paremad looduslikest kiududest (Iseasi kas see on hea ja kus see on hea). Neid kiudusid värvitakse tavaliselt juba valmistamise käigus – värvaine lisatakse otse massi, millest vastav kiud tehakse. Sellised massis värvitud kiud on absoluutselt värvikindlad.
Sünteeskiud jäävad looduslikest kiududest maha hügieenilisuse, sageli ka soojapidavuse poolest. Kuna sünteeskiud on väga siledad ja ühtlased, siis selliste kiudude kedratud lõng on kale ning ei ole küllalt kohev.Selle vea parandamiseks on kõige parem võte lõigata kiud lühemaks – sama pikaks kui puuvilla või villakiud. Sellist kiudu nimetatakse STAAPELKIUKS. Et lõng veelgi kohevam tuleks, kasutatakse peale staapelkiudude (ka tehiskiudude) staapeldamisel veel muudki: kiud aetakse kuuma õhu joas krussi, nende pressimiseks tehakse filjeeri avad mitte ümmargused vaid näit. tähekujulised jne. Karboahela sünteeskiududest on tähtsamad polüakrüülnitriilkiud e. akrüülkiud:
n NC-CH=CH2  ( -CH – CH2-)
CN
Puhtal kujul on see väga tiheda struktuuriga ja hüdrofoobne (vett hülgav). Seda kasutatakse sageli kopolümeerina, milles põhiahela küljes on peale tsüaanorühmade (-CN) ka esterrühmi (-OCOCH3 või –COOCH3) ja amiidrühmi (-CONH2). Amiidrühmad tekivad ka tsüanorühmade osalisel hüdrolüüsil (reageerimisel veega). Nii saab akrüülkiu omadusi muuta: ta hakkab rohkem vett imama ja laseb end paremini värvida. Ka struktuur muutub hõredamaks, sest kõik teised ülalloetletud rühmad on palju mahukamad kui tsüanorühm.
Heteroahelaga sünteeskiududest on ammu kasutusel polüamiidkiud, mida nimetatakse nailoniteks. Polüamiidid sisaldavad põhiahelas peptiidsidet
–CO – NH - ning on selle poolest pisut sarnased valkudega. Tähtsamad on polükaprolaktaam ( nailon 6, kapron ), saadakse kaprolaktaamist.
n NH – (CH2)5 – CO  ( - NH – (CH2)5 – CO - )n
Polüamiidkiudude molekulmass on ligikaudu 2.104 ehk siis väiksem kui looduslikel valgulistel kiududel ja nad on lihtsama ehitusega. Need kiud on tugevad, elastsed ja kulumiskindlad, kuid kardavad happeid ja lahustuvad mõnedes orgaanilistes lahustites. Sünteeskiududest on polüamiidkiud ühed vähesed, mis imavad natuke vett ja mida saab värvida samade värvidega nagu villa ja siidi (loomulikult mitte nii hästi kui villa ja siidi).
Polüesterkiud , näiteks polüetüleentereftalaat
-2H2O
n HOOC – C6H4 – COOH + n HO – CH2 – CH2 – OH ----
 ( - OOC – C6H4 – COO – CH2 - CH2 – O-)n
Need kiud on väga tugevad ja kulumiskindlad, kuid ei ima sugugi niiskust. Polüestreid kasutatakse enamasti segus puuvillaga, sest puhtal kujul on nad liiga kalgid ja ebahügieenilised. Kõik sünteeskiud elektriseeruvad tugevast , eriti siis, kui õhk on kuiv. Selle vastu kasutatakse mitmeid preparaate, mis muudavad kiu pinna juhtivaks, nii et elektrilaengud ei saa koguneda.
* esimese põlvkonna kiud, mille tootmine oli välja töötatud 1970 aastaks  peamiselt olmes ja ka tööstuses kasutatavad kiud
* teise põlvkonna kiud, mille tootmine algas 1970. aastast peamiselt kõrgsuutlikud ja eriomadustega kiud.
Sünteeskiudainetest on seega olulisemad mitmesugused polüamiid ja polüesterkiud.
Tuntumad polüamiidkiud on kapron ja nailon-6,6, polüesterkiududest on tuntum ja tähtsaim lavsaan (terüleen, dakron).
Sünteetiliste ja tehiskiudainete kasutamine
Viskoos- ja atsetaatkiudude põhiliseks kasutusalaks on senini olnud trikotaaž. Nende kiudainete omadustes suuri erinevusi ei ole, kuigi atsetaatkiud on mõnevõrra elastsem ja meeldivama välimusega. Viimasel ajal on nii viskoos kui atsetaatkiudude kasutamine vähenenud sünteetiliste kiudainete arvel.
Sünteeskiudained ületavad oma omadustelt kõiki looduslikke ja tehiskiudaineid. (Mehaanilised ja keemilised, mitte füsioloogilised). Polüamiidkiud meenutavad oma välimuselt siidi, kuid on märksa tugevamad. Oma bioloogilise vastupidavuse tõttu (mädanemiskindlus) on nad omandanud erilise tähtsuse köite, võrkude jne valmistamisel. Selline on keemiku ja tehnoloogi hinnang. Ökoloog näeb neis saasteallikat , energiaraiskajat, ohtu kaladele ja jt veeloomadele (hülged). Nailonkiudu kui elastsemat ja soojapidavamat kasutatakse laialdaselt ka tekstiilitööstuses. Eriti head mehaanilised ja keemilised omadused on lavsaanil. Selle kiud on väga tugev, elastne, sooja- ja valguskindel, püsiv ilmastiku ja kulumise suhtes. Oma omadustelt ja välimuselt sarnaneb lavsaan ( polüetüleentereftalaat ) villaga , kuid on vastupidavam ja kortsub vähem. Kasutatakse kõrgekvaliteedilises ülikonna- ja mantliriides villa lisandina, samuti trikooesemete valmistamisel.
Polüamiid- ja polüesterkiududega võrreldava valgus- ja ilmastikukindlusega ning tugevusega on nitron . Viimane on aga mõnevõrra jäigem. Kasutatakse põhiliselt autokummide kordi valmistamisel.
2. Tekstiilimaterjalide identifitseerimine.
Igapäevases elus on tihti vaja teada, mis liiki materjalist riideese või lõng on valmistatud. Sellest sõltub, kuidas seda riideeset hooldada : triikida, pesta, puhastada. Koostise teadmine on oluline ka sellepärast, et erinevad materjalid on erinevate värvainete ja tehnoloogiate abil värvitavad.
Mõned võtted kiudude äratundmiseks:
Kõige lihtsam on selgitada, kas kiud on naturaalne või sünteeskiud ja kuidas teha vahet naturaalsete liudude eri liikide vahel. Sünteeskiudude eristamine ei ole nii lihtne, sest nad ei ole enamasti puhtad polümeerid, vaid kopolümeerid, koosnevad erinevatest kiududest (nn. segakiud) ja sisaldavad ka plastifikaatoreid värvaineid jne.
2.1 Mikroskoopia .
Meetod ei ole liiga keeruline. 200 kordse bioloogilise mikroskoobiga saab identifitseerida puuvillakiudu, mis paistab mikroskoobis kui veidi keerdunud telefonijuhe või keerdunud lintnuudel. Joonis lk 70 Timoteus.
Linakiudu näeb mikroskoobis kui linti, mis on mitmest kohast läbilõigatud ja siis uuesti kokku kleebitud. Joonis lk 70
Villakiud ja ka teised teiste loomade karvad paistavad mikroskoopis kui pikad kuusekäbid: soomustega pikad nöörid. Joonis lk.70.
Need soomused ei ole küll väga korrapäraselt paigutatud.
Siid on ainus looduslik kiud, mis on väga ühtlane ja seetõttu ei ole teda mikroskoobi all lihtne eristada teistest: tehis- ja sünteeskiududest eeskätt.
Tehis- ja sünteeskiud on väga ühtlased. Nende läbimõõt on praktiliselt muutumatu, nad on läikivad, nende pinnal võivad olla pikivaod. Selgesti tunneb mikroskoobi all ära klaaskiu : see on palju peenem kui orgaanilised kiud.
2. 2. Põletusproov
Põletusproovi on kasutatud juba pikka aega enne tehis- ja sünteeskiudude kasutuselevõttu, kuna ka siis segati villa tsellulooskiududega (lina ja puuvill näit.), mis on palju odavamad.
Põletusproovi tulemus on otseselt seotud uuritava kiu (tavaliselt lõnga) keemilise koostisega. Üldiselt põlevad kõik tsellulooskiud hästi, nad põlevad ja hõõguvad edasi ka väljaspool leeki, tekitades kõrbenud paberi lõhna. Valkkiud seevastu põlevad halvasti, tekitades kõrbenud karvade lõhna. Väljaspool leeki nad kustuvad . Sellepärast võib ka villase tekiga tuld kustutada . Puuvillast tekki ei tohi selleks kasutada.
Atsetaatsiid ja sünteeskiud põlevad suhteliselt hästi. Enamasti nad sulavad leegis ( termoplastid ), lõnga otsa tekib sulanud kuulike. Polüamiidide põletamisel tekib eriti iseloomulik hele ja läbipaistev kuulike. Seda omadust kasutatakse nailon ja kapronlõnga otsa lahtihargnemise korral – otsa põletatakse ja see jääb kinni.
Sünteeskiude võib uurida ka katseklaasis pürolüüsi tehes ( kuumutamine õhu juurdepääsuta).
2.3. Värvimisproov.
Põlemisprooviga saab kiudude liigi enamasti kindlaks määrata, aga kui vastus jääb ebaselgeks, siis võib aidata veel värvimisproov. Valkkiududele hakkavad kõige paremini peale happelised värvained, tsellulooskiududele aga neutraalsed või aluselised värvained.
Sünteeskiududest saab villa jaoks mõeldud värvidega värvida polüamiidkiude, kuigi halvemini kui villa ennast. Enamik tavalisi riidevärve ei värvi akrüülkiude ja polüestreid. Siit veelkord kinnitus asjolule, et oletatavaid segakiudusid tuleks enne identifitseerimist värvida ja siis saab mikroskoobi all eristada värvunud ja värvumata kiudusid.
2.4. Lahustumisproov
Lahustumisproovi on üsna tüütu läbi viia, kuid see annab tihti täpse vastuse kiu kohta. Looduslikud kiud ja viskoossiid ei lahustu orgaanilistes lahustites, atsetaatsiid aga lahustub peaaegu kõigis neis, samuti lahustub viskoossiid hapetes ja alustes . Polüestrid ja polüamiidid lahustuvad kuumas fenoolis. Väga efektiivne lahusti on dimetüülformamiid (HCON(CH3)2). Selles lahustuvad peaaegu kõik sünteeskiud peale polüestrite ja polüamiidide. Polüestrid lahustuvad kergesti leelistes, eriti kuumalt (estrite aluseline hüdrolüüs), ploüamiidid aga hapetes. Erialases kirjanduses on lahustuvuse kohta olemas põhjalikud tabelid.
3. Tekstiilmaterjalide eeltöötlus.
3.1. Tekstiilmaterjalide töötlemisel kasutatavad kemikaalid .
Tekstiilmaterjalide ettevalmistusprotsessides, nende värvimisel ja viimistlemisel kasutatakse sadu kemikaale, mida toodetakse üle maailma väga erinevates ettevõtetes ja firmades. Tekstiilitehnoloogias kvalifitseeritakse kasutatavaid kemikaale samade põhimõtete järgi nagu keemiaski.

• happed;
  
• alused;
  
• oksüdeerijad;
  
• taandajad;
  
• tärklised.
  

Nii happed kui alused võivad olla nii oksüdeerijad kui redutseerijad – taandajad. Sõltub, milline on teine reageeriv aine. Aineid klassifitseeritakse ka nende kasutamise eesmärkide põhjal:

Pleegitajad.

Pehmendajad,

Tihkestid,

Adhesiivid,

Leegi tõkesti,

Pindaktiivsed ained.
Kindlasti tuleb arvestada, et erinevates olukordades võib üks ja sama keemiline ühend olla erinevas rollis (funktsioonis).
Näiteks võib aine olla nii määrdeaine kui ka pehmendaja , olla dispergent , abiaine värvimisel jne.
Paljud keemilises tekstiilitehnoloogias kasutatavad ained on tegelikult segud erinevatesse aineklassidesse kuuluvatest ainetest, mille on kokku pannud tootja.Tööstuses kasutatav pehmendi võib olla kokku pandud mitmest komponendist , mille koosmõju on suurem kui üksikutel komponentidel. Tekib nn. sünergiline efekt.
Vaatame lähemalt mõningaid kemikaale, mida kasutatakse tekstiilitööstuses:
VESI.
Kõige laiemalt kasutatav kemikaal tekstiilmaterjalide töötlemisel ja eeskätt värvimisel ja viimistlemisel. Paljudel juhtudel esitatakse veele täindavaid nõudmisi puhtuse , soolasisalduse (kareduse) suhtes, samuti pH ja teiste näitajate suhtes, tihti normeeritakse teatud ioonide sisaldus. Näiteks riide pleegitamisel H2O2 –ga, peab vesi olema praktiliselt rauavaba, selles ei tohi olla vaske, niklit jt metallide ioone, mis võivad lagundada vesinikperoksiidi ja vähendada selle mõju. Veel ei tohiks olla ka aluselist reaktsiooni. Seetõttu kuulub selliste tekstiilitööstuste juurde kindlasti ka veepuhastusjaoskond (vett filtreeritakse, viiakse läbi vee ioonpuhastus. Ka värvimis- ja viimistlusvabrikud on varustatud veepuhastusseadmetega.
HAPPED, ALUSED, SOOLAD: Enamus tekstiilikeemias kasutatavaid protsesse eeldab kasutatavate lahuste pH (happelisuse, aluselisuse) või soolade taseme – sisalduse – kontrollimist. Samas on enamus tekstiilikeemias kasutatavatest ainetest ise kas happed, alused või soolad. Nende valiku määrab protsessi olemus ja tihti ka nende maksumus.
HAPPED: HxHappejääk
Happed on prootoni doonorid e. nad muudavad lahuses H+ ioonide kontsentratsiooni suuremaks kui see on puhtas vees (pH=7, H+ ioonide kontsentratsioon = 1. 10-7mol/l) Hapete vesilahustes on pH7.
Tekstiilikeemias enamkasutatavad aluselise keskkonna põhjustajad ja kasutatavad kemikaalid on: NB! Selles loetelus on ka hüdrolüüsuvad soolad!!!
Naatriumhüdroksiid NaOH
Kaaliumhüdroksiid KOH
Naatriummetasilikaat
Trinaatriumfosfaat
Naatriumkarbonaat e. sooda
Dinaatriumfosfaat
Naatriumvesinikkarbonaat e. söögisooda.
SOOLAD: Mex(Happejääk)y
Soolad tekivad happe ja aluse vahelisel reaktsioonil. Tugeva happe ja tugeva aluse vahelisel reaktsioonil tekkinud soolad ei muuda lahustumisel lahuse pH väärtust  nad ei hüdrolüüsu. Kaks sellist tekstiilikeemias kasutatavat soola on NaCl ( keedusool ) ja Na2SO4 (naatriumsulfaat).
OKSÜDEERIJAD ja TAANDAJAD.
Oksüdeerija on osake, mis liidab keemilise reaktsiooni tagajärjel elektrone, redutseerija loovutab elektrone. Lihtsustatultvõiks öelda, et oksüdeerimine tähendab mingile ainele hapniku aatomi lisamist.
Reaktsioone, mille käigus muutuvad ainete koostises olevate keemiliste elementide oksüdatsiooniastmed, nimetatakse readoksreaktsioonideks. Oluline on osata määrata ainetes olevate keemiliste elementide oksüdatsiooniastet. Oksüdeerija redutseerub (oksüdatsiooniaste muutub negatiivsemaks) ja redutseerija oksüdeerub.
O O
║ oksüdeerija [O] ║
R – C – H ------------------------- R – C – OH
Aldehüüd karboksüülhape
O OH
║ redutseerija [H] │ │
R – C – H ---------------------------- R – C – H2
Aldehüüd alkohol
Tekstiilikeemias kasutatavad oksüdeerijad:
Vesinikperoksiid e. vesinikülihapend H2O2
Naatrium ja kaaliumdikromaat Na2Cr2O7, K2Cr2O7
Kaaliumpermanganaat KMnO4
Naatriumhüpoklorit NaOCl
Naatriumperboraat NaBO2.H2O2.3H2O
Kaaliumjodaat KIO3
Naatriumpersulfaat Na2S2O8
Tekstiilikeemias kasutatavad redutseerijad:
Naatriumhüdrosulfit Na2S2O4
Naatriumvesiniksulfit NaHSO32
Vääveldioksiid SO2
Glükoos C6H12O6
Naatrium formaldehüüd sulfoksünaat NaHSO2.CH2O
3. 2. Pleegitamine ja pesemine.
Kiudainetes on sageli sellised värvaineid, millest tahetakse vabaneda . Olemuselt on tselluloos ja paljud teised kiudu moodustavad polümeerid valged, kuid sisaldavad lisandeid, mis annavad kiule kollaka tooni. Eriti palju on neid lisandeid linas, puuvillas on vähem. Pleegitamine on olulisem naturaalkiudude korral, sest sünteeskiudusid saab valmistada nii, et nad oleksid valged.
Vanasti pleegitati kangaid päikesevalguse käes. See võttis küllalt palju aega ega olnud väga efektiivne. Tänapäeval kasutatakse pleegitamiseks enamasti keemilisi reagente ja pleegitamist teostatakse ka siis tihti, kui kangas läheb edasi värvimisele ja kasutatakse küllaltki tumedaid värvitoone (oluline on tooni puhtus, mis nii saadakse). Pleegitamise eesmärk on seega muuta keemilisel teel värvituks need värvilised ained, mis varjutavad kiudude loomulikku valgedust. Selleks kasutatakse kõige rohkem valgendajaid, mis võivad olla nii oksüdeerijad (enamasti) kui redutseerijad. Olulisemad oksüdeerijad on
vesinikperoksiid H2O2,
Puuvillase ja linase riide pleegitamiseks aluseslises keskkonna kasutatakse enamasti vesinikperoksiidi. Tema eelised on:

• suhteliselt odav,
  
• tagab kiire ja kvaliteetse pleegituse,
  
• pleegitus on püsiv,
  
• kahjustab vähem kiudu,
  
• laguproduktid ei saasta keskkonda.
  

Puudused: põhiline puudus on vähene keemiline püsivus, mistõttu tuleb vesinikperoksiidi lahuseid stabiliseerida. Vesinikperoksiid on nõrk hape , mis vesilahuses dissotsieerub ioonideks H2O2 ↔ H+ + HO2- ;
Tekkinud peroksiidioon on väiksema püsivusega kui peroksiid ise ja laguneb oksüdeeritava aine juuresolekul kergesti:
HO2- ↔ -HO + [O];
Naatriumhüpklorit NaOCl,
Naatriumhüpoklorit (NaOCl) on üks esimesi pleegitusvahendeid, mida kasutati puuvillaste materjalide pleegitamisel. Kaasajal on tema kasutamine vähenenud , kuna tema lahuste valmistamine on küllaltki keerukas, nende stabiilsus jätab soovida ning hüpokloritid lagundavad pleegitusprotsessi käigus teataval määral ka puuvillakiudu. Villa pleegitamiseks naatriumhüpokloritit ei kasutata üldse. Teda ei soovitata kasutada ka akrüül- ja polüamiidkiu pleegitamisel, sest nad võivad põhjustada nende kiudude soovimatut kolletumist. Pealegi on protsess ise vähetootlik, sest ta on perioodiline.
Naatriumhüpoklorit saadakse kloori reageerimisel NaOH lahusega või siis NaCl vesilahuse elekrolüüsil.
NaOCl omadused on määratud hüpokloorishappe omadustega, mis on nõrgem hape kui seda on süsihape (dissotsiatsioonikonstantide võrdluse põhjal). Hüpokloorishape tekib naatriumhüpokloriti hüdrolüüsil:
NaOCl + H2O ↔ NaOH + HOCl;
Võrrandist järeldub ka, et NaOCl lahused on tugevalt aluselised, kuna hüdrolüüsil tekid leelis NaOH. Lahuse pH on 11,0 – 11,5. Naatriumhüpokloritiga pleegitades tuleb kindlasti jälgida lahuse pH väärtusi ja puuvilla reaalne pleegitamine toimub pH 9,0 – 11,5 juures. pH-d hoitakse puhverlahustega selle väärtuse juures (Na2CO3 ja Na-metaboraat (NaBO2.4H2O) Atsetaattselluloosist tooteid võib ka pleegitada naatriumhüpokloritiga, kuid
pH HOCl ↔HCl + O;
Atomaarne hapnik reageerib omakorda:

• värviliste lisaainetega, liitudes nende konjugeeritud kaksiksidemete süsteemi, katkestades konjugatsiooni ja lõhustades molekuli;
  
• tselluloosi OH-rühmadega, tekitades aldehüüdi, ketooni või karboksüülrühma, lõhustades samaegselt ka makromolekuli. Seetõttu ei ole liigne HOCl-i hulk pleegituslahuses soovitatav. Pärast pleegitusprotsessi tuleb Cl2 eemaldada, et vältida kiudude kahjustumist. Seda protsessi nimetatakse antikloreerimiseks ja kloor eemaldadakse tema reageerimisel Na-bisulfitiga (NaHSO3 naatriumvesiniksulfit). Mõnikord võib hüpokloritiga pleegitamisele järgneda pleegitamine vesinikperoksiidiga. Peroksiidiga töötlemine on ühtlasi ka antikloorimine.
  

Naatriumklorit NaClO2
Naatriumklorit on üks efektiivsemaid looduslikke ja sünteetiliste kiudude pleegitusvahendeid. Tema kasutamine on aga tülikas, sest vajab absoluutselt roostevaba või klaasfiiber-hermeetilistaparatuuri ja toksiliste, gaasilises olekus kõrvalproduktide (ClO2) neutraliseerimist. Selle kaaluvad üles aga pleegitusaine positiivsed küljed:

• praktiliselt puudub tselluloosi oksüdatiivne destruktsioon;
  
• pleegitusprotsess on kiire;
  
• kõrvuti värviliste ainetega lagundab klorit ka tselluloosi lisaaineid nagu ligniin .
  

Klorit kuulub oma olemuselt “pehme“ toimega oksüdeerijate hulka. See tähendab, et küllaltki hea valgedus saavutatakse tselluloosset materjali kahjustamata. See on tingitud naatriumkloriti madalast oksüdatsiooni-potentsiaalist.
Na-kloritit saadakse keedusoola elektrolüüsil ja tekkinud kloraadi taandamisel:
Elektrolüüs 0o taandamine
NaCl------------------------- NaClO3 ------------------------------NaClO2
Keedusool Na-kloraat Na-klorit
Tekkinud naatriumklorit on säilitamisel püsiv ühend. Segatuna orgaaniliste ainetega võib anda löögil plahvatava segu, ta on ka mürgine aine, mis lahustub hästi vees. Na-klorit hüdrolüüsub, andes kloorishappe:
NaClO2 + H2O ↔ NaOH + HClO2 ;
Tekkinud kloorishape laguneb ja annab monohapniku (atomaarse hapniku, mis ongi pleegitaja)
HClO2 ↔ HCl + 2O
Lisaks naatriumkloritile ( NaClO2, ), kasutatakse naatriumperokso-disulfaati Na2S2O8, peroksüetaanhapet CH3COOOH. Need oksüdeerijad lagundavad värvaineid värvituteks saadusteks .
Värviliste lisandite päritolu ja keemiline ehitus on vahetilt seotud kiu enda ehitusega. Orgaaniliste ainete värvus on tavaliselt põhjustatud kromofoorse süsteemi olemasolust aine molekulis. Kromofoorne süsteem koosneb pikast konjugeeritud sidemetega peamiselt süsiniku jt aatomite ahelast, kus kahekordne side vaheldubühekordse sidemega, võimaldades tekkida ühtsel elektronpilvel, mille elektronid omavad teatud liikuvuse.
Konjugeeritud süsteem võib oma ahelas omada ka S, N, ja O aatomeid. Selleks, et värviline lisand kaotaks oma värvuse, tuleb konjugeeritud süsteem lõhkuda. Kui oksüdeeritakse ühte kaksiksidet mingi oksüdeerijaga, tekivad karbonüülrühmad ja pika ahela konjugatsioon katkeb.
oksüdeerimine
-C=C- ----------------- -C=O + O=C-
Kui seda teha molekuli mitmes kohas, kaotavad reaktsiooniproduktid oma värvuse, st. pleekuvad.
Kangaste ja kedruse valgedust mõõdetakse fotomeetriliselt mõõteriistadega, mida nimetatakse leukomeetriteks. Etaloniks on kokkupressitud MgO pulbrist ketas, Mille valgedus on 100. Tegelik valgendus toimub valgeduseni 85%, millest piisab . Kõrgema valgeduse saavutamisel kaasneb sellega tselluloosi enda destruktsioon, mis ei ole soovitatav. Oksüdeerunud tselluloos ei ole aluselises keskkonnas (lahuses) püsiv, ta depolümeriseerub ja kaotab oma tugevuse.
Pleegitatakse peamiselt puuvilla ja lina; villa pleegitamisega peab olema ettevaatlik, sest vill laguneb oksüdeerijate toimel. Pealegi on enamik värvaineid sügaval villakiu sees ja sinna pleegitajad ilma kreatiini struktuuri lõhkumata ei pääse, ei suuda tungida nii sügavale kiu sisse. Ka tsellulooskiu pleegitamisel tuleb väga täpselt tingimustest kinni pidada (jälgida tuleb temperatuuri, aega, pH-d, reagendi kontsentratsiooni), et tabada moment, kus värvained on peaaegu lagunenud, tselluloos aga pole veel lagunema hakanud.
Kõikidele pingutustele vaatamata ei õnnestu tsellulooskiudu päris valgeks saada, neile kipub jääma kollakas värvitoon. Selle vastu kasutati varem sinetamist anorgaanilise aine SINEga, (inimesele tundubvalgetest toonidest kõige ilusamsinaksvalge, samuti nagu kõige ilusam sügavmust on natuke sinakas ). Tänapäeval on selle jaoks nn. optilised valgendid.
Optilised valgendajad .
Need on olemuselt luminestseeruvad värvained, nõrga värvuse käes on nad värvuseta, ultravioletis A (alla 380 nm) nad neelavad kiirgust ja nähtava spektri violetses ning sinises osas (üle 400nm) kiirgavad. Koos kiu kollaka tooniga annavad nad suurepärase valge värvuse. Eespool kirjeldatud meetodite (kemikaalide kasutamine) olemus seisnes selles, et lagundati värvilisi aineid ja eemaldati laguproduktid kiust pleegituslahusesse. Erinevalt pleegitusprotsessist ei kaasne optiliste valgendajate kasutamisega värviliste lisandite lagundamine ega nende eemaldamine kiult. Optilised valgendajad vaid maskeerivad värvaineid. Seetõttu kasutatakse optilisi valgendajaid mitte kui iseseisvaid valgendajaid vaid kui valgusefekti võimendajaid. Valgendus tuleb kangale anda ikkagi suures ulatuses eelneva keemilise, oksüdeeriva pleegitusega. Seetõttu kasutatakse optilisi valgendajaid lisaks tekstiilimaterjalide ettevalmistus-protsessidele ka lõppviimistluse käigus, eesmärgil värskendada tekstiilimaterjali valgedusefekti enne toote lõplikku valmimist. Optilise valgendaja kasutamine lisab kangale sinist -violetset kiirgust. Tselluloosi valgendamisel kasutatakse optiliste valgendajatena mitmesuguste orgaaniliste aineklasside esindajaid nagu stilbeene ja triasiine. Kumariine ja tema tuletisi kasutatakse villaste kangaste, atsetaatkiudude ja sünteetilistest kiududest kangaste valgendamisel.
Enne värvimist on väga tähtis lõnga või kanga pesemine. Lõnga kiudude pinnal on lisaaineid, millest enamasti on tarvis lahti saada. Tsellulooskiudude pinnalt eemaldatakse vaha ja mitmesugused muud ained tavaliselt leelisega keetes, kuna tselluloos on leelise suhtes suhteliselt tugev. Villa pinnal on nii vaha kui ka rasva. Rasv tuleb eemaldada pesemisega või lahustitega . Vaha peab natuke alles jääma, sest muidu muutub vill kalgiks. Peale selle sisaldab lõng kui ka kangas õlisid, millega lõnga ketramisel õlitatakse, et ta paremini keerduks ja oleks tugevam. Enne kanga kudumist immutatakse lõimelõngad tärkliselahusega. Seda lahust nimetatakse meti ’iks. Ilma mettimata kipuvad kõvasti pingule tõmmatud lõimelõngad katkema. Nii õlidest kui ka metist on vaja pesemisega lahti saada, sest need segavad värvimist.
3.3. Merseriseerimine.
1850.aastal avastas John Mercer meetodi, mis võimaldas tunduvalt parandada puuvillase kiu omadusi. Selleks töödeldakse puuvillast materjali pinge all NaOH kontsentreeritud lahusega. Kontsentratsioon on selles lahuses umbes 20 – 30 %. Töötlemise aeg on lühike – umbes 2 minutit. Peale alkoholaatide tekib tselluloosist tõenäoliselt ka leeliskomplekse. Kui merseriseeritud kangast või lõnga veega pesta, hüdrolüüsuvad alkoholaadid ja kompleksid ning saadakse jälle tselluloos, kuid selle struktuur on muutunud.
Protsessi, mille käigus puuvillane niit või kangas muutub hügroskoopsemaks ja paraneb tema värvitavus, materjalile tekib siidine läige, suureneb tõmbetugevus ning elastsus , nimetatakse merseriseerimiseks.
Merseriseeritud puuvillakiud on muutunud lühemaks ja jämedamaks ning nad ei ole enam lapikud (lintnuudlitaolised), vaid ümmarguse ristlõikega, meenutades tehis- või sünteeskiude.Kiudude pind on muutunud läikivaks, läige ei kao isegi kulumisel. Kuna kiud on jämedam, on tugevus suurem. Väga oluline on ka see, et merseriseeritud puuvillakiudu saab ka väga hästi värvida, värvaine kulu on väike, värvaine tungib sügavale kiu sisse ja püsib seal kaua. Merseriseeritud puuvilla puuduseks on mõnevõrra väiksem keemiline püsivus, samuti kulub merseriseerimisel ka palju NaOH-d. (lisalugemist soovijaile Viikna lk. 75):
Puuvillakiu töötlemiseks võib kasutada ka ammoniaaki, saadakse merseriseerimisega sarnane efekt.
3. 4. Linaste materjalide ettevalmistus ja selle eripärad.
Kuna linakiud on ka tsellulooskiud, siis on tema ettevalmistus mõneti sarnane puuvillkiu ettevalmistusega. Tehniline linakiud erineb erineb siiski oluliselt puuvillakiust. Need erinevused on:

• madalam tselluloosisisaldus;
  
• suurem vahataoliste lisandite hulk – 2,7%;
  
• suurem pektiinainete hulk – 2,9 – 3,2%;
  
• ligniinisisaldus 3,8%;
  
• koosneb elementaarkiududest;
  

Puuvillakius puudub ligniin kui lisand, ligniini lisandus kinas raskendab tema ettevalmistust. Keerukamaks teeb linakiu ettevalmistuse ka see, et linakiu sisemine kanal on kahest otsast suletud, mis raskendab lahuste tungimist kiu sisse. Linakiudu keedetakse ja valgendatakse pehmemates tingimustes kui puuvillkiudu (põhjuseks on linakiu eripära. Traditsiooniliselt saadakse keetmisel piisav kaalukadu ja hea valgendusaste, kasutades järgnevt töötlemist:

Ligniini kloorimine eelistatult gaasilise klooriga (Cl2).

Klooritud ligniin ja hemitselluloos lahustatakse leelises. (NB! ettevaatlikult).

Pleegitatakse naatriumkloriti ja vesinikperoksiidiga.

Hüdraattselluloos ja atsetaatkiududest kangaste ettevalmistus.
Viskoos- ja atsetaatkiust kangad ei sisalda oma pinnal lisandina looduslikke kaasaineid (vahataolisi aineid – on varasema töötlusega kõrvaldatud). Neid kiudusid tuleb aga vabastada metist ja määrdeainetest, mis on kangale antud enne kudumist. Vajadusel neid kangaid ka valgendatakse. Lahtimettimise, pesemise ja valgendamise protsessid jagatakse kahte tsüklisse.

• esmalt töödeldakse kangaid sünteetiliste pesemisvahenditega vesilahustes, kuhu on lisatud soodat või trinaatriumfosfaati, temperatuuril 80-900C.
  
• teises tsüklis kangaid valgendatakse;
  

Viskoos- ja atsetaatkiududest kangaid tuleb töödelda laiali laotatuna.

Villaste kangaste ettevalmistus.
Toorvillasel kangal olevad ained, mis tuleb ettevalmistusprotsessi kõrvaldada on: villarasv, määrdeained, mett, tselluloosi lisandid. Rasvad ja määrdeained ning mett eemaldatakse villaste kangaste pesemise käigus. Tselluloosset päritolu lisandid (lehtede ja rohu tükid) lagundatakse mineraalhapetega kõrgendatud temperatuuril ja seejärel eemaldatakse mehaanilisel teel (harjadega). Seda protsessi nimetatakse karboniseerimiseks. Happed neutraliseeritakse ammoniaagi või sooda vesilahusega.
Teatud villaseid kangaid (näit kalev) allutatakse erilisele töötlemisele vanutamisele
Vanutamise käigus kangas tiheneb, tema mõõtmed tõmbuvad kokku, kanga pinnal tekib vildistunud kiht. Vanutamisel kangasse tekkinud sisepingeid, kortsuvust jne. Vähendada, suurendada kanga värvitavust, villast kangast keedetakse. VAJADUSEL VILLASEID KANGAID KA VALGENDATAKSE.
3. 7. Looduslikust siidist kangaste ettevalmistus.
Toorsiidist kangad ja kedrus on jäigad, neil puudub läige ja hea väljanägemine. Seda põhjustab kiul oleva seritsiini kiht, mille eemaldamine ongi loodusliku siidi põhiline ettevalmistusprotsess. Seritsiin lahustub lahjades aluste ja hapete vesilahustes. Enam kasutatakse sooda vesilahust (annab aluselise keskkonna hüdrolüüsi tagajärjel), millele on lisatud seepi ( seepi 10 – 15 ja soodat 0,3 – 0,7 grammi /liitri kohta. Lahuse temperatuuri hoitakse keemise piiril . Protsess kestab 1 – 3 tundi. Toorsiidist kangas ei tohi töötlemise ajal olla pinge all. Siidist kangast töödeldakse ka mõningate soolade lahustega (näit tina sool SnCl2.2H2O, naatriumfosfaat ja silikaadid), mille kinnitumisel kangale paraneb tunduvalt drapeeritavus, langevus ja kangas muutub raskemaks. Tekib siidile tüüpiline kahin.
3. 8. Sünteetlisest kiududest kangaste ettevalmistus.
Sünteetilisest kiust kangad võivad olla kaetud määrdeainetega, metiga ja muude juhuslike ainetega. Need lisandid tuleb enne värvimist kõrvaldada.
Tavaliselt saab neid eemaldada kanga pesemise teel detergentidega umbes 30 minutit temperatuuril 60 – 1000C. Vajadusel kangaid ka pleegitatakse. Termostabiliseerimisel kuumutatakse toodet kindla temperatuurini ja jahutatakse siis kiiresti maha. Selle käigus katkeb osa H- sidemeid, sisepinged materjalis vähenevad. Jälgida tuleb kindlasti temperatuuri, mis sõltub materjalist. Kuum õhk polüamiidkiud temperatuuril 190 – 200 0C ja polüester ja triatsetaatkiud 210 – 220 0C umbes 60 – 90 sekundit

9. Tekstiilmaterjalide värvimine.
Tekstiilikiudude värvimise teooriast:
Värvimine toimub vesilahuses ja värvained püütakse valida selliselt, et nad lahustuksid vees. Sellised värvained sisaldavad tavaliselt sulforühmi (-SO2OH). Kui värvaine vees hästi ei lahustu, pihustatakse ta väga laiali ja nii peeneks kui vähegi võimalik.
Värvimine koosneb neljast järjestikusest etapist:

• värvaine osakesed peavad liikuma lahusest värvitava kiu pinnale.
  
• Värvaine osakesed peavad end siduma kiu pinnal, et „otsida“ parimat kohta kiu sisse tungimiseks
  
• Värvaine osakesed peavad tungima võimalikult sügavamale kiu sisse, selleks on fibrillide ja molekulide vahel veidi ruumi.
  
• Värvaine peab kiu sisse kõvasti kinni jääma. Värvist, mis pestes kohe välja tuleb, ei ole kasu.
  

Kõigi nelja etapi läbimine võtab palju aega. Mõnikord mitu tundi. Eriti aeglased on esimene (värvainete liikumine kiu pinnale) ja kolmas etapp (värvaine osakeste tungimine võimaliklt sügavale kiu sisse). Seda protsessi saab kiirendada temperatuuri tõstmisega. Üle keemistemperatuuri ei saa aga lahuse temperatuuri tõsta. Teine ja neljas etapp toimuvad sekundite jooksul. Neljas etapp, värvaine sidumine kiu struktuuri külge on tavaliselt tavaline keemiline reaktsioon .
Kuidas see sidumine toimub??? Kõige parem on kui tekivad kiu ja värvaine molekulide vahel tavalised kovalentsed sidemed. Need on tugevad sidemed ja tavaliselt pestes maha ei tule. (Selgitada kovalentse sideme olemust ja doonor -aktseptorsideme olemust). Siin võetakse kasutusele mitmesuguseid metallide ühendeid. Metalli katioon seob ennast tugevasti nii kiu funktsio-naalsete rühmadega kui ka värvainega ja värvaine jääb tugevasti kiu külge. Seda võtet kasutatakse sageli ja nimetatakse seda PEITSIMISEKS.
Kolmas suhteliselt tugeva sidumise võimalus on ioonstete sidemete teke. See saab toimuda siis, kui nii värvaine kui ka kiu struktuuris on dissotsieeruvaid või laetud rühmi. Siin tulevad kõne alla valkkiud, kuna nendes on võimalik aminorühmade protoniseerimine
+H+ +
-NH2 -- -NH3
ja teine võimalus on karboksüülrühmade dissotsieerumine
-COOH - -COO- + H+
Ainult ioonsete sidemete mõjul värvaine eriti tugevasti kiu küljes ei püsi. On veel võimalus veelgu nõrgemate sidemete tekkeks nagu seda on H-sidemete teke.. Selle sidemetüübi teekeks on soodsad võimalused nii tselluloosi kui ka valkude molekulides. Vesiniksidemed on küll nõrgad, aga kui neid on palju, siis võivad nad värvaine molekuli päris kõvasti kinni hoida.
Värvimise tingimused.
Tsellulooskiude värvitakse aluselises või neutraalses keskkonnas
Valkkiude happelises keskkonnas. Värvimise korral on alati kasulik pehme vesi (sisaldab vähe või üldse mitte Ca2+ ja Mg2+ ioone. Kui neid ioone on, siis võivad need anda juba enne värvimist lahustumatuid ühendeid kaltsiumi ja magneesiumi ioonidega ja värvimise efekt jääb kesiseks.
Otsevärvained
Otsevärvained on vees hästi lahustuvad, enamasti asorühma sisaldavad sulfoonhapetesoolad. Asorühm on -N=N- rühm kahe aromaatse tuuma vahel. Peaaegu kõik asoühendid on värvained. Klassikaline otsevärvaine on
kongopunane
Otsevärvainete molekulid kinnituvad hüdroksüülrühmade külge peamiselt vesiniksidemete abil. Seetõttu värvivad otsevärvained kõige paremini tsellulooskiude. Värvimine toimub nõrgalt aluselises keskkonnas ja ca 1000C juures. Värvimine toimub (võib toimuda) küllaltki kiiresti paarikümne sekundi jooksul.
Valkkiude (siidi ja villa) värvivad otsevärvained palju kehvemini-
Otsevärvainete puudus on nende väike pesukindlus. Seda saab mitmeti parandada - värvaine sünteesimisel otse kiul: seda nimeteetakse jäävärvimiseks. (Lähemalt hiljem).
Otsevärvainetega tulemuse saamist aitab mõnikord parandada ka peitsimine metallide sooladega, mis seovad ennast nii kiu kui ka värvaine külge ning aitavad värvainet tugevamini kinni hoida. Kasutatakse ka vees lahustuvaid, hästi polaarseid polümeere sidumise parandamiseks ja pesukindluse suurendamiseks .
Happelised värvained.
Need on peamiselt aromaatsete sulfoonhapete naatriumisoolad. Nende molekulid on suhteliselt haralised ja ei sobi sirgete tselluloosimolekulidega. Happelisee värvained ei ole küllat pesu- ja valguskindlad. See oleneb ühe või teise värvaine struktuurist. Väga haralised molekulid ei saa tungida sügavale kiu sisse.
Happelised peitsvärvained.
Neid nimetatakse ka kroomvärvaineteks, kuna peitsimiseks kasutatakse kõige sagedamini kroomi ühendeid. Happeliseste peitsvärvainetega värvitakse happelises keskkonnas ning peamiselt villa. Kroom kolm pluss Cr3+ soolad annavad samaaegselt nii keratiini kui ka värvaine molekulidega koordinatiivseid sidemeid (kompleksühendeid), mis on väga püsivad. Kroomvärvidega värvimisel on sarnasust ka kroomparkimisega, kus tekivad samalaadsed kompleksid ainult kahe kollageeni molekuli vahel.. Kroomi soolade lahustega võib peitsida nii enne kui pärast värvimist. Happelised peitsvärvid on pesu ja valguskindlad. Siidi on nendega halvem värvida, kuna siid tikub jääma liiga jäigaks ja toonid ei ole nii ilusad kui villaga. Valgud on erinevad.
Aktiivvärvained.
Siia kuuluvad kõik need värvained, mis annavad kiudaine hüdroksüül- (-OH) või aminorühmadega (-NH2) reageerides kovalentse sideme. Selle tagajärjel jääb värvaine molekul kiudaine struktuuri sama kõvasti kinni kui kiu enda struktuuri koostisosad. Sellised värvained on kõige pesukindlamad. Tuleb silmas pidada seda, et liiga tugev happeline või aluseline keskkond võib värvaine kiu küljest lahti hüdrolüüsida.
Enamik aktiivvärvaineid on vees lahustuvad. Reageerimata värvaine seondub kiuga üsna tugevasti. Pärast värvimist peab materjali väga põhjalikult pesema , sest see reageerimata värvaine võib pikapeale materjalilt ära minema ja värvitoon muutub.
Aktiivvärvained sobivad nii tsellulooskiududele kui ka villale (-OH rühmad kinnistumiseks tselooskiududele ja –NH2 rühmad villale).
Küüpvärvained.
Küüpvarvainete klassikaliseks esindajaks on indigo, mis on üks vanemaid taimseid värvaineid, kuid on praeguselgi ajal väga sageli kasutusel. Seda värvi on ammu õpitud ka sünteetiliselt tootma . Küüpvärvained on väga keerulise struktuuriga mitmetsüklilised ühendid, mis on vees lahustumatud . Need redutseeruvad aga väga kergesti leelises lahustuvateks värvituteks aineteks , nn. leukoalusteks, mis tungivad kiu struktuuri ja kinnistuvad seal vesiniksidemete abil (umbes samuti kui otsevärvained). Nüüd oksüdeeritakse leukoalus tagasi lahustumatuks värviliseks küüpvärvaineks, mis jääb kiu sisse. Redutseerimiseks kasutati varasematel aegadel uriini, millel lasti enne parasjagu hapuks minna. Hais värvimise ajal oli õudne, Materjalile see külge ei jäänud pärast pesemist. Praegu kasutatakse redutseerimiseks naatriumditionitti Na2S2O4 , kuid ka teisi redutseerijaid. Edasi kastetakse lõng või kangas leukoindigo lahusesse, lastakse korralikult läbi imbuda, et leukoindigo jõuaks kiu struktuuri tungida. Lõpuks oksüdeeritakse leukoindigo, tõstes kanga või lõnga lahusest välja (õhuhapnik oksüdeerib) või kasutatdes nõrku oksüdeerijaid. Pärast värvimist peab väga põhjalikult peseme, et kinnistumata värvainest vabaneda, et hiljem ei esineks värvuse muutust. Küüpvärvainetega värvitakse peamiselt puuvilla, villale nad hästi ei sobi, kuna leelisene keskkond lõhub villa. Neutraalses keskkonnas aga leukoalus ei lahustu. Erivõtteid kasutades on aga võimalik päris rahuldavate tulemusteni jõuda ka villa värvimisel. Küüpvärvainetest ongi kõige tuntum sisnine indigo. Võimalikud on ka teistsusgused värvitoonid. Nende saamiseks tuleb indigo benseenituumadesse viia sisse erinevaid asendajaid, võo siis kasutada teistsuguse struktuuriga ühendaeid, tsükleid. Küüpvärvainetega on võimalik riideid värvida ka nii, et värvaine jääb peamiselt kiu pinnale, kust ta töötlemisel, pesemisel kergesti maha tuleb (väike kulumiskindlus ) Seda efekti kasutatakse palju teksade disainimisel.
Jäävärvimine.
Jäävärvimisel moodustub lahustumatu värvaine – asoühend – otse kiu pinnal. Värvaine ei tohi sisaldada sulforühmi, mis suurendavad lahustumist. Asovärvaine saadakse kahe komponendi reageerimisel. Asovärvaine tekib madalal temperatuuril (00C) lähedal, tuleb lahuseid jääga jahutada. Sellest ka selle värvimismeetode nimetus. Mõlema värvimiseks kasutatava lähteaine molekulid on tunduvalt väiksemad kui värvimisel tekkival ja materjalile värvi andval saadusel = asovärvainel. Mõlemad lähteained peaVAD OLEMA KA LAHUSTUVAD. Materjali immutatakse mõlema komponendiga, need tungivad kiu struktuuri sisse ja reageerivad seal ja tekkinud suurem asovärvaine molekul jääb selle struktuuri sisse. Kuna ta on lahustumatu, ei saa ka vesi teda sealt välja pesta. Saadud värv on väga pesukindel. Kuna asokomponendid on peaaegu alati fenoolid, mis lahustatakse leelistes, ei saa neid kasutada valkkiudainete värvimiseks. Tsellulooskiududele sobib aga väga hästi.
Aniliinmust .
Aniliin ,must valmistatakse ka otse kiu peal. See on üks kõige paremaid musti tekstiilvärvaineid. Annab väga ilusa sügavmusta tooni ja on ka odav. Keemiliselt on see värv vastupidav, pesu ja valguskindel. Mõnikord võib pleekida veidi rohekaks. Aniliinmusta lähteaineks on aniliin ( aminobenseen ) C6H5NH2. Aniliin lahustatakse happes , sellega immutatakse kiudu ning hakatakse siis oksüdeerima. Hape ja oksüdeerija tulevad nii valida, et nad ei kahjustaks kiudu. Värvuse teke käib üle vahetoonide.
Taimedega värvimine-
Käsitleme Eestis kasvavate taimedega värvimist ja keemilisest vaatepunktist. Kuidas asi praktiliselt käib, saab vaadata mitmetest käsiraamatutest (näit. taimedega värvimine on üks broZüür). Kodumaiste taimedega on suhteliselt lihtne saada kollaseid, rohelisi, pruune ja punaseid värvitoone. Raskem on saada lillat ja eriti sinist. Taimedega ei värvita sellepärast, et see oleks lihtsam või odavam, vaid vanade käsitöövõtete taaselustamiseks. Taimevärvid annavad alati veidi erineva värvitooni ja seetõttu on see vaadeldav ka teatud määral kunstina. Taimed annavad üldiselt meeldivaid ja mahedaid toone. Enamik taimevärve, mis annavad punaseid ja koolaseid pesukindlaid värvitoone, sisaldavad värvainena antrakinooni derivaate. Need püsivad kiyl üsna hästi. Madarajuurtes , millega saadakse ilusat pruunikaspunast värvitooni (madarapunast) on põhiline värvaine erepunane alisariin (1,2-dihüdroksüantrakinoon). Antrakinoon on üks esimesi värvaineid, mida õpiti ka sünteesima. (Antrakinoonvärvained on ühed vähestest loomsetest värvainetest, mida on kasutatud tekstiilimaterjalide värvimiseks ja juba ammustest aegadest. Nimelt toodavad mitmed kilptäid punaseid antrakinoonvärvaineid. Tuntuim on Kesk-Ameerikas kaktustel elav ja toituv košenilltäi, kes produtseerib karmiinhapet. 1kilogrammi košenilli tootmiseks tuleb kiuvatada 100000 – 200000 kilptäid. Samalaadseid kilptäisid on ka Euroopa tammedel. Neid on kasutatud juba antiikaajal värvaine kermese tootmiseks. Purpurtigudest toodeti antiikajal nn (antiik)purpuri. Sellega värviti kuningate ja teiste ülikute rõivaid. tAntrakinoonist tuletatud ühendeid on ka paakspuu ja õunapuu koortes, naistepunas jm. Rohelised toonid saadakse põhiliselt klorofüllidest, mida leidub kõigis taimedes, kuid mis ei ole alati väga pesukindlad. Parema rohelise saab sinise ja kollase segamisel.
Sinise värvuse saamiseks on kasutatud juba vanast ajast indigot, mida kutsuti ka potisiniseks. Indigot, või õigupoolest lähteaineid, millest indigo õhu käes oksüdeerimisel tekib, leidub paljudes taimedes, kuid peaaegu alati väga väikestes kontsentratsioonides. Väga palju indigot sisaldab troopikas kasvav indigopõõsas. Euroopas on indigot toodetud sinerõikast. Kuid värvaine väikese sisalduse tõttu on see olnud väga tülikas. Eestis kasvab sinerõigast vaid mõnes kohas rannas ja ta ei oma praktilist tähtsust.
Pindaktiivsed ained ja pindade märgumine.
Pindaktiivsed ained (PAA) on sellised, mis omavad võimet koguneda mingile faaside piirpinnale. Piirpind on kahe aine vahelise kontakti pind.Pindaktiivsetel ainetel on märkimisväärne mõju nii keemilistele kui ka füüsikalis-keemilistele protsessidele. Eriti neile, mis kulgevad kolloidsetes keskkondades . Mõningaid protsesse (pesemine), kohtame iga päev ka olmes. Pindaktiivsed ained moodustavad vesilahustes mitselle.
Looduses on võimalikud järgmised piirpinnad.
1. Vedelik/ gaas nt järvepind;
2. Vedelik/vedelik õli vee pinnal;
3. Vedelik/tahke tekstiilimaterjalide pesemine;
4. Tahke/gaas suits õhus;
5. Tahke/tahke puit ja kuivanud värv, lakk
Piirpinda kahe aine vahel, mis ei ole samas faasis(või füüsikalises olekus), nimetatakse tavaliselt pinnaks. Tekstiilikeemias on selliseks pinnaks kiudude pind mingis kemikaali lahuses.Tahke ja vedela aine pind on oluline paljudes tekstiilimaterjalide märgtöötluse protsessides (pesemine, värvimine, pleegitamine, viimistlemine. Sellel pinnal toimuvad põhilised füüsikalis-keemilised nähtused, mis tagavad materjalide värvumise, pesemise (saasteainete eraldumise) jne.
Tähtsamad füüsikalis-keemilised protsessid kiudude pinnal:
Lahustumine, märgumine, dispergeerumine, emulgeerumine, keemiline adorptsioon, keemiline absorptsioon, adhesioon , aurustumine, sublimatsioon , sulamine, soojusülekanne, katalüüs, vahutamine ja vahukustutamine.
Pindpinevus ja pindade märgumine.
Vedelikele on iseloomulik pindpinevus. Pindpinevus on vedelikusisene rõhk, mille tekitavad vedeliku pinnal paiknevad molekulid, kui nad mõjutavad vedeliku sees olevaid molekule. Selline molekulidevaheline mõjutus tekitab vedelikku suunatud jõu e. sisesurve, mis takistab vedeliku laialivalgumist ja suure kontaktpinna moodustumist teise ainega, tavaliselt tahke aluspinnaga. Vedelike korral on vedelikutilga pinnaenergia võrdne tema pindpinevusega. Joonisel on kujutatud erineva pindpinevusega vedelikutilkade kuju tasapinnal .
Nurka, mis mõõdetakse tilga seest puutujani, nimetatakse, vedeliku kontaktnurgaks θ. Kui θ ≤ 900, siis vedelikutilk märgab pinda ja see pind on hüdrofiilne. Täielik märgumine toimub siis, kui kontaktnurk θ = 00. Toimub vedelikutilga iseeneseslik laialivalgumine. Kui θ > 900, siis pind ei märgu ja see pind on hüdrofoobne. Seega räägitakse märgumisnähtusest.
Mõningate polümeeride kontaktnurgad erinevate vedelikega.
Polümeer
Kontaktnurk Ө
Etanool
Tolueen
Etüleenglükool
Vesi
Polüpropüleen
47
74
86
PET
26
56
61
75
Nailon
18
57
57
71
Pindpinevus määrab pindade võime teineteisega kontakteeruda (ühineda).
Pindaktiivne aine (PAA) ( seebid , sünteetilised pesuained ) on selline aine, millel on võime adsorbeeruda õhk/vesi ja vesi/tahke aine piirpinnal .
PAA mõjutab pinna aine molekulide vastastikust toimet ja seetõttu alandab pindpinevust. Tahked pinnad muutuvad seetõttu märgatavalt hüdrofiilsemaks. Isegi väikestes kogustes põhjustavad PAA-d paljudes protsessides suurt pindpinevuse langust. Sellel nähtusel põhinebki pesemine: PAA toimel aluspinna hüdrofiilsus kasvab, eemaldatava aine ( saasteaine ) märgamisvõime kahaneb ja selle eemaldamine kergeneb.
Keemiliselt ehituselt on PAA molekulid järgmise konstruktsiooniga. Nendel on molekuli eri osades hüdrofiilne ja hüdrofoobne osa. Hüdrofoobne („ rasvane “) osa on suhteliselt suur, selle küljes on tugevalt polaarne rühm – nn hüdrofiilne osa. Vanemad ja tuntumad sellistest ühenditest on seebid, mis on rasvhapete Na- või K- soolad. Näiteks:<
Hüdrofoobne osa Hüdrofiilne osa
Rasvane osa ioonne osa
Detergendi molekul
Tekstiilikeemias mõjutavad PAA molekulid vee ja kiudude vahelist interaktsiooni . Seega saame siin käsitleda ainult neid protsesse, mis toimuvad PAA vesilahustes.
PAA hüdrofoobne osa on tavaliselt süsivesinikahel, kus süsiniku aatomite arv on tavaliselt 15-17.Pesemisel kasutatakse selliseid pindaktiivseid aineid, kus süsivesinikahelas on ka räni või fluori aatomid . Hüdrofiilne osa on tavaliselt polaarne ja see võib olla nii ioonne kui mitteioonne.
Kuna PAA molekulidel on nii hüdrofiilne kui hüdrofoobne osa, (vastavad omadused ja piirkonnad), siis vesilahustes need osakesed kinnituvad oma hüdrofoobse osaga mingile pinnale või moodustavad omavahel mitselle. Sellised molekulid paigutuvad rasvase ( mustus on enamasti rasvane) aine tilgakese pinnale nii, et laetud ots oleks väljaspool ja „rasvasaba“ seespool.
Joonised lk 30-31 Viikna
Hüdrofiilne osa jääb alati veemolekulidega ümbritsetuks, sest ta on veelembene.
PAA vesilahuses moodustuvad mitsellid ja ühteaiegu tekib PAA kiht faaside lahutuspinnal vesi/õhk.
Mitsellid koosnevad hüdrofoobsest tuumast , kus pindaktiivse aine molekulide hüdrofoobsed „sabad“ liituvad kerakujulisse vormi, mida hoiavad koos peamiselt van der Waalsi jõud (molekulide vaheline tõmme). Selline hüdrofoobne kera on pinnalt ümbritsetud hüdrofiilse kestaga PAA hüdrofiilsed pead. Kuna need pead on polaarsed, siis on nad suunatud polaarsete veemolekulide poole. Veemolekulide ja „pea“ polaarsete rühmade vahel tekivad vesiniksidemed. Tekkinud moodustis mitsell on püsiv niikaua , kuni ei puutu kokku mõne teise pinnaga. Kokkupuutel tahke pinnaga või mõne teise faasiga ja soodsatel tingimustel ta laguneb ja tema molekulid paigutuvad ümber vastavalt sellele pinnale ja pinna polaarsusele. Mitselli moodustatumiseks vees on oluline mingi kindal arvu PAA molekulide olemasolu. Seda hulka nimetatakse mitselli moodustumise kriitiliseks kontsentratsiooniks. Sellest madalamal kontsentratsioonil mitsellid ei moodustu. Mitselli moodustavate PAA molekulide arv sõltub PAA keemilisest ehitusest, keskkonna polaarsusest, temperatuurist, lisanditest lahuses (soolad merevees jne).
Madalatel PAA kontsentratsioonidel on PAA molekulid dissotsieerunud: kõrgematel kontsentratsioonidel moodustuvad mitsellid. Mitsellide moodustumise kriitilisel kontsentratsioonil vee pindpinevus langeb tunduvalt ja PAA pesemisvõime (võime eemaldada saasteaineid) suureneb tunduvalt.
PAA kontsentratsiooni suurendamine üle mitselli moodustamise kriitilise kontsentratsiooni, ei anna tajutavat pesemisvõime kasvu! Majanduslikel kaalutlustel on otstarbekas töötada sellel kriitilise kontsentratsiooni piiril. PAA kriitilisel kontsentratsioonil on mitsellid suure tõenäosusega sfäärilise kujuga, mille raadius on võrreldav PAA „ saba“ pikkusega. Suurematel kontsentratsioonidel ja lisandite juuresolekul võivad mitsellid omandada ka teistsuguse ( lamellaarne, vardakujuline, pikad silindrid).
Pindaktiivsete aine klassid .
Olenevalt hüdrofiilse rühma keemilisest ehitusest jagatakse PAA järgmistesse klassidesse:
Ainoonaktiivsed – hüdrofiilsel rühmal on negatiivne laeng;
Katioonaktiivsed - hüdrofiilsel rühmal on positiivne laeng;
Mitteioonsed – hüdrofiilne rühm on polaarne, kiud ei oma täislaengut;
Amfoteersed – PAA molekulis on nii negatiivselt kui positiivselt laetud rühmi; nende laeng sõltub keskkonna pH-st
Tsvitterioonsed – kaksikioonsed.
Anioonaktiivsed PAA-d.
Anioonaktivsed PAA-d on kõige enam levinud. Siia kuuluvad näiteks seebid,
Alküülbenseensulfonaadid, ligniinsulfonaadid, sulfoneeritud alkoholid jne.
Seebid:
Seebid on rasvhapete leelismetallide soolad:
CxHyCOO - M+, kus x on tavaliselt 15-17, y on tavaliselt 31-35, M+ on tavaliselt Na+, K+, NH4+
Rasvhapped on karboksüülhapped lineaarse ja hargnemata küllatunud või küllastumata süsivesinikahelaga, millest tähtsamad on:
Stearhape (oktadekaanhape) – C17H35COOH (küllastunud) toatemperatuuril tahke:
Palmitiinhape (hekasdekaanhape) – C15H31COOH (küllastunud) toatemperatuuril tahke;
Lauriinhape – C11H23COOH – (küllastunud) toatemperatuuril tahke;
Oleiinhape (oktadetseenhape) – C17H33COOH (küllastumata C9-C10) – toatemperatuuril vedel.
Üldreeglina võib seebina kasutada kõiki karboksüülhapete C10 – C20 soolasid. Alla C10 tekkiv seep on liiga vees lahustuv ja üle C20 liiga vähe lahustuv, et saavutada head pesemisefekti. Seebil peab olema mõõdukas lahustumisvõime.Enamlevinudkatioon seepides on Na+ , kuigi ka K+ja NH4+ on levinud.Seebi koostises olevad karboksüülhapped on suhteliselt nõrgad happed . Nad tekivad seebi lahustamisel happelises vesilahuses ja on vees lahustumatud. Seega on seebid lahustuvad ainult aluselistes lahustes ja toimivad seal suhteliselt efektiivselt. Seepide suureks puuduseks on see, et nad sadenevad veest välja vee karedust põjustavate kahevalentsete katioonide toimel (Ca2+; Mg2+), moodustades vesilahuse pinnal hõljuva valkjashalli sademe. Seda põhjustavad karedas vees sisalduvad Ca2+ ja Mg2+ ioonid , mis reageerivad seepidega
2CxHyCOO -Na+ + Ca2+  Ca(CxHyCOO)2 +2Na+
Samal põhjusel ei ole seebiga võimalik pesta merevees ja pesemisel tavalise, kareda kraaniveega tekib seebi suur kulu. Tekkinud nn. Ca-seep sadeneb ka tekstiilimaterjalide kiududele, muutes need halliks ja sadeneb ka vannide seintele , tekitad4es kleepuva, ebameeldiva sademe.
Seepe toodetakse NaOH ( seebikivi ) vesilahuse ja rasvhapete vahelisel reaktsioonil:
C17H35COOH + NaOH  C17H35COONa + H2O,
Või rasvade hüdrolüüsil leelistes, mida nimetatakse ka rasvade seebistamiseks:
C17H35COO-CH2 CH2-OH
C17H35COO-CH + 3NaOH  3C17H35COONa + CH-OH
C17H35COO-CH2 CH2-OH
Tööstuslikult toodetud seebid on tegelikult segud erinevatest rasvhapetest saadud Na-sooladest. Kasutades NaOH asemel kaaliumhüdroksiidi KOH-d, saadakse vedelaid seepe (näiteks roheline seep).
Peale tavaliste seepide kasutatakse veel lineaarseid alküülbenseensulfonaate ( LABS ), mis koosnevad benseenituumast, millega on seotud 12 süsiniku pikkune süsivesinikahel ja sulforühm –SO3H. Sulforühm võib paikneda juhuslikus asendis benseenituumas. Kuna LABS-i pindaktiivsete ainete molekulid sisaldavad sulforühma –SO3H, mis on tugev hape, siis lahustuvad nad edukalt nii happelises kui aluseslises keskkonnas – lahustes . Nende Ca2+ ja Mg2+ soolad on lahustuvad ja seetõttu LABS-i pesemisvõime ei halvene ka karedas vees. Samuti on ta efektiivne NaCl ja Na2SO4sisaldavas vees (sisuliselt merevees). Kuna LABS-i pindaktiivsed ained ei hüdrolüüsi ka kuumas vees, kasutatakse neid tekstiilimaterjalide keetmisel. Keskkonna seisukohalt: Nad ei lagune anaeroobses keskkonnas aga lagunevad aeroobses keskkonnas. (õhuhapniku toimel).
Pindaktiivsete ainetena kasutatakse veel:

• Ligniinsulfonaate: Kasutatakse tekstiilitööstuses dispergeerijatena. Pluss on odavus, puuduseks must värv.
  
• Sulfosuktsinaatestrid: On pindu kiirelt märgavad PAA-d. Kasutatakse kuivpuhastusel.
  
• Sulfoneeritud alkoholid. Näiteks Na-laurüülsulfaat, mis on suurepärane vahutekitaja (C12H23-OSO3Na).
  
• Mitteioonsed PAA-d – puuduseks on väljasadenemine temperatuuri tõusul.
  

Katioonaktiivsed PAA-d
Katioonaktiivsed PAA-del on suurepärane võime kleepuda tahketele pindadele ja niimoodi neid moditfitseerida. Neid kasutatakse korrosiooni inhibiitoritena, määrdeainete ja kütuse lisandina, juuste konditsioneerides. Tekstiilitehnoloogias kasutatakse neid põhiliselt kui pehmendusaineid, anioonvärvainete kinniteid. Katioonvärvainetega värvides kui värvimiskiiruse aeglusteid. Katioonaktiivsete PAA-de kasutusalad on väiksemad.
Enamik katioonaktiivseid PAA-sid on pika ahelaga amiinide soolad. Näiteks:
C18H37NH3+Cl-, mida toodetakse rasvadest , taimsetest õlidest või sünteetiliselt.
Kvaternaarsed amiinid on kasutusel peamisel tekstiilitoodete pehmendajatena. Nad kinnituvad oma hüdrofiilse osaga kiudude pindadele ja nende hüdrofoobsed osad on suunatud kiust eemale – õhku. Sellel põhinebki pehmendamise efekt. Õhku suunatud molekulide osad vähendavad kiududevahelist hõõrdumist ja muudavad tekstiilitoote pehmeks . Sama toimemehhanism on ka katioonaktiivsetel PAA-del ka juuste hooldusvahendeis pms palsamites. Tüüpiline kvaternaarne katioonaktiivne PAA on tsetüül-trimetüülammooniumbromiid
CH3
C16H33N+- CH3Br
CH3
Kvaternaarsed soolad on ühtviisi kasutatavad ja efektiivsed nii aluselises, neutraalses kui ka happelises keskkonnas.
Tsvitteroonsed e. kaksikioonsed PAA-d
Sarnaselt katioonaktiivsetele PAAdele, annavad ka kaksikioonsed PAA-d kiududele pehmuse. Näiteks võiks tuua N-alküül-β-iminodipropioonhappe, kus R on pikk süsivesinikahel:
CH2CH2COO-
R-+NH
CH2CH2COOH
Kaksikioonsed PAA-d sobivad koku kõigi teiste PAA-dega, on vees lahustuvad ja toimivad efektiivselt ka elektrolüütide, hapete ja aluste lahustes. Nad käituvad katioonaktiivselt.
Sissejuhatus nahakeemiasse.
Tekstiilikeemias on üks peamisi probleeme materjalide värvimine, millele peab eelnema rida mitmesuguseid operatsioone. (pesemine, valgendamine jt.) nahakeemia tähtsaim ja keskseim probleem on naha parkimine . Tekstiilimaterjalide värvimine teenib eeskätt disaini ja moe huve, siis ilma parkimata nahka praktiliselt kanda ei saa. ( Riidematerjale võib kanda ka värvimata, parkimata nahk haiseb, hakkab lagunema, kõdunema). Keemia ja nahatööstus on seetõttu teineteisele vajalikud valdkonnad. Tehisnahk on aga puhtalt keemiatööstuse toode.
Nahk ja karusnahk on kallid ja ilusad naturaalsed materjalid. Nende töötlemine on väga vastutusrikas tegevus ja seda mitte ainult tulemust silmas pidades, vaid siia lisandub ka pidev diskussioon loomakaitsjatega, kes välistavad loomade kasutamise tekstiilitööstuses.

Mis on toornahk ?
Nahatööstus tegeleb peamiselt imetajate nahkadega. Kõigi imetajate nahk on põhimõtteliselt ühesuguse ehitusega (evolutsiooniline testimine andis parima tulemuse). Nahatööstust huvitab põhimiselt pärisnahk ehk derma . Teised nahaosad eemaldatakse naha töötlemise käigus. Karusnaha tööstuses tuleb aga säilitada ka marrasknahk (epidermis) koos karvkattega.
Pärast ülearuste osade ( marrasknaha ja aluskoe) eemaldamist nimetatakse pärisnahka mälvaks. Mälva põhiosa moodustavad kollageenkiudude kimbud koos elastiini- ja retikuliinikiududega. Elastiin ja retikuliin on kollageenile lähedase koostisega. Kiudude vahel on mitmesugused lahustuvad või sültjad ained (albumiinid, globuliinid, polüsahhariidid). Ka need eemaldatakse töötlemise käigus enamasti kõik. Pärast epidermise (marrasknaha) eemaldamist jääb naha pinnale iseloomulik muster e maare, sest karvade ümbruses ulatub epidermis sügavale pärisnaha struktuuri sisse.
Mõisted:
Kollageen koosneb erinevate aminohapete jääkidest, kus põhilised on alaniin, glütsin, proliin, hüdroksüproliin, glutamiinhape, arginiin, lüsiin, aspargiinhape. Seega võib öelda, et kollageen on valk.
Derma e pärisnahk.
Epidermis e. marrasknahk.
Mälva jääb alles pärast marrasknaha ja aluskoe eemaldamist.
Kollageeni halb omadus on vähene vastupidavus vee suhtes. Külmalt pundub ta vees kõvasti. Seetõttu on märg parkimata nahk väga pehme ja veniv , kuivades tõmbub aga tugevasti kokku, muutub kõvaks ja rabedaks. Kuna kollageenikimpude molekulid ja kiud on võrdlemisi nõrgalt üksteisega seotud, siis pääsevad vee molekulid kergesti nende vahele (seega on kollageen hüdrofiilne), kangutavad need molekulid üksteisest eemale. Kuum vesi on veelgi hullem, sest ta denatureerib kollageeni kui valku ja see muutub vees lahustuvaks zelatiiniks (Vanasti tehti seanahaga ka tarretise jaoks kalgenduvat puljongit ).
Seda nähtust nimetatakse liimistumiseks. Toornhka eriti niisket ohustavad ka erinevad bakterid ja hallitusseened ning nahk rikneb kiiresti.

Karvkate
Loomade karvad karusnaha pinnal sarnanevad inimese juustega. Karvad koosnevad keratiinist, mis on vee suhtes palju vastupidavam valk kui seda on kollageen (pundub tunduvalt vähem).
Karusnahkade töötlemisel on põhiprobleemiks, et töötlemise käigus ei tuleks karvkate naha küljst lahti.
Karvade kuju võib olla väga erinev:
sirge kõver laineline krussis spiraalne
Karvade kuju oleneb loomaliigist ja tõust ning karva asukohast naha eri piirkondadel .
Enamikel loomadest (välja arvatud lammas, inimene ja mõned spetsiaalselt aretatud loomatõud) koosneb karvkate kahte liiki karvadest : pikemad , jämedamad ja hõredamalt asetsevad okaskarvad ning lühemad, peenemad, sirged ning hästi vetruvad. Nad annavad karvkattele tugevuse. Aluskarvad on tavaliselt lainelised või krussis, nad annavad karvkattele soojapidavuse.
Nahkade liigid.
Nahkasid liigitatakse:

Loomade suuruse järgi suureks (lehma-, pulli -, härja-, hobuse-, ka seanahk) ning väikesteks ( kitse -, lamba-, vasika- ja varsanahk). Väikesed nahad on õhemad ja ühtlasema paksusega. Suured nahad on turja piirkonnas tihti väga paksud ning neid on seetõttu ka raske kasutada ja parkida .

Parkimisviisi järgi jagatakse nahad

• mineraal - (enamasti kroom);
  
• taim-;
  
• süntaan-;
  
• rääsparknahkadeks.
  

Päris kindlat piiri tõmmata ei saa, kuna sageli kasutatakse erinevaid ja kombineeritud parkimisviise.

Otstarbe järgi jagatakse nahad

• jalatsi -;
  
• sadulsepa-;
  
• tehniliseks,
  
• galanterii-,
  
• rõivanahkadeks.
  

Jalatsinahk jagatakse omaette alus- ehk tallanahaks, pealsenahaks ja voodrinahaks. Tallanaha suhtes on nõuded kõige karmimad: ta peab olema jäik, kuid ka painduv , niiskus ja kulumiskindel.
Tallanahka valmistatakse suurte loomade turjanahast, mis pargitakse kombineeritud (mineraal-, taim- ja süntaanparkimise) parkimiste abil. Tähtsad on ka talla ühendamise võtted pealsetega. Nael - ja kruviühenduse korral peab nahk olema jäigem, õmblus ja liimühenduse korral painduvam. Liimühenduse korral ei tohi nahk olla ka väga tihe, sest siis imbub liim halvasti nahka.
Pealsenahk peab olema pehme, parasjagu plastiline ja veniv (vormitav), kuid ta ei tohi ka vormist välja minna. Pealse pöiaosa ei tohi praguneda pideval painutamisel. Pealsenahk peab olema tugevam, kui kasutatakse nael või kruviühendust pealse ja talla ühendamiseks. Paksematest pealsenahkadest on tähtsaim juhtnahk – tugevasti rasvatatud veekindel ja tugev suurte loomade nahk, mis on pargitud kombineeritud võtetega. Juhtnahk on tumedat värvi, pinnalt teda ei värvita. Õhemad pealsenahad on tavaliselt kroomparknahad ja neid on väga palju sorte. näit. Ševroo – kitsenahast; ševrett – valmistatakse lambanahast. Kui naha pind lihvitakse sametitaoliseks, nimetatakse seda nubukiks, lihvitud sisepinnaga nahka nimetatakse veluuriks. Seemisnahk on eriti pehme, õhuke ja hõreda struktuuriga rääsparknahk, mis kõlbab isegi filtrimiseks . Seemisnahka saab seebiga pesta ja ta on märjalt ja kuivalt peaaegu samasugune.
Sadulsepa ja tehniline nahk.
Sadulsepanahk peab olema eriti tugev ja niiskusele vastupidav. Selleks otstarbeks – sadulsepanahaks – sobivad juhtnahk ja raagnahk. Raagnahk on nõrgalt pargitud, kuid väga tugevasti rasvatatud, valkjas või kollakas, tugev ja plastiline nahk. Sellest valmistatakse ka rihmasid. Tehniliste nahkade korral on enamasti nõutud, et nad oleksid väga ühtlase paksusega ( näit trumminahk)
Rõiva- ja galateriinahk.
Nahkrõivad valmistatakse enamasti kroomnahast (ševrett), mis peab olema kerge, pehme ja ka parasjagu veniv. Heledamad nahad on kollakspruunid rõiva- ja galanteriinahad ja need on taim-süntaan või taimparknahad. Kasutatakse ka töödeldud pinnaga nahkasid (nubuk, veluur jt.) Galanteriinahale võidakse pressida ka reljeefne muster või tehismaare.Seanahka kasutataks ka galanteriinahana, sest tal on huvitav maare ja läbivad karvaaugud ei sega kasutamist. Safian ja šagrään on pehmed , taimpargitud ja enamasti värvitud, reljeefse mustriga kitsenahad.
Karusnahk.
Oskusliku parkimise käigus võib karusnahk isegi ilusamaks minna. Üks enamkasutatavamaid karusnahku on lambanahk. Seda kasutatakse nii pügamata kui pöetult, nii värvimata kui värvitult. On üks väheseid nahku , mida kasutatakse enamasti nii, et karvkate on seespool. Palju kasutatakse ka küülikunahku, neid pöetakse, värvitakse ja nende töötlemisega saadakse teisi kallimeid nahku imiteerivaid nahku. Karusnahkade puhul on nende ilusa välimuse kõrval ka väga oluline nende vastupidavus (kulumiskindlus – hõõrdekindlus) Küülikunahal on see väga väike.
Nahkade parkimiseelne töötlemine.
Nülitud nahalt tuleb eemaldada naha aluskoed ja rasv , mis muidu imbuks karvkattesse ja see raskendab naha töötlemist ning kvaliteetse karusnaha saamist.
Toornaha konserveerimine .
Kuna naha parkimise ei järgne kohe pärast naha eemaldamist, siis tuleb toornahad konserveerida. Toornahas hakkavad juba mõne tunni jooksul arenema mikrorganismid, mis lagundavad nahka. Nahk tuleb kiiresti konserveerida. Meetodid:

Külmutamine – tugeval jahutamisel võib toornaha struktuur kahjustuda, nende transportimine on tülikas, nahad on rabedad.

Kuivatamine – on lihtne võte. Nahas peab niiskust olema kuivatamise järel alla 15% ja mikroorganismid ei arene siis edasi. Kuivatada tuleb aga kiiresti, et nahk ei jõuaks mädanema minna. Kuivatatud naha puuduseks on ka haprus – rabedus ja ta võib kergesti murduda. Kuivatamist kasutatakse õhemate nahkade ja karusnahkade korral. Kuivatatud nahk kardab väga niiskust ja läheb niiskuse tõttu kiiresti roiskuma

Soolamine – soolamise võtted (erinevad) on kõige kindlamad konserveerimise võtted. Kasutatakse ka kombineeritud soolamist koos happe lisamisega või hapendamist.
Pärast säilitamist hakatakse nahku edasi töötlema. Selleks neid kõigepealt leotatakse, et eemaldada suurem osa sooli jt konservante ja viia nahka küllaldaselt vett. See on järgneva töötluse jaoks vajalik ja siis hakatakse edasi töötlema. Naha struktuur ei tohi olla liiga tihe, siis ei imbu reagendid nahka sisse.
Karvade eemaldamine.
Ainult erijuhtudel (seanahk) saab karvu eemaldada kuuma veega. Enamasti vähendatakse karva sidet nahaga keemiliste ja biokeemiliste võtetega. Karvajuure valgud lagunevad kõige kergemini leeliste (Ca(OH)2) ja Na2S segu toimel. Võidakse kasutada ka mitmesuguseid oksüdeerijaid ja redutseerijaid. Reagendid ei tohi olla liiga tugevad, et kahjustaksid ka nahka. Enamasti mõjutatakse tsüstiinsidemeid –S-S- . Sageli valmistatakse eraldatud karvadest teisi materjale: näiteks saab neist teha vilti. Kõige puhtamalt töötavad ensüümid.
Painimine.
Et parkaine saaksid korralikult naha sisse, naha struktuuri tungida, peab nahka hõredamaks muutma . See toimub painimise ajal. Painimiseks kasutatakse põhiliselt kustutatud lupja (kaltsiumhüdroksiidi). Painida võib ka karvade eemaldamise ajal või pärast seda. Painimise põhieesmärk on kollageeni struktuuri hõrendamine. Painimise tagajärjel kiudude kimbud lagunevad osaliselt ning kiudude vahel olevad mittekollageensed valgud lahustuvad. Protsessi käigus peab jälgima, et kollageen ei hakkaks lahustuma (see võib toimuda pärast muude valkude lahustumist). Painimise vältel naha poorsus suureneb ja kollageenkiud punduvad. Painimist ei saa kasutada karusnahkade puhul, sest siis tuleks karv lahti. Pärast painimist tuleb vabaneda nahas tekkinud Ca – sooladest. Selleks leotatakse nahka ammooniumisoolade lahustes.
Pikeldamine.
Pikeldamine muudab nahka happelisemaks. See on eriti kasulik mineraalparkimise jaoks. Pikeldamisseguks on tavaliselt happe ja keedusoola (NaCl) lahus. Hape lõhub kollageenis osa vesiniksidemeid ja ioonseid sidemeid, mistõttu nahk muutub veelgi plastilisemaks. Nahast tõrjutakse välja ka liigne vesi selle protsessi käigus
Pikeldamise tähtsus on eriti suur karusnahkade korral, kuna neid ei saa painimisega hõrendada. Hapendamine jahust valmistatud taigna abil on pikeldamise erivõte, kuna siin tekib taigna hapnemisel piimhape , struktuuri aitavad hõrendada ka mitmesugused ensüümid. Hapendamise kestvust tuleb järlgida. Liiga pikalt töötlemisel võib karv lahti tulla.
Rasva eemaldamine.
Rasva võib vaatamata esialgsele mehhaanilisele rasva eemaldamisele sisalduda nahas veel küllaltki palju. See on märgatav nende loomade korral, kelle nahaalune rasvakiht on paks – lammas, siga. Rasva võib sisalduda karvkattes ja see võib rikkuda naha kvaliteeti. Lambanahk on eriti rasvarikas. Naha struktuuris sees olev rasv takistab parkimist, kuna parkained ei saa tungida naha sisse. Naha sisemine rasv ja karvkattes olev rasv eemaldatakse pesemisvahenditega või lahustatakse orgaanilistes lahustites ( halogeenoalkaanid , bensiini erinevad fraktsioonid) või kasutatakse mõlemat meetodit kombineeritult.
Naha parkimine
Parkimise mõiste
Parkimata nahaga ei ole midagi teha, ta kardab vett ja kõrgemat temperatuuri. Parkimata naha struktuur on fikseerimata. Vee toimel eemalduvad kollageenimolekulid üksteisest, kuivades liginevad jälle.
Parkimine on olemuselt naha struktuuri fikseerimise protsess põiksidemete abil. Selle tagajärjel ei saa nahk nii tugevasti enam punduda ega ka kuivades enam kokku kuivada.
Parkimine on pöördumatu protsess. Tema efektiivsust saab määrata, kui võrrelda pargitud ja parkimata naha omadusi.
Pargitud naha üks olulisemaid omadusi on liimistumistemperatuur.
Kui kuiva naha tükk panna vette ja hakata vee temperatuuri aeglaselt tõstma, siis saab täpsel fikseerida selle temperatuuri, mille juures nahatükk tõmbub kokku ja hakkab deformeeruma. Seda temperatuuri nimetataksegi liimistumistemperatuuriks. Sellel temperatuuril hakkab osa põiksidemeid katkema. Mida rohkem põiksidemeid tekib parkimisel ja mida tugevamad need on, seda kõrgem on liimistumistemperatuur. Parkimata naha liimistumistemperatuur ei ole üle 60o C, pargitud nahal on see märgatavalt kõrgem, mõnikord isegi 130oC. Kui parkimata nahka kuumutada liimistimistemperatuurist kõrgemal temperatuuril, muutub see mõne tunni jooksul zelatiiniks. Pargitud nahast lahustub ainelt väike osa .
Naha parkimine on mõneti sarnane kummi vulkaniseerimisega. Kui põiksidemeid tekib liiga palju, võib ka nahk muutuda liiga jäigaks ja rabedaks. Sellise ülepargitud nahaga ei ole midagi peale hakata, sest parkimine on pöördumatu protsess.
Parkimisviise liigitatakse parkimisreagentide järgi, need määravad ka põiksidemete iseloomu.
Mineraalsed parkained.
Mineraalsetest parkainetest on kõige tähtsamad kroom(III) ühendid (soolad). Kroomi nagu teistegi siirdemetallide üheks omaduseks on kompleksühendite moodustamine. Metalli katioon on seejuures kompleksi moodustajaks e. tsentraaliooniks, mis seob endaga kas vastasnimelised ioonid või neutraalsed molekulid. Neid osakesi nimetatakse ligandideks. Neil molekulidel peab olema vabu elektronpaare ja nad moodustavad tsentraalaatomi ümbere sisesfääri. Igale kompleksimoodustajale on iseloomulik kindel ligandide arv ehk koordinatsiooniarv. Kroom(III) korral on see kuus – 6-. Kompleksimoodustaja (antud juhul kroom) ja ligandide vahel tekib koordinatiivne side ehk doonor – aktseptorside. Moodustub sarnane side kovalentse sidemega, aga tekke mehhanism on erinev: Üks aatom (doonor) annab oma vaba elektronpaari teise aatomi (aktseptori) tühjale orbitaalile ja selle tagajärjel moodustub ühine elektronpaar doonor- aktseptor mehhanismi järgi. Selgituseks saab kasutada ammooniumiiooni tekkemehhanismi.
H H
׀ ׀ 
H – N: + H  H – N – H
 
H H
Kroom võib oma sisesfääri siduda kloriidioone, vee molekule aga ka karboksülaatioone. Kroom kasutab kompleksühendite moodustamisel oma vabu d-orbitaale.
Kollageen kui valk koosnes põhiliselt glutamiinhappe, aspargiinhappe, arginiini ja lüsiini jääkidest. Kollageeni peptiidahelas on karboksüülrühmad ja aminorühmad paraja pikkusega kõrvalharude otsas ja seetõttu kompleksi moodustamiseks hästi kättesaadavad.
Kroomparknahk on üks paremaid nahku: ta on keemiliselt püsiv, elastne, pehme. Eriti vastupidav on kroomparknahk kõrgemate temperatuuride suhtes. Kroomnaha struktuur on võrdlemisi hõre (poorsus suur). Puuduseks võib olla ka mõningane rohekas värvitoon, mis on põhjustatud Cr3+ ühenditest (iooni värvus). Parkimisel saavutatakse veel häid tulemusi tsirkoonium (IV) ühenditega. Koordinatsiooniarv on 6, 8. Puuduseks on nende ühendite väga kõrge hind. Kasutatakse veel ka alumiiniumiühendeid koos kroomiga või ilma. Alumiiniumiühenditega saadakse valge nahk. Alumiiniumi koordinatsiooniarv on tavaliselt neli 4.
Formaldehüüd ja rääsparkimine.
Mõlema parkimise juures on oõiksidemete moodustajaks aldehüüdrühm
-CHO. Formaldehüüdis ehk metanaalis HCHO on aldehüüdrühm juba olemas aga rääsparkimise juures tekib see parkimise käigus Arvatakse, et põiksidemed tekivad tõenäoliselt kollageeni aminohapete kõrvalharude aminorühmade kaudu, mis reageerivad aldehüüdrühmadega.
R R
׀ -H2O ׀
-NH2 + CH + H2N- -NH-CH – NH-
║
O
Formaldehüüdparknahk on orgaaniliste ainetega pargitud nahkade seas üsna kõrge liimistumistemperatuuriga (95oC), võrdlemisi tugev ja painduv. Formaldehüüdi suure kontsentratsiooni korral võib juhtuda, et toimub üleparkimine, sest formaldehüüdi molekul on väike ja tungib kergesti nahka sisse ja mahub kollageenimolekulide vahele, tekitades liigselt põiksidemeid. (NB! Parkimine oli aga pöördumatu protsess)
Rääsparkimisel on aga lähteaineks parkimisel rääs e. traan e.mereloomade rasv. Seal on rasvhappe jääkides mitu kahekordset sidet. Oksüdatsioonil õhuhapniku toimel tekib neist kaksiksidemete kohalt aldehüüdrühmad, mis moodustavadki põiksidemeid.
O2
-CH=CH- -GHO + OHC-
Rääsparkimist kasutatakse kõige enam seemisnaha tootmisel. Ilmselt jääb kasutatud traanist suur osa naha sisse (ilmselt seotakse ka keemiliselt) ning seetõttu on seemisnahk väga pehme, plastiline ja veniv.. Liimistumistemperatuur on ka küllatki madal ( 70oC).
Karusnahku rääsparkimisega parkida ei saa, sest karusnahk muutub liiga rasvaseks. Seemisnahk vajab ka palju mehhaanilist töötlemist. Eskimod ja teised Arktika põlisrahvad valmistasid seemisnahka nii, et lasid hambututel vanakestel rasvatatud nahka närida – nii oli välistatud oht, et õhuke nahk kogemata auklikuks hammustataks.
Taimsed parkained
Taimseid parkaineid nimetatakse ka tanniidideks. Neid leidub paljudes puudes ja põõsastes, kõige rohkem aga koores . Tanniidid on rohkem või vähem veeslahustuvad ja parkimiseks valmistatakse peenestatud puukoorest ekstrakte. Eesti taimedest on kõige sobivamad tammekoor ja pajukoor. On kasutatud ka kuusekoort. Maailma mastaabis on üks paremaid taimi Lõuna-Ameerikas kasvav kebratšo („kirvelõhkuja“ oleks eestikeelne ligilähedane vaste), mille raudkõva puit on väga tanniididerohke. Tanniide saab ka mangroovidest ja akaatsiatest. Tanniidid on keerulised ühendite segud. Kõige enam sisaldavad nad aga aromaatseid ühendeid, mis on pärit gallushappest ja tema estritest iseendaga ja fenoolide või monosahhariididega.
(Gallushape 3,4,5 trihüdroksübenseenkarboksüülhape)
Tanniidide kõige tähtsamad rühmad on fenoolsed hüdroksüülrühmad ja karboksüülrühmad. Nad on tüüpilised nõrgad happed, mis neutraalses või happelises keskkonnas dissotsieeruvad vähe.Nende molekulid võivad lahuses suuremateks osakesteks kleepuda. Tanniidide molekulid ei mahu oma suurte mõõtmete tõttu igale poole nahastruktuuri sisse nii nagu mineraalained seda tegid. Tanniididel on aga palju funktsionaalseid rühmi, mis võivad anda palju ja erinevat tüüpi sidemeid. Põiksidemete moodustamisel on kõige tähtsamad vesiniksidemed. Tanniididega pargitud nahast saab suurema osa tanniide välja pesta heade lahustitega nagu atsetoon. Kuna tanniidide molekulid on väga suure, siis on nendega parkimisel väga oluline naha struktuuri hõrenemine painimisel ja pikeldamisel. Kasulik on ka nahkade mehaaniline mõjutamine parkimisel ( painutamine ). Tanniidparkimine ei tohi toimuda väga kiiresti, selle meetodiga saadakse üldiselt tihedam nahk kui kroomparkimisel. Seda ei ole enam eraldi vaja täita.. Tanniidparkimisel saadakse nahale ilus kollane või punakaspruun värvus, kuna tanniidid toimivad ka kui värvained. Liimistumistemperatuur on 65 – 80oC, sobib ka karusnaha jaoks. Puuduseks on kallis hind.
Sünteetilised parkained – süntaanid.
Süntaanid on palju odavamad kui looduslikud parkained ja nende struktuuri on võimalik väga täpselt muuta ja reguleerida. Kõik sellised parkained sisaldavad peaaegu alati fenoolseid hüdroksüülrühmi ja sulforühmi. Viimased viiakse väävelhappe abil aromaatsesse tuuma sisse. Sulforühmad suurendavad süntaani lahustuvust vees ja võimaldavd moodustada sidemeid kollageeni molekulide aminorühmadega.. Süntaanid tungivad naha sisse hästi, sest on väiksemad kui tanniidid. Nahk on aga seetõttu hõredam. Saadakse aga väga ilus valge nahk.
Kombineeritud parkimisvõtted
Üksteise puuduste kompenseerimiseks kombineeritakse erinevaid parkimisviise. Kroomparkimisel jääb nahka parkaineid 2 – 4% ja nahk on suteliselt hõre, tanniidparkimisel jaab nahka kuni 30% aineid ja nahk on suhteliselt ihe. Nende meetodite kombineerimisel saadakse paremate omadustega nahad.. Ka saab tõsta nii liimistumistemperatuuri, mis tanniidparkimisel oli suteliselt madal.
Parkimine polümeeridega.
Parkimiseks saab kasutada ka mitmesuguseid polümeere. Nendega saab tekitada põiksidemeid jaühtlasi täita ka struktuure. Saadakse tugev, kulumiskindel ja vett vähe läbilaskev nahk. Näiteks kasutatakse aminoformaldehüüdvaikusid ja fenoolformaldehüüdvaigud.
Parkimisjärgsed operatsioonid .
Naha ja karusnaha värvimine
Karusnaha värvimine on põhimõtteliselt samalaadne villa värvimisele, sest värvitav aine on keratiin, see on sama. Värvitakse odavamaid karusnahku nagu lammas ja küülik. Kallimate nahkade välimust püütakse säilitada. Karusnaha värvimiseks saab kasutada ka samu värvaineid mis tekstiilidegi korral villa värvimiseks kasutati. Palju kasutatakse aniliinmusta tüüpi värvaineid, kasutatakse ka metallisooladega peitsimist.
Naha värvimine on keerulisem. Kuna tahetakse värvida nahka kogu paksuses , siis tuleb varvida kollageeni koos parkainetega. Seetõttu võib nahk värvuda palju halvemini happeliste värvainetega (süntaannahk) või hoopis paremin (kroompark), sest kroom mõjutab värvaine sidumist. Jalanõude tööstuses on oluline naha värvimine pinnalt ja sellised värvid on põhimõtteliselt emailid. Need peavad aga olema painduvad ja elastsed, see peab veidi õhku läbi laskma ja säilitama ka naha mustrit. Mõnikord see pressitakse sisse (tehismaare). Kelmete moodustajatena kasutatakse polüakrüülnitriili, polüvinüülkloriidi jt. Lakknah tootmisel ei saa hügieenilisuse nõuet täita. Täidetakse kõik nahapoorid – ei ole tervislik.
Naha täitmine.
Peale naha töötlemist on tihti vaja veel nahka täita. Seda tehakse peente anorgaaniliste pulbritega nagu baariumsulfaat BaSO4, kaoliin .
Peale naha täitmise on oluline ka naha rasvatamine (juhtnahk, tallanahk). Parema tulemuse saavutamiseks rasvu enneka kuumutatakse, siis nad imenduvad paremine nahka sisse. Rasva eraldumist soodustab ilmastik, Lisarasva pannakse näiteks kingade viksimisel juurde.
Tehisnahk ja –karusnahk.
Ka tehisnahad koosnevad kahest kihist : aluskihist vastab dermale ning kattekihist, mis vastab epidermisele. Kattekihis on polüvinüülkloriid CH2=CHCl või polüuretaan) Tehisnaha töötlemisega püütakse sellele anda naturaalnahale sarnane välimus.
42