Взаимосвязь между амфифильностью кислотных красителей и их поведением в процессах крашения шерстяного волокна

• Автор: Зарубина, Наталья Павловна
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 161 с. : ил.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Сорбционные свойства шерстяного волокна и кислотных красителей

1.1. Влияние особенностей строения шерстяного волокна на его

сорбционные свойства

1.1.1. Гистологическое строение шерстяного волокна

1.1.2. Аминокислотный состав шерсти

1.1.3. Клеточномембранный комплекс и липидный состав шерсти

1.1.4. Свойства биологических мембран

1.1.5. Сорбционные свойства шерстяного волокна при крашении

1.2. Влияние свойств кислотных красителей на формирование окрасок шерстяного волокна.

1.2.1. Красители, применяемые для крашения шерсти

1.2.2. Поведение красителей в растворах
1.2.3. Взаимодействие красителей с волокнистым субстратом
1.2.4.Спектральные свойства красителей
1.3. Действие текстильных вспомогательных веществ различной природы на
сорбцию красителей шерстью
1.3.1. Взаимодействия ПАВ с шерстяным волокном
1.3.2. Взаимодействия ПАВ с красителями
1.4. Цели и задачи исследования
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Характеристика объектов исследования
2.2. Мсжфазное распределение кислотных красителей в смесях воды и ноктанола
2.3. Мсжфазное распределение кислотных красителей в смесях воды и цетилового спирта
2.4. Растворение кислотных красителей в цетиловом спирте
2.5. Крашение шерстяного и полиамидного волокна
2.6. Снятие спектральных характеристик отражения окрашенных тканей, волокон, цетилового спирта и порошков красителей
2.7. Снятие спектров поглощения окрашенных растворов
2.8. Определение содержания красителя на шерстяном волокне
2.9. Определение оптической плотности растворов
2 Определение значения растворов
2 Теоретический расчет свойств молекул красителей
2 Средства для математического и графического анализа данных 4 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Обоснование новых .методов исследования свойств красителей и окрасок волокнистых материалов
3.1.1. Метод исследования взаимосвязи между структурой и свойствами красителей с использованием параметра амфифильности органических соединений
Связь амфифильности органических красителей с их сродством к волокнистым материалам
Выбор программного обеспечения для расчета амфифильности красителей
Взаимосвязь амфифильности дисперсных красителей и их сорбционной способности при крашении полиэфирного волокна
Взаимосвязь амфифильности водорастворимых красителей и поверхностного натяжения их водных растворов
Взаимосвязь амфифильности кислотных красителей и сверхэквивалентной сорбции их полиамидным волокном
Взаимосвязь амфифильности кислотных красителей и их сорбционной способности при крашении шерстяного и полиамидного волокон
3.1.2. Метод исследования спектральных свойств красителей на т текстильных материалах
Сопоставление методов исследования спектральных свойств кислотных красителей в растворе и в шерстяном волокне
Анализ применимости спектральных характеристик окрасок волокнистых материалов для изучения состояния красителей в волокне
Анализ взаимосвязи спектральных и цветовых характеристик окрасок волокнистых материалов для изучения состояния красителей в волокне
3.2. Исследование амфифильности кислотных красителей, их сорбционных свойств и оптических характеристик окрасок шерстяного волокна
3.2.1. Изучение закономерностей распределения кислотных красителей между несмешиваюшимися фазами воды и органического растворителя
3.2.2. Изучение закономерностей равновесной сорбции кислотных красителей шерстяным волокном при различных температурах и кислотности среды
3.2.3. Анализ ионообменного механизма сорбции кислотных красителей и температурного перехода в изменении сорбционной способности
Н шерстяного волокна
3.2.4. Изменение оптических характеристик окрасок шерстяного волокна кислотными красителями при различных температурах процесса
3.2.5. Практическое применение параметра амфифильности для прогнозирования технических свойств кислотных азокрасителей и оптических характеристик окрасок шерстяного волокна
3.3. Исследоание влияния липосом на сорбцию кислотного красителя
шерстяным волокном
3.3.1. Изучение кинетики крашения шерстяного волокна в присутствии липосом
3.3.2. Разработка методики анализа закономерностей сорбции кислотного красителя
3.3.3. Изучение влияния концентрации липосом и температуры на
сорбцию кислотного красителя шерстяным волокном
3.3.4. Спектральные характеристики окрасок шерстяного волокна кислотными красителями и их изменение при участии липосом
3.3.5. Практические аспекты использования липосом в процессах
крашения шерстяного волокна кислотными красителями
ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЯ


Свойства этих систем рассмотрены в ряде работ, обобщающих отечественные и зарубежные данные о качественном и количественном состоянии красителя в растворе и в волокне и об отдельных стадиях процесса крашения Мельников, Кричевский, Беленький, Мовшович, Заславский, Петерс. Изучению частных закономерностей указанных процессов посвящено множество отдельных статей. При обсуждении накопленного литературного материала основное внимание будет уделено механизму процессов крашения текстильных материалов во взаимосвязи со структурой и свойствами красителей, волокон и текстильных вспомогательных веществ. В качестве шерстяного сырья используют овечью шерсть, мохер, а также верблюжью, козью и кроличью шерсть и пух. Наибольшее промышленное значение имеет овечья шерсть. Шерстяное волокно представляет собой высококомплексную объединенную
систему из многих морфологических и химических компонент, на долю которых приходится около протеинов, 2 липидов и 1 минеральных солей, нуклеиновых кислот и углеводов Новорадовская. Рис. Волокно тонкой мериносовой шерсти состоит из двух слоев наружного чешуйчатого, или кутикулы, и внутреннего коркового слоя кортекса. У более грубых волокон имеется третий слой сердцевинный. Корковый слой составляег основную массу волокна и определяет основные физикомеханические и во многом химические свойства шерсти. Корковый слой построен из веретенообразных клеток, достаточно плотно прижатых друг к другу. Длинная ось каждой всрстнообразной клетки направлена параллельно оси волокна. Размеры клеток могут быть разными длина 0 мкм, ширина мкм Садов, i. Каждая клетка окружена клеточной мембраной. Внутри клеток имеются остатки ядер, размеры которых колеблются, но в среднем составляют 0,,0 мкм в ширину и примерно мкм в длину. Клетки коркового слоя построены из плотно расположенных цилиндрических нитеобразных макрофибрилл диаметром около 0,0,2 мкм различной длины i. Между макрофибриллами располагается связывающее их в одну клетку вещество, называемое межмакрофибриллярным веществом, или межмакрофибриллярной матрицей. Состав этой матрицы аналогичен составу эндокутикулы, т. Между клетками находится клеточномембранный комплекс, который связывает
все клетки в единую систему кортекса. Такие клетки называют ортоклетками, или ортокортексом. В клетках другого типа параклетках, или паракортексе, между макрофибриллами находятся значительные прослойки межмакрофибриллярного вещества, остатки ядер в них имеют большие размеры и индивидуальные макрофибриллы хорошо видны на поперечном срезе волокна в электронном микроскопе. Из двух основных типов клеток орто и параклеток последние занимают в мериносовой шерсти меньшую площадь сечения и отличаются большей устойчивостью к действию химических реагентов и ферментов Садов, . Орто и паракортекс располагаются вдоль волокна в виде двух неодинаковых скрученных частей цилиндра. С наличием такого строения связывают природную извитость мериносового волокна. Макрофибриллы орто и параклеток коркового слоя построены из сотен микрофибрилл, между которыми находится межмикрофибриллярное вещество межмикрофибриллярная матрица. Средний размер стержнеподобных микрофибрилл составляет около ,5 нм в диаметре. Микрофибриллы состоят из четырех протофибрилл, а последние, соответственно, из двух протофиламентов. Один протофиламент в свою очередь состоит из 2 гетеродимеров. Отдельный гетеродимер образован из самых маленьких структурных единиц, мономерных молекул кератина, которые на образуют аспирали. Молекулы кератина подразделяются на кислый тип и основный тип. Параллельными перекрытиями кератиновых молекул первого и второго типа образуется суперспирализация вторичная структура белка, которая называется также биспиральной катушкой i. Слева на Рис. Показаны только атомы в основной цепи пептида. Параллелограмм показывает плоскость каждой пептидной связи. Рисунок Ирвинга Геиса. Справа изображение Рскладчатой структуры. Видно образование большого числа водородных связей . Фактически все иминогруппы образуют водородные связи со всеми карбонильными группами.