Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Разработка эффективных технологий крашения и печатания хлопчатобумажных тканей бифункциональными активными красителями

Диссертация: Разработка эффективных технологий крашения и печатания хлопчатобумажных тканей бифункциональными активными красителями
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Известно, что активные красители, вследствие образования химических (ковалентных) связей с функциональнымигруппами текстильных волокон, обеспечивают получение на различных материалах окрасок с высокой устойчивостью к физико-химическим воздействиям (свет, трение, стирка, пот, химчистка и др.). / 81,82. /. Однако, в результате взаимодействия активных красителей не только с волокном, во и с водой… Читать ещё >

Разработка эффективных технологий крашения и печатания хлопчатобумажных тканей бифункциональными активными красителями (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • существующих проблем колорирования поставлены задачи экспериментальных исследований
  • В экспериментальной части работы (главы 2−4) осуществлено теоретическое обоснование и разработаны технологии крашения и печати хлопчатобумажных тканей бифункциональными активными красителями

Во второй главе представлены результаты сравнительного изучения растворимости, степени агрегации, диффузионно-сорбционных характеристик, реакционной способности и скорости гидролиза моно- и бифункциональных активных красителей с различными хромофорными системами и функциональными группами.

В третьей главе проведен выбор и оптимизация наиболее эффективных технологий крашения хлопчатобумажных тканей бифункциональными активными красителями.

В четвертой главе содержатся результаты, на базе которых разработана рациональная технология печатания целлюлозныхтканей бифункциональными активными красителями.

Пятая глава диссертации посвящена оценке технико-экономической эффективности и экологической безопасности разработанных технологий колорирования текстильных материалов.

В шестой главе (методическая часть) дана характеристика объектов и методов экспериментальных исследований.

ЛИТЕРАТУРНО-АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.12.

ГЛАВА 1. КОЛОРИРОВАНИЕ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ АКТИВНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ.12.

1.1 Целлюлоза (на примере хлопка) как объект колорирования.12.

1.2 Характеристика активных красителей как средства получения окрасок на текстильных материалах из целлюлозных волокон.23.

1.2.1 Общие сведения.23.

1.2.2 Взаимодействие активного красителя с целлюлозным волокном.25.

1.2.3 Гидролиз активных красителей.34.

1.3 Характеристика технологических способов крашения и печатания целлюлозных материалов активными красителями.37.

1.3.1 Характеристика процесса печатания активными красителями.47.

1.4 Свойства и особенности применения бни полифункциональных активных красителей.51.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.72.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И СОЗДАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ КРАШЕНИЯ И ПЕЧАТАНИЯ Х/Б ТКАНЕЙ БИФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ АКТИВНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ.72.

2.1 Сравнительная оценка растворимости активных красителей и их состояния в водных растворах.п.

2.2 Сравнение диффузионно-сорбционных характеристик монои бифункциональных активных красителей.88.

2.3 Сравнение реакционной способности, степени фиксации и гидролиза исследуемых активных красителей.96.

ГЛАВА 3. ВЫБОР И ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ КРАШЕНИЯ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТКАНЕЙ БИФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ АКТИВНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ.121.

ГЛАВА 4 РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПЕЧАТАНИЯ.

ПРИ ИСПОЛЬЗОВАНИИ БИФУНКЦИОНАЛЬНЫХ АКТИВНЫХ КРАСИТЕЛЕЙ.137.

4.1 Исследование реологических свойств загусток и печатных красок.139.

4.2 Устойчивость печатных красок при хранении.144.

4.3 Оценка качества печати хлопчатобумажных тканей.146.

ГЛАВА 5 ОЦЕНКА ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ И ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ КОЛОРИРОВАНИЯ БИФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ АКТИВНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ.153.

5.1 Технологические регламенты крашения и печатания хлопчатобумажных тканей бифункциональными активными красителями.153.

5.1.1 Крашение.153.

5.1.2 Печатание.156.

5.2 Технико-экономические преимущества применения бифункциональных активных красителей.157.

5.3 Рекомендации по локальной очистке сточных вод при колорировании текстильных материалов.158.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.161.

ГЛАВА 6 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.164.

6.1 Характеристика используемых объектов.164.

6.1.1 Текстильный материал.164.

6.1.2 Активные красители.164.

6.1.3 Щелочные агенты.166.

6.1.4 Загустители.166.

6.1.5 Стабилизаторы вспененных печатных красок.167.

6.1.6 Текстильно-вспомогательные вещества (ТВВ).167.

6.2 Методы экспериментальных исследований.168.

6.2.1 Определение растворимости активных красителей в воде.168.

6.2.2 Определение степени агрегации активных красителей.169.

6.2.3 Определение коэффициента диффузии активных красителей в целлюлозный субстрат.169.

6.2.4 Определение сродства активных красителей к целлюлозному волокну. по.

6.2.5 Определение реакционной способности активного красителя. i7i.

6.2.6. Определение степени ковалентной фиксации активных красителей.172.

6.2.7 Определение константы скорости гидролиза активных красителей.173.

6.2.8 Определение остаточного содержания езафиксированногокрасителя на волокне.173.

6.2.9 Режимы крашения хлопчатобумажных тканей активными красителями. 174.

6.2.10 Определение интенсивности окрасок.175.

6.2.11 Определение показателей цветового различия и насыщенности цвета. 175.

6.2.12 Определение устойчивости окрасок.175.

6.2.13 Печатание образцов хлопчатобумажной ткани.176.

6.2.14 Приготовление загусток и печатных красок.176.

6.2.15 Оценка реологических характеристик загусток и печатных красок.177.

6.2.16 Определение резкости контура печатного рисунка.178.

6.2.17 Определение степени пропечатки ткани.178.

6.2.18 Определение степени закрашивания белого фона при промывке напечатанной ткани.179.

6.2. 19 Оценка биоразлагаемости водных растворов красителей.179.

6.2. 20 Оценка погрешности результатов измерений.179.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ.180.

ПРИЛОЖЕНИЯ.191.

Актуальность темы

диссертационного исследования.

Активные красители, наряду с дисперсными и пигментными, занимают ведущие позиции в процесасах колорирования текстильных волокнистых материалов. По последним данным доля их использования среди остальных классов красящих веществ возросла до 30−35%. Такое повышенное внимание к активным красителям обусловлено возможностью получения, прежде всего, на целлюлозосодержащих текстильных материалах широкой гаммы интенсивных, ровных и прочных окрасок, соответствующих современным требованиям к качеству и безопасности текстильной продукции.

Высокие колористические и прочностные характеристики окрасок активными красителями обусловлены образованием прочных химических (ковалентных) связей с функциональными группами волокнообразующего полимера. В то же время применение активных красителей связано с проблемой их гидролиза (ниактивации) в водной среде, который имеет место в красильных растворах, а также при хранении печатных красок и окрашенных текстильных материалов. Следствием гидролиза является снижение степени полезного использования красителя, уменьшение интенсивности и прочности окрасок, повышение степени загрязнения сточных вод красильно-отделочных предприятий. Применение традиционных активных красителей сопряжено с их не универсальностью по отношению к текстильным волокнам, вследствие способности к ковалентной фиксации только на субстратах с нуклеофильными группами (целлюлозные, белковые, полиамидные). Достаточную технологическую сложность представляет удаление (отмывка) 20−30% незафиксированного красителя.

Во многом решение указанных проблем при колорировании текстильных материалов активными красителями может быть эффективным при переходе к новым типам красящих веществ данного класса, содержащих в хромофорной системе две и более функциональные группы, способные к образованию ковалентных связей с волокном (бии полифункциональные активные красители). Применение этих красителей обеспечивает почти 100%-ную (92−96%) фиксацию на субстрате при сведении к минимуму их гидролиза, повышение эффективности промывки и снижение загрязнения окружающей среды.

В связи с изложенным задача комплексного теоретического и экспериментального исследования свойств бифункциональных активных красителей, особенностей их технологического использования, оптимизации рецептур и режимов крашения и печати и качества окрашенных целлюлозосодержащих текстильных материалов является актуальной и важной для развития современных технологий колорирования текстиля.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с главным научным направлением кафедры химической технологии и дизайна текстиля по созданию интенсифицированных и экологически адаптированных технологий отделки текстильных материалов. Отдельные разделы работы выполнены по госбюджетной тематике в рамках программы «Развитие научного потенциала высшей школы» (Лентек 12.06−07). Ряд экспериментальных исследований и испытаний разработанной технологии осуществлены в учебно-научно-инновационном комплексе «Текстиль: цвет и дизайн» при кафедре химической технологии и дизайна текстиля СПГУТД с использованием современного красильного и печатного оборудования.

Результаты диссертационной работы представляют интерес для текстильных предприятий Сирийской Арабской Республики при выпуске окрашенных и набивных хлопчатобумажных и смесовых тканей.

Цель работы состоит в комплексном исследовании свойств бифункциональных активных красителей и создании на этой основе оптимизированных технологий крашения и печати целлюлозосодержащих текстильных материалов с повышением степени полезного использования красителей и снижением загрязнения промышленных стоков текстильных предприятий.

Для решения поставленной задачи работа проводилась в следующих основных направлениях:

1. Анализ свойств и способов применения существующих типов активных красителей;

2. Ознакомление с информацией об особенностях бии полифункциональных активных красителей;

3. Сравнительное изучение коллоидно-химических, термодинамических и спектральных характеристик бифункциональных активных красителей;

4. Исследование гидролиза бифункциональных красителей и поиск путей его снижения в условиях крашения волокнистых материалов;

5. Оценка влияния технологических параметров процесса колорирования на степень ковалентной фиксации бифункциональных красителей целлюлозным волокном;

6. Обоснование и выбор наиболее эффективной технологии крашения и печатания хлопчатобумажных тканей бифункциональными активными красителями;

7. Технико-экономическое обоснование разработанных процессов и оценка экологической безопасности созданных технологий и текстильной продукции.

Научная новизна результатов работы заключается:

1. В получении данных о растворимости, сорбционной и диффузионной способности молекул бифункциональных активных красителей в сравнении с известными монофункциональными аналогами;

2. В оценке специфики гмдролиза бифункциональных активных красителей и нахождения путей его минимизации;

3. В выявлении закономерностей ковалентной фиксации бифункциональных активных красителей от основных технологических параметров процесса колорирования целлюлозосодержащих текстильных материалов и создания на этой основе оптимизированных технологий крашения и печати;

4. В установлении особенностей состояния бифункциональных активных красителей в водных растворах и целлюлозном субстрате и определения условий получения окрасок с высокими колористическими и прочностными показателями.

Практическая значимость результатов диссертационной работы состоит:

1. В разработке оптимизированной технологии колорирования целллюлозосодержащих текстильных материалов бифункциональными активными красителями, реализация которой позволяет:

2. Повысить степень полезного использования красителя за счет увеличения ковалентной фиксации на текстильном материале и снижения гидролиза в красящих растворах и составах;

3. Расширить цветовую гамму окрасок заданного цвета с высокими колористическими и прочностными показателями;

4. В снижении содержания красителей в промывных водах, что обуславливает улучшение экологической ситуации, благодаря уменьшению их поступления в промышленные стоки красильно-отделочных предприятий;

5. В возможности широкого использования бифункциональных активных красителей в процессах крашения, нанесения рисунка и свободной росписи тканей с обеспечением высокого качества их художественно-колористического оформления.

Результаты диссертационной работы рекомендованы к практическому использованию на текстильных предприятиях и фирмах, имеют применении при выпуске изделий на ООО «Юнти» (Санкт-Петербург) и производственном участке УНИК «Текстиль: цвет и дизайн» при кафедре химической технологии и дизайна текстиля СПГУТД.

Результаты работы используются в учебном процессе кафедры XT и ДТ при подготовке специалистов по спец. 240 202 «Химическая технология и оборудование отделочного производства», 240 203 «Химическая технология реставрации и облагораживания текстильных материалов, кожи и меха» и 52 407 «Дизайн текстиля».

Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались, обсуждены и получили положительную оценку на Юбилейной научно-методической конференции, посвященной 170-ти летию кафедры химической технологии и дизайна текстиля (СПБ, СПГУТД, октябрь 2004 г.), научной конференции молодых ученых СПГУТД, посвященной 60-ти летию Победы (СПБ, СПГУТД, апрель 2005 г.), научно-технической конференции «Конъюктура рынка текстиля и пути создания конкурентоспособной продукции» (Москва, МГТУ им. А. Н. Косыгина, ноябрь 2005 г.), научно-практической конференции «Актуальные проблемы защиты окружающей среды» (Чебоксары, Чувашский государственный университет, 2006), Всероссийской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Дни науки» (СПБ, СПГУТД, 2006;07 г. г.).

Публикации. По результатам диссертационного исследования опубликовано 7 печатных работ.

Структура и объем диссертационной. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав (литературно-аналитической (1), экспериментальной (2−4), технико-экономической и экологической (5), методической (6), общих выводов, выводов, списка использованных источников (168 наименований) и 2 приложений,. Работа изложена на 130 с. машинописного текста, 27 рисунков и 46 таблиц. Общий объем диссертации составляет 190 страниц.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.

1. На основании анализа научно-технической информации установлена перспективность использования бифункциональных активных красителей (БФК) в процессах крашения и печатания текстильных материалов из целлюлозных волокон. Определены проблемы их применения, сформулированы задачи, требующие проведения комплексных исследований с целью оптимизации указанных технологий.

2. Установлено, что высокая растворимость БФК, обусловленная повышенным содержанием сульфогрупп в хромофорной системе не приводит к снижению устойчивости окрасок к мокрым обработкам, вследствие высокой степени ковалентной фиксации красителя на целлюлозном субстрате. Экспериментально доказано, что степень ассоциации молекул БФК увеличивается с ростом температуры и концентрации гидротропного вещества (мочевины). Показаны пути регулирования состояния БФК в растворе с помощью основных технологичебских параметров.

3. Путем расчета коэффициентов диффузии установлено, что диффузионная вктивность БФК занимает промежуточное положение между хлортриазиновыми и винилсульфоновыми активными красителями. Выявлены высокие значения термодинамического сродства и выбираемости БФК по отношению к целлюлозному волокну сопоставимые с аналогичными показателями для дихлортриазиновых красителей.

4. На основе электронных представлений дано объяснение экспериментально установленной высокой реакционной способности БФК. Найдена корреляция между реакционной способностью и степенью ковалентной фиксации красителей на целлюлозном субстрате, которая для БФ-красного 6С и БФ-синего превышает 90% при крашении по периодической и непрерывной (плюсовочно-запарной) технологиям.

5. Определен характер влияния температуры и продолжительности влажно-тепловой обработки на степень фиксации БФК. Отмечено, что результаты крашения для запарного и термического способов фиксации сопоставимы между собой. Доказана возможность ускорения процесса крашения при применении БФК.

6. В результате изучения кинетики гидролиза активных красителей установлено, что БФК гидролизуются в меньшей степени, отмечена их высокая устойчивость к щелочному гидролизу в диапазоне рН=6.8−13.1 и действию повышенных температур (75−85 °С), вследствие высокой реакционноспособности активных групп, взаимодействующих с гидроксильными группами целлюлозы.

7. При использовании различных способов крашения осуществлена оценка качества колорирования хлопчатобумажной ткани. Показано, что по показателям насыщенности, ровноты и устойчивости окрасок БФК имеют преимущество перед другими типами активных красителей. Подтверждена целесообразность использования периодического и плюсовочно-запарного способов крашения, а также применения выравнивателей при крашении БФК.

8. Изучен процесс печатания хлопчатобумажной ткани БФК красителями. Исследованы реологические свойства загустителей, определены их оптимальные концентрации. Установлено, что лучшие показатели динамической вязкости, тиксотропности, и кинетической устойчивости структуры имеют составы на основе альгината натрия (6%) и манутекса PC (3.5%). Отмечено аномальное реологическое поведение вспененных композиций, которое проявляется в эффектах реопексии и дилатантности, вследствие высокой упругости пузырьков газовой фазы.

9. Показано закономерное снижение степени ковалентной фиксации активных красителей при хранении печатных красок, отмечено, что для БФК временной гидролиз протекает менее интенсивно по сравнению с хлортриазиновыми и винилсульфоновыми красителями.

10. Осуществлена оценка качества печати хлопчатобумажной ткани активными красителями по способу плоской фотофильмпечати. Показано, что применение рекомендуемых составов с БФК позволяет формировать рисунки с четким контуром, необходимой степенью пропечатки, интенсивными, равномерными и прочными окрасками. Отмечено, что в процессе промывки не наблюдается заметной десорбции БФК и замыва фона напечатанной ткани, вследствие низкого содержания гидролизованной формы красителя.

11. Предложена оптимизированная технология печатания хлопчатобумажных тканей БФК, обеспечивающая высокий уровень художественно-колористического оформления текстиля и минимальное поступление красителя в сточные воды красильно-отделочного предприятия.

12. Дана оценка технико-экономических преимуществ технологий крашения и печатания хлопчатобумажных тканей БФК при реализации разработанных технологий колорирования. Рекомендовано применение в данном случае локальной очистки промывных и сточных вод методом фотохимической деструкции красителей с последующей микробиологической очисткой продуктов их разрушения.

ГЛАВА 6 МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

6.1 Характеристика используемых объектов.

6.1.1 Текстильный материал.

В качестве текстильного материала, который подвергался окрашиванию и печати использовалась подготовленная хлопчатобумажная ткань, характеристика которой дана в табл. 6.1.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПО ЛИТЕРАТУРНО-АНАЛИТИЧЕСКОМУ ОБЗОРУ И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

На основании всестороннего анализа научно-технической информации о свойствах и применении активных красителей установлено:

— активные красители являются относительно «молодым» (50 лет) и перспективным классом красящих веществ, обеспечивающих получение широкой гаммы окрасок на текстильных материалах из различных (чаще природных) волокон;

— отмечена целесообразность использования хлопчатобумажных и вискозных материалов как объектов крашения и печатания активными красителями;

Установлено, что традиционные (монофункциональные) активные красители широко используются в процессах колорирования текстиля, их свойства достаточно хорошо изучены и существует широкий спектр технологических способов крашения и печатания текстильных материалов, в том числе из целлюлозных волокон (периодические, полунепрерывные и непрерывные, однои двухстадийные, холодные и термозольные и др.) Несмотря на то, что к настоящему времени в достаточной степени исследованы еорбционно-дифузионные, кинетические, технологические и колористические свойства активных красителей, указанные способы колорирования ими не лишены ряда недостатков. К основным из них следует отнестиотносительно невысокую степень фиксации на волокне (60−80%) и значительный гидролиз в водной ванне, что приводит к непроизводительным потерям красителя и его накоплению в сточных водах. Существующие технологии крашения требуют высокого расхода электролитов, щелочных агентов, мочевины, теплои электроэнергии с учетом трудностей отмывания гидролизозанного красителя. Как правило, процессы колорирования монофункциональными активными красителями достаточно продолжительны, имеют высокую ресурсоемкость, не безопасны с экологической точки зрения.

Анализ источников информации показал, что большинство из куказанных проблем можно решить при переходе от традиционных активных красителей к красителям с двумя реакционными группами (бифунгкциональным). С этой точки зрения в настоящей работе ставится задача всестороннего сравнительного исследования свойств бифункциональных активных красителей и оптимизации наиболее приемлемых технологических процессов крашения и печати при их применении. При этом планируется проведение эксперимента в следующих направлениях:

— получение данных о коллоидно-химических (растворимость, степень агрегации) и еорбционно-диффузионных свойствах различных типов активных красителей;

— поиск путей снижения гидролиза бифункциональных красителей и повышения степени их ковалентной фиксации на целлюлозном субстрате;

— оценка влияния основных технологических параметров на накрашиваемоеть целлюлозных волокон бифункциональными активными красителями с оценкой устойчивости полученных окрасок. Обоснование и выбор наиболее эффективной технологии крашения.

— оценка возможности и Перспективности применения бифункциональных красителей в процессе печатания хлопчатобумажных тканей, выбор загустителя печатных красок и оптимизация условий фиксации красителя;

— оценка колористических и прочностных показателей окрасок, а также свойств окрашенных и напечатанных тканей;

— рекомендация технологий крашения и печати бифункциональными активными красителями, оценка их технико-зкокомической эффективности и экологической безопасности.

Результаты диссертационной работы направлены на совершенствование процессов колорирования текстильных материалов активными красителями и будут полезны как для развития научных представлений о химии и технологии данного класса красящих веществ, так и для повышения эффективности их практического применения,.

Разработанные в диссертации процессы будут рекомендованы для использования текстильными фирмами и предприятиями России и Сирийской Арабской Республики, где хорошо развита хлопчатобумажная отрасль текстильной промышленности.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И СОЗДАНИЕ ТЕХНОЛОГИЙ КРАШЕНИЯ И ПЕЧАТАНИЯ Х/Б ТКАНЕЙ БИФУНКЦИОНАЛЬНЫМИ АКТИВНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ.

Известно, что активные красители, вследствие образования химических (ковалентных) связей с функциональнымигруппами текстильных волокон, обеспечивают получение на различных материалах окрасок с высокой устойчивостью к физико-химическим воздействиям (свет, трение, стирка, пот, химчистка и др.). / 81,82. /. Однако, в результате взаимодействия активных красителей не только с волокном, во и с водой, которая, всегда находится в красильной ванне или печатной краске, происходит побочная реакция их гидролиза с переходом в инактивированную форму / 83 /. При этом до 30−35% традиционных активных красителей не закрепляются на субстрате ковалентными связями. В результате этого в процессе промывки окрашенных или напечатанных тканей незафиксированный краситель удаляется с материала и попадает в стоки участков крашения и, печати, а затем в общую систему водосброса текстильного предприятия / 84 /. Многие исследования и разработки в направлении снижениягидролиза активных красителей путем изменения технологических параметров- (рН, температура, концентрация, вид щелочнога агента и др.) не привели в полной мере к желаемому результату.

Данная проблема получила эффективное решение с появлением в последней четверти 20 века нового типа бии полифункциональных активных красителей. По определению бифункциональный активный краситель содержит в хромофорной системе две функциональных группы, способных к реакции с волокном. В 1980;81 гг. данный тип красителе" был разработан и предложен к использованиюяпонской фирмой Сумимото" и это было важнейшим событием за последнее время в областисинтеза и применения красителей в текстильной промышленности / 85 /. По мере приближения к бифункциональным красителям, появились патенты, в которых описывались хромофорные системы с 3 и 4 реакционным" группами ми, но они не нашли сколько-нибудь широкого применения.

Концепция использование преимуществ активных красителей с двумя функциональными группами предлагалась фирмой «Ай-еи-Ай» (Англия), которая перешла к производству таких красителей, известных под маркой «Проционы НЕ». При этом был реализован ряд. новых подходов для обеспечения необходимых свойств бифункциональных красителей известными хромофорными системами / 86, 89/. Основная идея в этом направлении состояла в создании ряда красителей для высокотемпературного колорирования текстильных материалов, с улучшенными сорбционными и фиксационными характеристикам по сравнению с красителями, имеющими одну реакционную группу, например, монохлортриазиновыми. Эта идея базировалась на том положении, что высокая субстантивность и возможность высокотемпературного использования при наличии в красителе двух активных групп, а также их высокая выбираемость обуславливают повышение степени ковалентной фиксации на волокне. Однако первые созданные красители такого типа отличались трудностью удаления их незафиксированной части в процессе промывки окрашенных или напечатанных материалов.

Структура активных красителей тина «Проционы Не» отвечала следующим формулам.

N^N О.

MCT-RN-A-N=N-E-NR-NCT.

2).

MCT-RN-A-N=N-E-N=N-A-NR-MCT.

3).

MCT-RN-Chrom-NR-NCT (4).

Фирмой «Сумитомо» был выпущен ряд смешанных бифункциональных красителей под торговой маркой «Сульификс Супра». Эти красители содержат одновременно монохлортриазиновую (низкой активности) и винилсульфоновую (средней активности) группы и отвечают общей формуле.

CI.

N^N r<^-S02CH2CH20S03Na.

Na30S ОН NH-l^^NH-iyJ.

Указанные красители способны практически полносты" выбираться волокном в присутствии неорганических селей, обеспечивая высокую степень ковалентной фиксации (более 90%) и могут бытьиспользованы при крашении по плюсовочно-накатному способу / 90 /. Красители типа «Сумификс супра» обладают рядом преимуществ по сравнению с моно-и бифункциональными активными красителям" других компаний. Наличие в структуре молекулы красителя двух активных групп различной реакционноспособности делает его менее чувствительным к температурному воздействию и он может использоваться в более широком температурном диапазоне (50−80 °С). Одновременно отмечается лучшая воспроизводимость оттенков полученных окрасок. Эти обстоятельства вместе с пониженной чувствительностьюк щелочам и положительно влияет на процесс крашения с переменной температурой, в частности, при окрашивании хлопчатобумажных тканей в жгуте. / 91 /. Важно отметить, что при относительно низкой температуре фиксация красителя протекает, главным образом, по винилсульфоновой группе, а при высокой — по монохлортриазиновой. Смешанные бифункциональные красители характеризуются повышенной устойчивостью к кислотному гидролизу, меньшим сродством к кислотам и щелочам и промежуточными прочностными показателями окрасок. Помимо указанной выше хромофорной системы (5) фирмой «Сумитомо» получены патенты на галоид триазиновые и триазинаммониевые активные группы в составе этих систем.

Разработки в области синтеза и применения гетеробифункциональных Активных красителей проведены также многими ведущимифирмами («Митцубиси», «Байер», «Хехст», «Сандоз» и др.). За последнее десятиление фирма «Циба-Гейги» опубликовала ряд работ, посвященных получению и использованию таких красителей и, в частности, на основе цианурфторида. В 1988 г. этой фирмой были выпущены рсрасители «Цибакроны С» на базе монофлуотриазина и винилсудьфонила для плюсовочных способов крашения (гопосовочно-накатного, плюсовочно-запарного, ллюсовочно-термофиксационного).

Несмотря на повышенную стоимость рассмотренных активных красителей, общие затраты на процесс колорировани при их использовании могут быть компенсированы, благодаря повышению степени ковалентной фиксации красителей, облегчениюпроцесса промывки текстильных материалов и как следствие этого, меньшему загрязнению сточных вод красильно-отделочных предприятий / 92 /.

В связи с изложенным изучению возможности использования активных бифункциональных красителей на примере колорирования хлопчатобумажных тканей является актуальной задачей в развитии общего направления создания экотехнологий отделки текстильных материалов.

При выполнении экспериментальных исследований использовались очищенные активные красители, характеристика которых представлена в табл 2.1.

Показать весь текст

Список литературы

  1. Э. История развития техники масляной живописи.-М.: 1961.-511с
  2. В. Практика беления и крашения текстильных материалов.-М.: Легкая индустрия.- 1971.- 472 с.
  3. Н.А. Оценка и улучшение потребительских свойств льняных текстильных материалов // Дисс. докт. техн. наук.- СПБ, СПГУТД.-1998.- 345 с.
  4. К.Е. Проблемы сырьевых ресурсов и пути развития химических волокон в XXI веке // Текстильная химия.- 2004.- № 2.-С.10−19
  5. Л.И. и др. Перспективы развития техники и технологии печатания тканей.- М.: Легкая индустрия .- 1984.- 124 с.
  6. М.И. Художественное оформление тканей,— М.: Легкая индустрия.- 1971.- 262 с.
  7. В.Н. Основы художественного оформления текстильных изделий.- М.: Легкая и пищевая пром-сть.- 1981.- 264 с.
  8. .Н., Морыганов П. В. Применение красителей.-М.: Лнгкая индустрия.- 1971.- 278 с.
  9. В.Ф., Петрова И. Н. Синтетические красители в легкой промети.- М.: Легпромбытиздат.- 1989.- 368 с.
  10. Г. Е. Физико-химические основы применения активных красителей.- М.: Легкая индустрия.- 1977.- 264 с.
  11. Г. Е. Химическая технология текстильных материалов: Учебник для вузов.- т. 2, М.: 2000, — 540 с.
  12. Г. Красители и крашение текстильных волокон.- Ростехиздат.1962.- 492 с.
  13. .Н. и др. Основы интенсификации крашения волокнистых материалов.- М.: Легкая индустрия.- 1981.- 276 с.
  14. Г. Е. Подготовка текстильных материалов (теоретич ские основы).-М.: РСХТК.- 1996.- 54 с.
  15. Г. Е. Химическое строение, физическая структура и свойства текстильных волокон.-М.: РЗИТЛП.- 1994.- 172 с.
  16. Н.Д., Воителев Ю. А. Распознавание химических и природных волокон.- М.: Легкая индустрия.- 1966.- 214 с.
  17. В., Ратнер А. Крашение растительных и животных волокон ледяными красителями.- М-Л.: Гизлегпром.- 1937.- 114 с.
  18. П.А. и др. Справочник по отделке хлопчатобумажных тканей.- М.: Госиздлегпром.- 1934.- 646 с.
  19. В. Химическая технология текстильных материалов.-М.: Легкая индустрия, — 1965.- 487 с.
  20. Т. Физическая химия крашения,— М.: Гизлегпром.- 1956.573 с.
  21. Л.А. и др. Отбелка целлюлозы.-М-Л.: Гос писбумиздат.- 1957.327 с.
  22. В.Ф. Технология отделки хлопчатобумажных тканей.- М.: Легкая и пищевая пром-сть.- 1983.- 424 с.
  23. О.П., Иванов В. И. О молекулярном весе целлюлозы // Вестник АН СССР.- 1949.-№ 14.- С. 105.
  24. В.А., Лейпунская Д. И. // Журнал физической химии т.- XI11.-вып 6.- 1939.- С. 850
  25. Н.В., Каргин В. А., Елишек В. И. // В сборнике наун. трудов: Исследование в области ВМС, изд. АН СССР.- 1949.- С. 281.
  26. В.А., Слонимский Г. Л. // Журнал физической химии, т. ХУ, вып.1.-1941.- С. 9−18.
  27. Н.Е. // Журнал прикладной химии.-1961.- № 3.- С. 283−288
  28. И .Я. Свойства и методы применения активных красителей,-Душанбе.- 1970.-204 с.
  29. З.А. Химия целлюлозы.тМ.: Химия.- 1957.- 318 с.
  30. Ф.И. и др. Химическая технология волокнистых материалов.-М.: ГНТиЛП.- 1952.- 785 с.
  31. Р.В., Малкин Э. С. Абаржи И.И. Тепломассообмен при обработке текстильных материалов.- Киев. т 1993.т 343 с.
  32. Ф.И. и др. Лабораторный практикум по ХТВМ.- М.: Гизлегпром.-1963.-428 с.
  33. Т.Д. и др. Краткий курс ХТВМ.-М.: Легкая и пищевая пром-сть.г 1984. т 200 с.
  34. Н.В. и др. Лабораторный практикум по ХТВМ.-М.: Легпромбытиздат.- 1987.- 120 с.
  35. В.И., Каверзнева Е. Д. // Доклады АН СССР, т. 69.- вып. 6.1945.- С. 430.
  36. Н.К. Свойства природных растительных полимеров // В сб. научн. трудов НИИ текст, и легкой пром-сти.-1951, — № 8.- С. 62−68.
  37. И.Я. Устойчивость окрасок текстильных материалов к физико-химическим воздействиям.-М.: Легпромбытиздат.^ 1965.- 200 с.
  38. Г. Е. и др. Лабораторный практикум по ХТВМ.- М.: 1995,392 с.
  39. В.В., Белов А. Е. Современное состояние производства и потребления красителей // Журнал РХО им. Д. И. Менделеева .- 2002.- № 1.- С. 67−71.
  40. А.В. Оптиколор: концепция оптимального колорирования целлюлозных материалов и их смесей в России //Текстильная химия.-1997.-№ 1(10).- С. 63−70.
  41. Г. Е. Активные красители.- М.: 1968.- 384 с.
  42. В.В. Активные красители в СССР и в России // Текстильная химия., 2004.- № 3.- (12).- С. 9−12.
  43. В. В. Пачева Н.А. Активные красители скгодня // Текст, пром-сть, — 2002.-№ 10.-С. 16−18.
  44. Fyoka Seigo, Abeta S // Dyers and Pigments.- 1982.- № 3.- P. 281
  45. Taylor B, Jobi A // Rew Program. Coloration.- 2000.- № 30.- P. 93−107
  46. Г. Е. Диффузия и сорбция в процессах крашения и печатания.- М.: Легкая индустрия.- 1981.- 208 с.
  47. И.Я. Свойства текстильных материалов окрашенных активными красителями // Текст, пром-сть.- 1968.- № 7, — С. 23,26
  48. Harada N, Urokawa Н, Kajiwara К // J Soc Dyers and Colorists.- 1991.- 107.-P. 363−370
  49. М.Г., Гордеева H.B. Активные красители в текстильной промышленности.- М.: Легпромбытиздат, — 1986, — 143 с.
  50. Hasters Н // Mell Textilber -1980.- 61.- № 12.-S. 1016−1026
  51. International Dyers 1978.- 159.- № 4.- P. 160.
  52. Kraska J, Landwint В // Prgeglad Wlokiene.- 1979.- № 9.- S. 510
  53. Г. Е. // В кн.: Хим. технология текст, материалов.- т.2.-2001.г 540 с.
  54. .И. Введение в химию и технологию органических красителей,— М.: Химия.- 1986.- 680 с.
  55. К. Хромофорные системы активных красителей // В кн.: Химия синтетических красителей., т. 6.- Л.: 1977., С. 158,244
  56. М.А., Мур В.И. Активные красители для натуральных волокон // Хим. пром-сть.-1081.- № 10.- С. 585−588.
  57. Sigrist G, Haeters М // Mell Textilber.- 1979.- № 7., S. 590−594
  58. Активные красители для натуральных волокон // Обзор
  59. Fujioka S Abeta S // Dyers and Pigments.- 1982.- № 4.- P. 290293
  60. Sumifix Supra Color//Japan Textiles News.-1981.-№ 11.-P. 97−100
  61. Г. Е. Химическая технология текстильных материалов.- т.2.-С.303
  62. Л.Г. Отделка трикотажных изделий.- М.: Легпромбытихдат.-1991.- 274 с.
  63. Schulze-Branck М // Cfnadian Textil J. 1973.- № 1.- P. 51−57
  64. Somm F, Ruser R // Text Prax International.- 1982.- № 7. p. 741=743
  65. Lister G H // Colourage.- 1978.- 25.- № 19.- P. 51−54
  66. Brownewell R, Sturkey B, Turner K, Anrich С // Textilindustrie, 1977.- 27.-№ 4.=C. 344−349
  67. A.C. Загустители и печатные краски.- М.: Легкая индустрия.-1972.- 208 с.
  68. В.В. Проблема выбора красителей для колорирования материалов из целлюлозных волокон // Текстильная химия (спец. выпуск РСХТК).- 2002.- С. 27−29
  69. В.В., Пачева Н. А. Активные красители для текстильных материалов // Текст, пром-сть.- 2002.- № 11.- С. 21−23
  70. Abeta S et all The news bifunkcional Reactive Dyes for Cellulose Fibres //Dyers and Pigments.- 1983.- № 4.- P. 262−269
  71. Taylor J A // Rev Program Colouration.- 2001.- № 16.- P. 83−96
  72. Jmada К Jsbisawa Y Vasbida T // AATCC Book of Papers.- 1990.- P. 125 135
  73. Ungyr A Hail M // Mell Textilber.- 1996.- 77.- № 3.- S. 148−152
  74. Dilger P Meyer U Rys P // Textilveredlung.- 1998.- 33.- № V2.- S. 14−21
  75. Каталог красителей фирмы «Сумитомо» (Япония).- Осака.- 89 с.
  76. К.А., Ковш И. С., Щукин С. С. Активные красители «Cibacron LS"-снижение потребления электролитов в периодическом способе крашения // Текст, пром-сть.- 1997.- № 2.- С. 25−27
  77. А.Б., Разуваев А. В. Экономичная гамма бифуекциональных активных красителей // Текстильная химия.- 2004.- № 3.- С. 21−28
  78. М.А., Кузнецова Г. В., Островский П. В., Сафоничева С. Ю., Станкевич А. Д. Активные красители в ассортименте ЗАО НПФ «Технохим» // Текст, пром-сть.- 2004.- № 7,8.- С. 62−65
  79. Л.И. и др. Применение активных бифункциональных красителей для периодического крашения хлопчатобумажных изделий // В сб. научн. трудовЧувашского гос. университета.- 2005.- С. 136−140
  80. В.Ф., Голомб JI.M. Синтетические красители в текстильной промышленности.- М.: Легкая индустрия.- 1968.- 399 с.
  81. Красители для текстильной промышленности: Справочник под ред. А. Л. Бяльского и В. В. Карпова.т М.: Химия. г 1971.- 312 с.
  82. Ф.И., Корчагин М. В. и др. Химическая технология волокнистых материалов.- М.: 1985.- 648 с.
  83. Г. В. Водоподготовка и водоснабжение тнестильных предприятий.- М.: Стройиздат.- 1966.- 324 с.
  84. Mimimoto S, Kawasaki Т // J Soc Dyers and Colourists.- 1981.- 17.- № 11.-P. 262−269
  85. GBR Europian Patent 107 614.- 1982
  86. Sumitomo Europian Patent 281 799.- 1987
  87. JCJ East Germany Patent 82 178.- 1970
  88. JCJ British Patent 1 217 686, — 1967
  89. Sumitomo Japan Patent 59 192 783.- 1983
  90. AbetaS YoshidaT ImadaK//Amer DyestuffReport.-73.- 1984.-P.26
  91. Bedehann W Hildebrand D // Mell Textilber.- 1992,43, s. 1304−1309
  92. А.Г. Продукты для азондного крашения в текстильной промышленности.- М.: Легкая индустрия.- 1967.- 301 с.
  93. В.В. Современное состояние ассортимента красителей для целлюлозных волокон // Текстильная химия.- 2001.- № 1 (19) .-С. 47.-50
  94. И.М. Кинетика процессов крашения текстильных материалов.-М.: Легкая индустрия.- 1979.- 168 с.
  95. Rys Р Zollinger Н // Helv Chem Acta.- 1966.- 49.- № 1 .-P. 749
  96. П.П., Коротенко Г. М. // Известия вузов: химия и хим. Технология.- 1962.- № 5.- С. 636−640
  97. Weingarten R // Mell Textilber.- 1967., 48.- № 3.- S. 301
  98. Marshall W // Textilveredlung.- 1969.- 4.-C. 679−690
  99. Г. Е. Физико-химические основы применения активных красителей в крашении и печатании текстильных материалов // Дисс.докт. техн. наук.- М.: МТИ им. А. Н. Косыгина.-1974
  100. М.А. Исследование зависимости между состоянием активного красителя в растворе и кинетикой фиксации целлюлознымволокном // Дисс.канд. техн. наук.- М.: МТИ им. А. Н. Косыгина.1975
  101. Rys Р Zollinger Н // Helv Chem Acta.- 1966.- 49.- № 1.- С. 1046.1 047 103. 103. Combolini Z // Amer Dyest Rep.- 1968.-73.-№ 8.-P. 148−155
  102. И.М. Исследование кинетики фиксации активных красителейцеллюлозным волокном // Дисс. канд.техн. наук, М.: МТИ им. 1. А. Н. Косыгина.-1969
  103. Л.А., Хархаров А. А. Кинетика гидролиза ремазолевых красителей // Известия вузов: технология текст, пром-сти.- 1964, — № 2.-С. 100−103
  104. Beech W // Logos Press London.- 1970.- 399 p.
  105. Dawson T Fern F Preston С // J Soc Dyers and Colourist.- I960.- 76.- P.210−217
  106. Vikkerstaff Th // Mell Textilber.- 1958.- 89.- S.905−914
  107. Summer H // J Soc Dyers and Colourist.- 1960.- 76.- P. 762−768
  108. Melnikov В N Blinicheva IV // Colourage (annual).- 1973.- 24.- P. 73−74
  109. Ф.И., Балашова Т. Д. Влияние ТВВ на процесс десорбции гидролизованного активного красителя с окрашенных целлюлозных тканей // Текст, пром-сть.- 1964.- № 2.- С. 58−61.- № 4.- С. 61−63
  110. Parsons В // Colourage.- 1973.- 24. г Р. 1−14
  111. Preston S Fern A//Chimia.-1961.- 15.-S. 177−186
  112. Zollinger Н//Chimia.-1961. 15.-S.187−192
  113. И.В. Исследование совместимости активных в процессекрашения материалов из целлюлозных волокон // Дисс.канд. техн.наук.- М.: РЗИТЛП., 2005.- 176 с.
  114. Vikkerstaff Th // Mell Textilber-1958.- 39.- S. 765−771
  115. Vikkerstaff Th // Mell Textilber. 1958.- 39. S. 905.914
  116. Abhandl Dtsch Acad Wiss Berlin KL Chem Gcol und Biol.- 1963.- № 1.- S. 109−122
  117. Barnert E // Mell Textilber.- 1961.- 42.- S. 1156−1164
  118. И.Я., Хархаров A.A. // Известия вузов: технология текст, пром-сти,-1969.- № 6.- С. 58−63
  119. Dorset BSM // Text Manufacturing.- 1964.- 90.- № 10−77.- p. 153
  120. Bayer О // Academ Chem.- 1961.- 73.- S. 343
  121. Beckmann W Hildebrand D //J Soc Dyers and Colourist.- 1965.- 81.- p.1−11 187
  122. Wegmann J // Textilveredlung.- 1959.- 14.- S. 85
  123. Einsele VI I Textilindustrie.- 1964.- 66.- № 5.- P. 349
  124. Dawson T Fern A Preston С // J Soc Dyers and Colourist.- I960.- 76.- № 4.-P. 210
  125. Г. Е. Активные красители.- М.: Легкая индустрия, 1968.- 340 с.
  126. Zollinger Н // Chem and Technol.- 1962.- 24.- № 5.- P. 134−142
  127. Г. Е. Методы исследования в текстильной химии.- М.: РСХТК.- 1995.- 400 с.
  128. Sumner U Vikkerstaff Th // Mell Textilber-1961.- 42.- № 10.- S. 1161−1169
  129. Hildebrand D Beckmann W // Mell Textilber.- 1964.- 45.- № 10.- S. 1138
  130. Aspland J Jhonson A // J Soc Dyers and Colourist.- 1965.- 81.- № 11.- p.477
  131. И.Я. Исследование в области теории процессов крашения активными красителями и образования структурноокрашенных синтетических волокон // Дисс. докт.техн. наук.-Л.: ЛИТЛП, 1973,316с.
  132. Shore I // J Soc Dyers and Colourist.- 1968.- 84.- p. 413−420
  133. Shore I // J Soc Dyers and Colourist.- 1968.- 84.- p. 545−555
  134. Bitter В Zollinger H // Angew Chemie.- 1958.- 70.- S. 246,247
  135. Zollinger H//Angew Chemie .- 1961.- 73.- S. 125−136
  136. Г. Е., Макина С. Г. //Журнал прикл. Химии.- 1972.- 23.- № П.-С. 2277−2281
  137. Г. Е. В кн.: Физико-химические основы применения активных красителей.- М.: Легкая индустрия.- 1977.- С. 184
  138. Bohnert Е // Mell Textilber.- 1959.- 40.- S. 1036−1042
  139. Активные красители (Каталог).- Изд. Минхимпром.-М.: 1966
  140. Отделка хлопчатобумажных тканей: Справочник (под ред. проф. Б. Н. Мельникова.- Иваново.- 2004.- 424 с.
  141. Красители для текстильной и легкой промышленности: Справочник.-М.: 2001
  142. Активные красители: Каталог фирмы «Барва».- Киев.- 2001
  143. Красители и ТВВ: Каталог фирмы «Крата».- Тамбов.- 2002
  144. И.В., Переволоцкая В. К. Использование пенной печатной краски для набивки льняных тканей активными красителями // Текст, пром-сть.- 1985.- № 5.- С. 63, 64
  145. Seddon R // Fmer Dyest Rep.- 1985.- 74.- № 2.- P. 13−18
  146. PCT № 80/00−579, МКИ D 06 B, 1/04/- опубл. 3.04.80
  147. ЕПВ № 77 652, МКИ D 06 В 19/00/- опубл. 27.04.83
  148. Патент Японии № 56−77 444: Печатная краска с красителем, ковалентно связанным с волокном.- Опубл. 25.11.92 .-Сер. № 16 457
  149. Патент Японии № 57−224 646: Состав для печати ремазолевыми красителями.- опубл. 05.07.89.- Сер. № 13−42 416
  150. К.У., Хархаров А. А., Киселев A.M. Изучение взаимодействия активных красителей со стабилизаторами пен // В сб. научн. трудов: «Актуальные проблемы крашения и синтеза красителей».- Иваново.-1987.- с. 41−44
  151. Н.А. и др. Технология печатания хлопчатобумажных тканей пенными красками с активными красителями // В сб. научных трудов: Исследования по совершенствованию отделки хлопчатобумажных тканей.- М.: 1988.- С. 40−42
  152. А.С. Загустители и печатные краски. М.: Легкая индустрия.-1969.- 264 с.
  153. А.В. Физико-химические основы процесса печатания текстильных материалов.- М.: Легпромбытиздат.- 1986.- 308 с.
  154. Шпитцнер К Печатание текстильных материалов.- М.: Легкая и пищевая пром-сть, — 1984.-208 с.
  155. Н.С. // Автореферат дисс. канд. техн. наук.- М.: 1972.- 18 с.
  156. A.M. Экологические аспекты процессов отделки текстильных материалов // Журнал РХО им. Д. И. Менделеева.- 2002, — № 1.- С. 20−29
  157. С.В. Обезвреживание сточных вод красильно-отделочных производств фотохимическим методом и микробиологической обработкой //Дисс.канд. техн. наук.- СПБ, СПГУТД.- 2000.- 174 с.
  158. .Н., Морыганов П. В. Изучение диффузии прямых красителей через целлофановую пленку // Известия вузов: химия и хим. технология.- 1958.-№ 1.-С. 157−163
  159. Л.И. Технологические расчеты в химической технологии волокнистых материалов.- М.: Высшая школа.- 1985.- 240 с.
  160. Beckmann W Hildebrand D // J soc Dyers and Colorist.- 1965.- № 81
  161. А.А. Печатание и заключительная отделка волокнистых материалов.- Л.: ЛГУ.- 1979.- 208 с.
  162. A.M. Исследование процесса печатания тканей из ацетилцеллюлозных волокон пенными печатными красками // Дисс. .канд. техн. наук.- Л.: ЛИТЛП им. С. М. Кирова.- 1979.- 272 с.
  163. A.M., Тихомирова Н. А., Ржевский В. В. Проведение вискозиметрических измерений на приборе «Реотест-2» (методические указания).- СПБ, СПГУТД.- 1995.- 17 с.
  164. Е.С., Овчаров Л. А. Теория вероятности и ее инженерное применение.-М.: Наука, — 1988.- 480 с.
  165. А.К. Математическая обработка результатов химического анализа,-Л.: ЛГУ.- 1977.- 92 с.
  166. В.Б. Планирование и анализ результатов эксперимента.- М.: Наука.-1979
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!