Использование модифицированной порошковой целлюлозы и её смеси с крахмалом в качестве загустителя при печати активными красителями

• Автор: Ильин, Алексей Владимирович
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 134 с. : ил

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Строение и свойства целлюлозы.

1.1.1. Химическое строение и роль водородных связей в цел

люлозе.

1.1.2. Аморфнокристаллическая и надмолекулярная струк

тура целлюлозных волокон.

1.1.3. Структурообразованне в водных суспензиях целлюло зы.

1.1.4. Использование гидроксида натрия для модификации целлюлозы. Основные типы щелочных целлюлоз.

1.2. Теория и практика печати текстильных материалов актив ными красителями.

1.3. Современное состояние ассортимента загустителей при не чати целлюлозных текстильных материалов активными красителями.

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Характеристика объектов исследования.
2.2. Характеристика используемых химических материалов.
2.3. Методика оценки распределения частиц по размерам.
2.4. Методика измерения диэлектрических свойств порошковой целлюлозы.
2.5. Методика оценки седнментационной устойчивости.
2.6. Методика определения количества связанной щелочи.
2.7. Методики определения вязкости загусток.
2.7.1. Определение динамической вязкости.
2.7.2. Определение кинематической вязкости.
2.7.3. Определение условной вязкости.
2.8. Методика определения степени фиксации красителей.
2.9. Методики оценки степени связывания активного красителя целлюлозой.
2.9.1. Методика оценки степени связывания активного кра
сителя загустителем.
2.9.2. Методика определения связывания активного красителя модифицированными гидратцеллюлозными пленками.
2 Методика определения коэффициентов диффузии.
2 Исследование гидролиза активных красителей методом бумажной хроматографии.
2 Методика определения устойчивости окрасок к трению.
2 Методика определения жесткости ткани
2 Математическая обработка результатов исследований.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1. Исследование гелеобразующей способности порошковой целлюлозы, модифицированной гидроксидом натрия.
3.1.1. Оценка влияния природы неорганических солей и гидротропных средств на состояние дисперсии порошковой целлюлозы.
3.1.2. Изучение влияния фанулометрического состава щелочной порошковой целлюлозы на е способность к гелеобразованию.
3.1.3. Изучение особенностей реологических свойств гелей на основе щелочной порошковой целлюлозы, а также композиций на их основе.
3.2. Исследование особенностей поведения красителей в среде печатных составов, содержащих щелочную целлюлозу.
3.2.1. Изучение реакционной способности щелочной целлюлозы по отношению к активным красителям.
3.2.2. Изучение влияния состава загусток на скорость массопереноса в них красителя.
3.3. Разработка энерго и ресурсосберегающей тсхнолопш печати хб тканей активными красителями.
3.3.1. Разработка способов получения композиционных загусток на основе композиции крахмалЩЦ.
3.3.2. Оценка технических возможностей предлагаемого композиционного загустителя при печати текстильных материалов активными красителями.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ


Устойчивость пространственной формы макромолекул природной целлюлозы достигается за счет внутримолекулярных водородных связей 0зН. О, . Н, образующихся при взаимодействии функциональных групп соседних звеньев и межмолекулярной водородной связи 0бН. Оз ,,. В образовании этих связей ОНгруппы у С2 И Сз выступают донорами, а ОНгруппа у С6 и кислород кольца О,л акцепторами протонов. Кислород ОНгруппы С6 одновременно может выступать акцептором, а водород этой же ОНгруппы донором протонов. В полисахаридах, включая природную целлюлозу, доминирует широкий набор ротамеров гидроксильных групп и определяемая им большая совокупность энергетически неравноценных водородных связей. Комплексным использованием данных ИКспектроскопии и теоретического анализа межатомных взаимодействий выявлена зависимость энергетических параметров связей от ротамеров ОН и СН2ОНгрупп, то есть конформаций соответственно гидроксильных групп вокруг связей С О, где 1 2, 3, 6 и оксимстильной группы вокруг С5 С. С этих позиций размытая полоса поглощения уои с максимумом около см1 в ИКслектре природной целлюлозы является достаточно убедительным локаза
тсльством существования набора ротамеров с энергетически неоднородными связями . Существование различных ротамеров определяет все многообразие структурных превращений в целлюлозе. Реальная возможность существования значительного числа ротамеров боковых групп и различных типов водородных связей приводит к тому, что целлюлоза способна образовывать в конденсированном состоянии предельные случаи упорядоченных и разупорядоченных структурных образований и разнообразные переходные формы. Система водородных связен важный критерий упорядоченности целлюлозы. В углеводах водородные связи представляют единое связное целое нарушение одной из них приводит к перестройке всей системы водородных связей. Любой структурный переход в целлюлозе сопровождается разрывом прежней и образованием новой системы водородных связей. Для целлюлозы, являющейся жесткоцепным полимером с регулярным строением цепи и интенсивным межмолекулярным взаимодействием, характерна тенденция к образованию различных форм молекулярного упорядочения как в процессе биосинтеза, так и при осаждении из растворов. Мнения исследователей по вопросу надмолекулярной структуры целлюлозы весьма разнообразны. Однако, в настоящее время не вызывает сомнения фибрилляриость и гетерогенность структуры целлюлозы. Формирование целлюлозы в природе представляет собой структурно обусловленный матричный процесс, когда активированные глюкозные остатки спонтанно соединяются в длинные цепи на активных центрах, расположенных в цитоплазме. В результате образуются элементы надмолекулярной организации целлюлозы 5. На основании анализа результатов многочисленных работ можно выделить несколько основных элементов надмолекулярной структуры целлюлозы. Первичными элементами надмолекулярной структуры хлопковой целлюлозы являются элементарные фибриллы или протофибриллы. Размеры и количество входящих в состав элементарных фибрилл макромолекул целлюлозы по данным различных исследователей существенным образом различаются. Так, по мнению Петропавловского Г. А. , элементарная микрофибрилла состоит из макромолекул. По данным работы 7 в элементарные фибриллы целлюлозы разных растений входят от 0 до молекул целлюлозы. Элементарные фибриллы представляют собой длинные анизодиаметрнческие образования, состоящие из упорядоченных кристаллических областей и аморфных прослоек между ними. При длине молекул древесной целлюлозы порядка 3,,2 мкм на таком протяжении чередуются от до 0 кристаллических и аморфных участков. При степени кристалличности древесной целлюлозы . Элементарные фибриллы входят в состав микрофибрилл, имеющих ширину от нм 5 до нм . Длина микрофибрилл достигает нескольких микрометров, тогда как средняя длина цепей составляет доли микрометра. Микрофибриллы, агрегируясь в боковом направлении, образуют тонкие ламеллы, формирующие основную массу целлюлозных волокон вторичную стенку . Микрофибриллы также имеют гетерогенную структуру и содержат области с различной степенью упорядоченности.