Разработка и теоретическое обоснование технологии крашения гидратцеллюлозных волокон прямыми красителями

• Автор: Смирнова, Марина Владимировна
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 142 с.

Введение

1. Литературный обзор

1.1. Строение и свойства целлюлозных и гидратцеллюлозных волокон

1.1.1. Отношение целлюлозы к химическим реагентам

1.2. Крашение текстильных материалов из целлюлозных волокон

1.2.1. Строение и свойства прямых красителей

1.2.2. Свойства волокон, определяющие диффузию и сорбцию красителей

1.2.2.1. Объемные свойства волокон

1.2.2.2. Поверхностные свойства волокон

1.3. Крашение прямыми красителями

1.4. Агрегация и диссоциация водорастворимых красителей

1.5. Колорирование текстильных материалов прямыми красителями
2. Методическая часть
2.1. Объекты исследования
2.2. Технология крашения прямыми светопрочными красителями
2.3. Методика определения устойчивости окраски к мокрым обработкам
2.4. Методика определения растворов
2.5. Методика определения электрокинетического потенциала волокон
2.6. Методика определения ионной силы растворов
2.7. Оптимизация технологических процессов обработки текстильных материалов
2.8. Методика определения оптической плотности красильных растворов
2.9. Оценка совместимости выбранной триады красителей
2 Методика воспроизведения цвета с помощью трех красителей
3. Экспериментальная часть
3.1. Изучение влияния неорганических солей различного химического строения на накрашиваемость хлопчатобумажных и гидратцеллюлозных волокон
3.2. Изучение влияния электролитов различного химического строения
на изменение их растворов при различной температуре
3.3. Изучение влияния химического строения электролитоз на изменение ионной силы растворов и адсорбционной способности хлопчатобумажных и гидратцеллюлозных волокон при их крашении прямыми красителями
3.4. Изучение влияния исследуемых электролитов на скорость выбирания прямых светопрочных красителей при крашении хлопчатобумажных и гидратцеллюлозных волокон
3.5. Изучение влияния неорганических солей различного химического строения на изменение электрокинетического потенциала хлопчатобумажных и гидратцеллюлозных волокон
3.6. Влияние концентрации прямых красителей в красильном растворе на изменение степени выбирания красителя целлюлозным волокном .
3.6.1. Влияние концентрации прямых светопрочных красителей в водном растворе на изменение степени их агрегации
3.6.2. Изучение влияния концентрации хлористого натрия на агрегацию прямых светопрочных красителей в растворе
3.6.3. Изучение влияния концентрации сульфата аммония на агрегацию прямых светопрочных красителей в растворе
3.7. Разработка технологии крашения хлопчатобумажных и гидратцеллюлозных волокон прямыми светопрочными красителями
3.7.1. Оптимизация процесса крашения гидратцеллюлозной ткани прямыми светопрочными красителями
3.7.2. Исследование совместимости триады прямых светопрочных красителей в условиях предлагаемой технологии крашения
3.8. Расчет соотношения красителей в красильном растворе при воспроизведении окраски под заданный образец
3.9. Обоснование выбора метода обесцвечивания сточных вод, содержащих прямые красители
Список литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В настоящее время 3 имеются достаточно убедительные данные, свидетельствующие об участии в образовании целлюлозы Р3глюкозы в отличие от другого так же распространенного в растительном мире полисахарида крахмала, который в качестве основного структурного компонента содержит а 3глюкозу. Установлено также, что в условиях биологического синтеза целлюлозы в клетках растительных организмов молекулы глюкозы вступают во взаимодействие как бифункциональные соединения. Это приводит к образованию макромолекулы линейной структуры и р глюкозидных связей между отдельными атомами глюкозы за счет глюкозного гидроксила у 1 го углеродного атома одного, глюкозного остатка и спиртового гидроксила у 4 го углеродного атома другого глюкозидного остатка. Ангидриды глюкозы в цепи расположены по винтовой линии, каждый из них повернут по отношению к соседнему на 0, вместе составляя многократно повторяющиеся остатки целлобиозы 3,4. Свойственная макромолекуле целлюлозе регулярность строения цепи, наличие строго определенной конфигурации асимметрических атомов углерода позволяют отнести целлюлозу к стереорегулярным синдиотактическим полимерам. Глюкозидные остатки целлюлозы помимо концевых имеют три гидроксильных группы первичную у шестого углеродного атома и две вторичные у второго и третьего углеродных атомов, которые образуют агликолевую группировку 5. Два концевых глюкозидных остатка содержат дополнительно спиртовой вторичный гидроксил у четвертого углеродного атома и глюкозидный гидроксил у первого углеродного атома. Последний глюкозидный остаток в силу свойственной углеводам кетоеиольной таутомерии может принимать альдегидную форму. Важной характеристикой целлюлозы является величина ее макромолекулы, которую можно выразить относительной молекулярной массой М или степенью полимеризации п табл. Между этими величинами существует следующая зависимость п М2 2 молекулярная масса глюкозидного остатка 7. В настоящее время установлено, что в природной целлюлозе взаимодействие между макромолекулами, осуществляется за счет межмолекулярных сил, а не за счет химических связей. В результате исследования инфракрасных спектров поглощения в целлюлозе обнаружено значительное число зодородных связей между гидроксильными группами смежных молекул. Водородная связь образуется там, где расстояние между макромолекулами не превышает 2,6 м 3. Целлюлозу относят к весьма реакционноспособным соединениям. Наличие гидроксильных групп первичных и вторичных обуславливает возможность превращений, характерных для многоатомных спиртов, в частности многообразных реакций замещения алкилирования и ацилирования и получения различных производных типа простых и сложных эфиров. Для целлюлозы, как и для спиртов характерны реакции окисления с переходом спиртовых групп в альдегидные, кетонные и карбоксильные. С О С5 внутри элементарного звена обуславливают возможность превращений, связанных с укорочением цепи деструкцией макромолекулы. Устойчивость этих связей к различным реагентам неодинакова. Так при действии на целлюлозу кислот и воды при высокой температуре пониженную устойчивость обнаруживает глюкозидная связь происходит ее гидролитический разрыв, снижается степень полимеризации целлюлозы 3. Помимо гидролитической деструкции для целлюлозы очень характерной является окислительная деструкция, которая очень тесно связана с отмеченной выше способностью к окислению спиртовых групп целлюлозы 5. Несмотря на большое количество гидроксильных групп, гидрофильных по своей природе, целлюлоза в воде не растворяется вследствие прочных водородных и вандерваальсовых связей в кристаллических областях, но способна к ограниченному набуханию 3. Целлюлоза не растворяется ни в одном из известных органических растворителях спиртах, эфирах, бензоле, пиридине, перхлорэтилене, причем поглощение большинства из них волокном приводит к снижению его прочности 1,3. Щелочи являются реагентами, широко используемыми на различных стадиях обработки целлюлозных материалов в отделочном производстве 4. В отсутствии кислорода в реально используемых в отделочном произволеве концентрациях гл целлюлоза устойчива к действию щелочей 7. При действии концентрированных растворов едкого натра выше 0 гл имеют место химические и физикохимические процессы, сопровождающиеся образованием щелочной целлюлозы.