Введение к работе
Актуальность темы. Высокая чувствительность гидратцеллюлозных волокон к действию щелочных растворов, несмотря на отсутствие естественных спутников целлюлозы и сравнительную легкость удаления искусственно нанесенных примесей, создает серьезные трудкости при подготовке текстильных материалов, содержащих эти волокна Использование едкого натра в качестве мерсеризующего агента приводит к деструкции гидратцеллюлозных волокон, следствием чего является- снижение прочностных характеристик ткани, появление жесткого грифа Исключение же операции мерсеризации из технологической цепочки подготовки тканей (в частности, вискозных штапельных) далеко не всегда может обеспечить получение окрасок требуемой яркости, чистоты и интенсивности, а также высоких показателей стабилизации линейных размеров.
Таким образом, важнейшим аспектом совершенствования существующих процессов подготовки тканей из гидратцеллюлозных волокон и смеси их с натуральными является существенное улучшение потребительских свойств этих тканей. Другой не менее важный аспект связан с экологическими проблемами, в частности, уменьшением водо-потребления и количества сточных вод, регенерацией мерсеризующего агента
Реальным путем преодоления указанных проблем может стать использование для облагораживания тканей, содержащих гидратцеллю-лозные волокна, жидкого аммиака Существующие разработки ученых разных стран, подтвержденные практикой, свидетельствуют о том, что использование данного реагента в процессах отделки текстильных материалов позволяет не только резко улучшить качество готовой продукции, но и организовать процесс по замкнутому циклу с минимальным сбросом сточных вод. Однако отсутствие глубоких всесторонних исследований по воздействию жидкого аммиака на ткани из гидратцеллюлозных волокон и смеси их с хлопковыми, а такие данных по использованию жидкого аммиака в процессах беления, ограничивают область его использования, главным образом, в качестве мерсеризующего агента для хлопчатобумажных тканей.
Настоящая работа посвящена всесторонней оценке жидкого аммиака как мерсеризующего и стабилизирующего агента для тканей, со-
держащих гидратцеллюлозные волокна, а также выявлению возможности интенсификации подготовки вискозных штапельных тканей путем совмещения операций мерсеризации и беления.
Работа выполнена в соответствии с планами НИР ИГХТА и Общегосударственной научно-технической программы "Высокоэффективные технологии развития социальной сферы".
Цель работы состояла в установлении основных закономерностей воздействия жидкого аммиака на структуру, сорбционные и физико-механические свойства тканей, содержащих гидратцеллюлозные волокна, и разработке на этой основе новых, теоретически обоснованных высокоэффективных способов подготовки текстильных материалов.
Для достижения поставленной цели были выполнены следующие этапы работы:
обоснование целесообразности и эффективности использования жидкого аммиака в процессах мерсеризации текстильных материалов из гидратцеллюлозных волокон и -смеси их с хлопковыми;
исследование влияния жидкого аммиака на изменение комплекса потребительских и технологических свойств .вискозных штапельных и хлопкосиблоновых тканей;
установление взаимосвязи между условиями обработки жидким аммиаком и сообщаемым эффектом стабилизации . линейных размеров тканей; ' '
оценка целесообразности использования монопероксигидрата мочевины в качестве отбеливающего агента и изучение особенностей протеїсания процесса беления гидратцеллюлозных текстильных материалов с использованием данного препарата из среды жидкого аммиака;
разработка принципиально нового способа подготовки вискозных штапельных тканей на основе совмещения операций мерсеризации и беления. _ .'
Общая характеристика объектов и методов исследования. Вработе использовались материалы, содержащие различные гидратцеллюлозные волокна, в виде тканей, нитей и элементарных волокон; текстильно-вспомогательные вещества.отечественного и зарубежного производства - стеарокс 6, стеарокс 920, препарат 22, словавив СГ-100, леошн КП; отбеливающий препарат— монопероксигидрат мочевины; стабилизатор процесса жидкоаммиачного беления - хлорид аммония. В качестве мерсеризующего агента, а также среды для бе-' ления текстильных материалов применялся жидкий аммиак.
Предложенные способы обработки текстильных материалов б сравнении с традиционными технологиями подготовки характеризуется значительным сокращением длительности процесса, уменьшением затрат энергии, воды и пара, а также снижением расхода химических материалов.
Автор защищает:
теоретическое и экспериментальное обоснование эффективности использования жидкого аммиака в качестве рабочей среды для подготовки и улучшения качества текстильных материалов, содержащих гидратцеллюлозные волокна;
установленную взаимосвязь между способом удаления аммиака из ткани, степенью ее вытяжки в процессе обработки и эффективностью воздействия жидкого аммиака на структурные, сорбционные и эксплуатационные показатели вискозных штапельных и хлопкосиблоно-вых тканей;
- теоретическое и экспериментальное обоснование принципиальной возможности осуществления процесса беления текстильных материалов из среды жидкого аммиака на основе . использования монопе-роксигидрата мочевины;
- выбор и обоснование состава жидкоаммначной белящей ванны; установленные особенности влияния жидкого аммиака на кинетику разложения пероксида водорода, а также изменение тонкой структуры гидратцедлюлозных волокон в процессе беления из жидкоаммначной среды;
- разработанные технологии обработки текстильных материалов
жидісим аммиаком: мерсеризации и стабилизации линейных размеров
вискозных штапельных и хлопкосиблоновых тканей; совмещенный про
цесс беления, мерсеризации и стабилизации линейных размеров
вискозных штапельных тканей.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены/ обсуждены и получили положительную оценку:
на Всесоюзной научно-технической конференции "Основные направления развития научно-технического прогресса в текстильной промышленности", 198ЙГ. (Барнаул);
на II областной конференции молодых ученых и специалистов, 1986 г. ДИваново);
на Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых "Технический прогресс"в развитии ассортимента и качества изделий
-А -
легкой промышленности", 1937 г. (Иваново);
на Всесоюзной конференции молодых ученых и студентов "Химическая технология и проблемы токсичности", 198? г. (Москва);
на Всесоюзном совещании "Применение ПАВ и новых отделочных препаратов в текстильной химии", 1968 г. (Ереван);
на Всесоюзной научно-технической конференции "Эффективное использование химических волокон и нитей для расширения ассортимента и улучшения качества тканей", 1988 г. (Москва);
на V областной научно-технической конференции молодых ученых и специалистов, 1988 г. (Тамбов);
на VIII конференции по старению и стабилизации полимеров, 1989 г. (Черноголовка);
на Международной научно-технической конференции "Проблемы развития текстильной и легкой промышленности -в современных условиях" (Прогресс - 92), 1992 г. (Иваново);
на Международной конференции "Текстильная химия", 1992 г. (Иваново);
на III Российской конференция "Химия и применение неводных растворов", 1993 г. .(Иваново);
на научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников ИГХТЛ, 1988, 1992, 1994 ГГ.
Содержание представленных докладов отражено в тезисах вышеперечисленных конференций.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа содержит; введение, литературный обзор, главу с описанием целей и задач работы, методическую и экспериментальную части с обеуздением результатов, выводы, список использованной литературы (124 наименования). Основная часть диссертации изложена на 152 страницах, включает 28 рисунков и 15 таблиц.
