Разработка интенсифицированного низкотемпературного процесса крашения шерстяных материалов

• Автор: Кононова, Ирина Александровна
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 177 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

Глава 1 Литературный обзор

1.1 Строение и свойства шерсти

1.2 Крашение шерстяных текстильных материалов

1.2.1 Крашение кислотными красителями

1.2.2 Крашение хромовыми красителями

1.2.3 Крашение металлсодержащими красителями

1.2.3.1 Крашение металлсодержащими красителями комплекса

1.2.3.2 Крашение металлсодержащими красителями комплекса

1.2.4 Крашение активными красителями

1.3 Крашение при температурах ниже 0С
1.3.1 Физические способы активирования процесса крашения
1.3.1.1 Вакуумирование
1.3.1.2 Электромагнитная обработка воды
1.3.1.3 Плазменная обработка
1.3.2 Химические методы активации процессов крашения при температуре ниже 0С
1.3.2.1 Применение ферментов при обработке шерстяных текстильных материалов
1.4 Заключение по литературному обзору и постановка задачи исследования
Глава 2 Методическая часть
2.1 Характеристика объектов исследования
2.1.1 Текстильные материалы
2.1.2 Химические материалы и реактивы
2.1.3 Красители
2.2 Методы исследований
2.3 Методы испытаний текстильных материалов
Глава 3 Влияние органических азотсодержащих интенсификаторов на процесс крашения при пониженной температуре
3.1 Исследование низкотемпературного крашения с использованием в качестве интенсификаторов органических азотсодержащих препаратов
3.2 Исследование изменения количества свободных аминогрупп у шерстяного субстрата, обработанного аминокислотами или ферментами
3.3 Исследование поперечных срезов и поверхности шерстяного текстильного материала
3.4 Изучение диффузионных и сорбционных свойств шерстяных текстильных материалов методом многослойных мембран
3.5 Исследование спектров поглощения красильных растворов в присутствии аминокислот или ферментов
3.6 Исследование спектров поглощения окрашенных шерстяных текстильных материалов
3.7 Гидролиз активных красителей в кислой среде при низкотемпературном крашении шерстяных текстильных материалов
3.8. Оценка влияния интенсифицирующих веществ
на сохранность шерстяных текстильных материалов
3.9 Оценка потребительских свойств окрашенных текстильных материалов
3. Производственная апробация
Глава 4 Технологическая проводка разработанного низкотемпературного крашения шерстяных текстильных материалов Глава 5 Техникоэкономическое обоснование
5.1 Расчет затрат на химические материалы
5.2 Расчет затрат на заработную плату
5.3 Отчисления в органы в соцстраха
5.4 Расчет стоимости воды на один цикл крашения
5.5 Расход пара на один цикл крашения
5.6 Расход электроэнергии в одном цикле крашения
5.7 Расчет на содержание и эксплуатацию оборудования
5.8 Расходы на содержание и ремонт оборудования за один цикл крашения
Общие выводы
Список использованных источников


Все они, за исключением глицина, оптически деятельны и генетически относятся к левому ряду, производимому от 1 молочной кислоты, хотя некоторые из них вращают плоскости поляризации вправо и влево 2. По химическому строению аминокислоты делятся на ациклические, карбоциклические и гетероциклические. К ациклическим аминокислотам относятся моноаминокарбоновые глицин, аланин, валин и др. Карбоциклические аминокислоты фенилаланин, тирозин и др. К гетероциклическим аминокислотам относятся гистидин, пролин, триптофан. Таблица 1. Количественное содержание аминокислот в 0 г. Аминокислота Кератин овечьей шерсти, г. Главной формой связи отдельных аминокислот в белках является пептидная связь и белковая молекула может рассматриваться как полипептидная цепь или как несколько полипептидных цепей 3. Пептидная связь является гибкой и может иметь различные конформации, отличающихся между собой характером рентгенограмм, показателями линейных размеров и рядом проявляемых свойств. Различают следующие модификации волокон шерсти а кератин, 3 кератин, фиксированное волокна, сверхсокращенное волокно. При определении порядка расположения аминокислот в пептидных цепях можно достоверно определить лишь природу концевых аминокислот со свободными аминофуппами. Данные для семи аминокислот, занимающих концевые положения, приведены в таблице 1. Таблица 1. Наличие большого количества полярных и неполярных боковых цепей делает возможным образование электростатических солевых и водородных связей, ведет к взаимодействию за счет полярных сил ВандерВаальса, неполярных дисперсных сил и гидрофобных связей. Содержание функциональных групп число групп в 5 г белка в кератине иллюстрируется данными таблицы 1. Таблица 1. Природой боковых цепей в значительной степени определяются физикохимические свойства белков положение изоэлектрической зоны, способность к сольватации и гидратации. Активными функциональными группами в боковых цепях в основном определяются химические реакции, свойственные белковым веществам. Шерсть гигроскопична, она адсорбирует значительное количество влаги, изменяющееся в зависимости от относительной влажности и температуры окружающей среды. Длительное нагревание шерсти при температуре до 5С и выше вызывает необратимые разрушения волокон, сопровождаемые их пожелтением и выделение сероводорода и аммиака. При горении шерсти ощущается характерный запах жженого рога. Протекание влаги внутрь структуры волокон разрыхляет ее и уменьшает силы взаимодействия между цепями. Это приводит к изменению физикохимических свойств волокон, вызывая уменьшение их сопротивления растяжению, что в наибольшей степени проявляется при обработке кипящей водой или паром. Вода действует на шерсть более разрушительно, чем пар. Поэтому крашение шерсти, при температуре кипения красильного раствора, вызывает значительное повреждение текстильного материала, чем низкотемпературное крашение с использованием органических азотсодержащих интенсификаторов. При обработке шерсти растворами кислот без подогревания не вызывает снижение исходных показателей прочности. Длительная обработка растворами кислот при повышенной температуре сопровождается заметным разрушением шерсти. Разрушающее действие на шерсть кислот начинается с разрыва солевых, а затем и пептидных связей кератина и постепенно завершается последовательно увеличивающимся растворением шерсти. Это еще раз подтверждает о необходимости применения более мягких условиях отделки шерстяных текстильных материалов, так как крашение шерсти происходит в присутствии кислот. Щелочи вызывают значительные изменения в шерсти, связанные с разрушением исходных цистиновых поперечных связей, также при действии щелочей происходит пожелтение шерсти. Степень проявления подобных изменений зависит от условий обработки. Восстановители действуют на шерсть в наибольшей степени в щелочной среде, наблюдается усиленное набухание волокон, степень которого зависит от концентрации раствора, температуры и длительности воздействия. Окислители действуют на шерсть в некоторых технологических процессах, а также в условиях влияния атмосферных факторов. При этом затрагиваются преимущественно цистиновые поперечные связи.