Введение к работе
Актуальность работы. В последнее десятилетие значительно возросло потребление прямых красителей отечественной текстильной промышленностью. Это связано со значительным расширением ассортимента данного класса красителей, повышением их качества, а так же относительной дешевизной и простотой применения. Однако, существенным недостатком прямых красителей является низкая прочность окрасок текстильных материалов к мокрым обработкам. Универсальным способом для упрочнения окрасок текстильных материалов, колорированных прямыми красителями, является использование формальдегидсодержащих закрепителей, производных дициандиамида. Обработанные такими препаратами ткани содержат от 300 до 1000 мкг/г свободного формальдегида, что в ряде случаев превышает предельно допустимые нормы. А именно для тканей плательного и сорочечного назначения содержание свободного формальдегида не должно превышать 300 мкг/г, для постельного белья этот параметр соответствует 75 мкг/г, а для детского ассортимента введены более жесткие требования - 0 мкг/г.
В связи с этим актуальной ставится задача разработки отечественного биологически мягкого закрепителя, позволяющего осуществить высококачественное закрепление окрасок целлюлозных текстильных материалов.
Данное исследование выполнено по планам НИР Ивановского государственного химико-технологического университета на 2000-2003 гг., а также является частью работ, выполняемых в рамках договора о научно-техническом сотрудничестве между кафедрой ХТВМ ИГХТУ и ЗАО "Колорос" по созданию новых препаратов и технологий для текстильной промышленности.
Цель работы заключалась в исследовании взаимодействия катионных полиэлектролитов и поверхностно-активных веществ с прямыми красителями, создании на этой основе биологически мягкого универсального закрепителя окрасок, обеспечивающего получение высоких прочностных показателей текстильных материалов, колорированных прямыми красителями различного химического строения.
Для решения поставленной задачи исследования проводились в следующих направлениях:
определение возможности использования катионных полиэлектролитов для повышения прочности окрасок текстильных материалов, колорированных прямыми красителями;
изучение характера взаимодействия высокомолекулярных полиэлектролитов с прямыми красителями;
выявление особенностей взаимодействия ПАВ с прямыми красителями;
создание композиционных препаратов для закрепления окрасок целлюлозных материалов, колорированных прямыми красителями, на основе катионного полиэлектролита под обіщш^щвішиемДЬкеалвм;
| РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ Г БИБЛИОТЕКА 1
- выявление наиболее эффективно действующей закрепляющей компо
зиции и определение оптимальных параметров применения разрабо
танного препарата Тексалон в качестве закрепителя окрасок тканей.
Общая характеристика объектов и методов исследования. В качестве объектов исследования использовали подготовленную под крашение хлопчатобумажную ткань; предварительно очищенные и технические прямые красители различного химического строения; текстильно-вспомогательные вещества отечественного и зарубежного производства.
Крашение текстильного материала осуществляли по периодической и непрерывной технологиям.
Экспериментальные исследования выполнены с помощью современных методов исследования: спектрофотометрического, колориметрического, ком-плексонометрического.
Показатели устойчивости окрасок тканей к физико-химическим воздействиям оценивали в соответствии с действующим ГОСТ 9733.0-83.
Для математической обработки экспериментальных результатов использовалась ПЭВМ. Оценка погрешностей измерений при проведении экспериментов проводилась с использованием методов математической статистики.
Научная новизна. Впервые систематически исследована закрепляющая способность катионных полиэлектролитов различной химической природы: препарата ВПК-402, представляющего собой продукт взаимодействия хлористого аллила с диметиламином, а также препаратов К-110, П-851 и П-854, являющихся производными диметиламинопропилакриламида, по отношению к прямым красителям в процессе упрочнения окрасок целлюлозных текстильных материалов. При этом получены следующие результаты:
оценено влияние катионных высокомолекулярных полиэлектролитов (ВПК-402, К-110, П-851 и П-854) на состояние прямых красителей в красильном растворе;
выявлена возможность усиления эффективности действия закрепляющей композиции на основе катионного полиэлектролита при введении солей магния;
разработаны высокоэффективные закрепители для прямых красителей;
определены оптимальные концентрационные параметры использования разработанных закрепителей окрасок текстильных материалов, ко-лорированных прямыми красителями.
Практическая значимость. Разработаны отечественные биологически мягкие закрепляющие препараты малоформальдегидный Тексалон МФ, бес-формальдегидные Тексалон БФ и Тексалон П и предложена технология упрочнения окрасок текстильных материалов, «одорированных прямыми красителями.
Предложенные закрепители позволяют:
- повысить устойчивость окрасок текстильных материалов к мокрым
обработкам до 4-5 баллов для всего спектра прямых красителей;
при использовании малоформальдегидного закрепителя Тексалона МФ снизить содержание свободного формальдегида на текстильных материалах до 70-100 мкг/г;
уменьшить энергозатраты на производство текстильных материалов, за счет снижения температуры закрепляющего раствора с 60 С до 20С;
полностью исключить наличие свободного формальдегида на ткани при использовании бесформальдегидных закрепителей Тексалона БФ и Тексалона П.
Автор защищает:
обнаруженные результаты действия добавок различных катионных полиэлектролитов на состояние прямых красителей в красильном растворе;
выявленные возможности усиления эффективности действия закрепляющей композиции на основе катионного полиэлектролита при введении солей магния;
составы композиционных закрепителей, обеспечивающие высокое качество упрочнения окрасок целлюлозных текстильных материалов, колорированных прямыми красителями:
малоформальдегидный Тексалон МФ, включающий полиэлектролит, формальдегидсодержащий препарат и неорганическую соль; бесформальдегидный Тексалон БФ, содержащий в составе полиэлектролит, ПАВ и неорганическую соль;
бесформальдегидный Тексалон П, включающий ПАВ и неорганическую соль;
- оптимальные концентрационные параметры и предложенную техноло
гию применения разработанных закрепителей окрасок.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены, обсуждены и получили положительную оценку на:
Международной научно-технической конференции "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности" (Прогресс - 2001), г. Иваново, 2001 г.;
Научно-технической конференции студентов и аспирантов "Дни науки - 2002", г. Санкт - Петербург, 2002 г.;
Научно-практической конференции "Ткани и мода Ш-его тысячелетия, тенденции развития", г. Уфа, 2002 г.;
Международной научно-технической конференции "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности" (Прогресс - 2002), г. Иваново, 2002 г.;
Юбилейной 55-ой межвузовской научно-технической конференции "Студенты и молодые ученые КГТУ производству", г. Кострома, 2003 г.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа содержит аннотацию, введение, литературный обзор, цели и задачи исследования, методическую часть, экспериментальную часть с обсуждением результатов, выводы, список используемой литературы (112 наименований) и приложение. Основная часть работы изложена на 130 страницах, включает 16 рисунков и 25 таблиц.
