Исследование свойств активных бифункциональных красителей с целью разработки рациональных условий их применения

• Автор: Маркова, Оксана Юрьевна
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 205 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
АННОТАЦИЯ
ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНОАНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

1.1. Введение

1.2. Строение и свойства активных красителей

1.3. Современный ассортимент би и полифункциональных активных красителей

1.4. Сравнительный анализ свойств моно и полифункциональных красителей

1.5. Особенности свойств и поведение активных

бифункциональных красителей в процессах колорирования текстильных материалов

2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Характеристика используемых объектов
2.2. Получение окрашенных образцов
2.3. Методы экспериментальных исследований
2.3.1. Оценка колористических свойств красителей и цветовых
характеристик окрашенных образцов
2.3.2. Определение сродства красителей к целлюлозному волокну
2.3.3. Определение степени выбирания красителей из красильных ванн
2.3.4. Определение степени фиксации красителей на волокне
2.3.5. Определение константы скорости взаимодействия красителя с волокном
2.3.6. Определение константы скорости гидролиза красителей
2.3.7. Определение коэффициента диффузии красителя в волокно
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Изучение свойств активных бифункциональных красителей
3.1.1. Изучение реакционной способности активных бифункциональных красителей
3.1.2. Исследование склонности бифункциональных активных красителей к гидролизу активных группировок
3.1.3. Изучение сродства активных красителей к целлюлозным волокнам
3.1.4. Изучение диффузионной способности активных красителей
3.1.5. Изучение колористических свойств активных красителей Выводы по разделу 3.1.
3.2. Изучение рациональных способов крашения материалов из целлюлозных волокон бифункциональными красителями
3.2.1.Разработка рациональных условий крашения бифункциональными красителями материалов из целлюлозных волокон по периодическому способу
3.2.2.Изучение рациональных условий крашения бифункциональными красителями материалов из целлюлозных волокон непрерывными способами
3.2.2.1. Крашение илюсовочнозапариым способом
3.2.2.2. Крашение илюсовочносушильнотермофиксационным способом
3.3. Разработка метода прогнозирования рациональных условий крашения на основе изучения свойств активных красителей
3.3.1. Анализ реакционной способности красителей
3.3.2. Определение концентрации щелочных агентов и температуры крашения материалов из целлюлозных волокон
3.3.3. Определение концентрации электролита в красильном растворе по величине сродства красителя к волокну
3.3.4. Влияние концентрации красителя на рецептуру крашения
3.3.5. Влияние модуля ванны на концентрацию ТВВ растворе
ЗАРазработка специальных технологий бифункциональными красителями материалов из волокон ВЫВОДЫ
ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА ПРИЛОЖЕНИЕ
в красильном
крашения
целлюлозных
НАИБОЛЕЕ ЧАСТО ВСТРЕЧАЕМЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
МФК монофункциональные красители
БФК бифункциональные красители
МСТ монохлортриазиновая группа краситель
монофтортриазиновая группа краситель
дихлоргриазиновая группа краситель
V винилсульфоновая группа краситель
дифторхлорпиримидиновая группа краситель
ИЗ шпосовочнозапарной способ крашения
ПСЗ плюсовочносушильнозапарной способ крашения
ПСТ плюсовочносушильнотермофиксационный способ крашения
I интенсивность окраски
В показатель выбираемости красителя из красильной ванны Ф, степень фиксации красителя в процессе крашения Кцелл константа скорости взаимодействия красителя с волокном Кгконстанта скорости гидролиза активных красителей Н уровень реакционной способности Н ср. уровень сродства красителя к волокну
показатель устойчивости красителей при термических обработках
АННОТАЦИЯ
Диссертационная работа состоит из аннотации, введения, литературного обзора, методической части, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы из 7 наименований и приложения.
Во введении обоснована актуальность темы данной работы, сформулированы ее цель и задачи, а также определена научная новизна работы и ее практичная значимость.
В литературном обзоре представлены химические структуры и особенности свойств современного ассортимента активных монофункциональных, би и полифункциональных красителей проведен сравнительный анализ свойств более шестисот марок активных красителей и сделаны выводы о соотношении показателей технологических свойств моно и бифункциональных красителей.
В методической части описаны объекты и методы исследования.
Экспериментальная часть состоит из четырех частей. В первой части изучены свойства марок активных монофункциональных красителей, относящихся к трем основным группам дихлортриазиновым,
винилсульфоновым и монохлортриазиновым и марок бифункциональных красителей, представляющих четыре группы Цибакроны ЬБ бисмонофтортриазиновые фирмы НапбБгпап, Дримарены СЬ винилсульфоновыемонохлортриазиновые и Дримарены Ш7 дифторпиримидиновыевинилсульфоновые фирмы С1апапЬ, Цемактивы БФ монохлортриазиновыевинилсульфоновые фирмы Цемесс. Для этих красителей были определены показатели сродства к целлюлозным волокнам, реакционной способности, устойчивость к гидролизу, диффузионной способности, проведен сравнительный анализ красящей способности.
Во второй части определены рациональные условия крашения материалов из целлюлозных волокон отдельными марками красителей по
периодическому, илюсовочнозапарному и плюсовочносушильнотермофиксационному способам. Определены зависимости между физикохимическими свойствами красителей, оптимальными условиями их применения, степенью выбирания и степенью фиксации красителей.
В третьей части разработан метод прогнозирования рациональных условий применения красителей основанный на показателях их сродства и реакционной способности.
В четвертой части предложены новые способы колорирования материалов из целлюлозных волокон бифункциональными красителями, позволяющие более полно использовать их потенциал.
В приложении представлен список авторских публикаций, документы, подтверждающие внедрение научных разработок в производство, а также первичный экспериментальный материал.
Работа изложена на 2 страницах, содержит рисунков, таблиц и приложение.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


I выпустила краситель Супрамин оранжевый , содержащий хлорацетильную активную группу, и способный как было показано позже образовывать ковалентные связи с белковым волокном. В г. И уже через 4 года фирма II приступила к производству красителей Проционов, первые из которых представляли собой высокореакционные дихлортриазиновые, способные окрашивать целлюлозные волокна при низких температурах 2. Практическая ценность наличия активной группы, кроме прочного связывания с волокном, заключается в меньшей зависимости результатов крашения от сродства красителя к субстрату как, например, в случае с прямыми красителями. Это позволило использовать структуры более простые но строению, с широким выбором хромофорных систем, а значит более яркие и обеспечивающие глубокое прокрашивание волокна 3 . В таблице 1. Строение хромофорной системы молекулы активного красителя определяет, как правило, такие свойства как цвет, устойчивость окраски к действию света, сродство к субстрату, растворимость в воде, диффузионную способность а строение активной системы реакционную способность, стабильность связи краситель волокно, устойчивость красителя в красильных растворах и печатных красках. Безусловно, что на ряд свойств определяемых хромофорной системой, в большей или меньшей степени оказывает влияние активная система, и наоборот, красители с одной и той же активной группой в зависимости от строения могут иметь различную реакционную способность 8. В качестве хромофоров в активных красителях от желтого до черного цветов господствуют азоструктуры, обладающие высокими показателями молярного коэффициента экстинкции. Цвет зеленоватожелтых азокрасителей усиливается связанным непосредственно с азогруппой 1фенилпиразолоновым гетероциклом. Красители темносиних и черных цветов могут содержать две или более азогрупп. Азокраситсли краснокоричневых, бордовых, фиолетовых и ультрамариновых цветов часто представляют собой медные комплексы с хромогеном. Молекулы таких красителей обладают копланарностыо и, вследствие этого, хорошим сродством к целлюлозным волокнам. Морские синие и коричневые красители, как правило, имеют дисазоструктуры и обладают хорошим сродством. Азокраситсли серых и черных цветов обычно являются комплексными соединениями с ионами кобальта и хрома. Такие красители обладают низким сродством по отношению к целлюлозе и используются главным образом в печати 9. Таблица 1. I 1 II i. До конца х годов прошлого века среди ярких синих красителей доминировали производные антрахиыона, несмотря на их невысокую поглощающую способность и значительную стоимость. Основным достоинством этих красителей являются высокие показатели устойчивости окрасок к свету и действию химических препаратов . Антрахиноновыми являются также некоторые синеватозеленые активные красители. Но в настоящее время наблюдается тенденция замещения антрахиноновых красителей трифеноксазиновыми, примерно в 5 раз превосходящими их по способности к поглощению света и с более низкими издержками производства . Также среди красителей синих цветов есть медные комплексы с формазановыми хромофорными структурами. Эти красители обладают высокой красящей способностью, и дают окраски не ярких, но глубоких цветов и хорошими показателями устойчивости. Бирюзовые красители являются главным образом фталоцианинами меди, а яркие синезеленые фталоцианинами никеля. Основной недостаток таких структур низкая диффузионная способность, обусловленная большими размерами молекул и приводящая к невысокой степени их использования в процессах колорирования. Фирмой Оуз1аг разработаны активные красители на основе фталоцианина алюминия, обладающие повышенной красящей способностью, светостойкостью и более экологичные, чем никель и медьсодержащие красители . В молекулах некоторых зеленых красителей возможно сочетание азо и антрахиноновых хромофорных структур, однако чаще всего они представляют собой механическую смссь красителей желтых и синих или бирюзовых цветов ,. Некоторые яркосиние могут содержать смесь антрахиноновых, азо и фталоцианиновых красителей.