Разработка технологии крашения шерсти на основе целенаправленного использования ТВВ нового поколения

• Автор: Комарова, Наталия Ревильевна
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Иваново
• Количество страниц: 164 с.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение

1 Литературный обзор

1.1. Химический состав и гистологическое строение шерсти

1.2. Крашение шерстяных текстильных материалов

1.2.1. Свойства кислотных металлсодержащих красителей ком

плекса 1

1.2.2. Физические методы активации процесса крашения шерсти

1.2.3. ТВВкак выравнивающие и интенсифицирующие средства

процесса крашения

1.3. Замасливание и авиважирование

1.3.1. Влияние замасливания и авиважной обработки на фрик
ционные свойства волокон
1.3.2. Значение замасливающей и авиважной обработки для
снижения электризации текстильных материалов
1.3.3. Характеристика замасливающих и авиважных препаратов,
используемых при текстильной переработке
1 4. Цели и задачи исследования ,
2. Методическая часть
2.1. Характеристика объектов исследования
2.1.1. Волокнистые материалы
2.1.2. Красители
2.1.3. Реактивы
2.2. Крашение
2.2.1 Методика проведения процесса крашения
2.2.2. Методика анализа красильной ванны
2.2.3. Расчет коэффициентов диффузии сорбционным методом
2.2.4. Расчет значений эффективных констант скорости процесса
крашения
2.2.5. Оценка качественных показателей окраски 5
2.2.5.1. Определение колористических показателей
2.2.5.2. Оценка эгализирующей способности ПАВ
2.2.5.3. Определение устойчивости окрасок к физикохимическим
воздействиям
2.3. Авиважная обработка
2.3.1. Методика проведения авиважной обработки
2.3.2. Определение массовой доли шерстяного волокна
в ровнице
2.3.3. Определение динамического коэффициента трения волок
нистого материала
2.3.4. Методика определения поверхностного электрического
сопротивления
2.3.5. Методика определения прочности волокна
2.3.6. Определение содержания ПАВ на волокне
2.3.7. Определение устойчивости водных растворов ПАВ
2.4. Математическая обработка результатов
3. Экспериментальная часть и обсуждение
результатов
3.1. Исследование влияния различных ТВВ на состояние кра
сителей в растворе
3.2. Оценка влияния ТВВ различной природы на кинетику вы
бирания красителей шерстяным волокном
3.3. Оценка влияния различных ТВВ на колористические пока
затели окрашенного волокна
Исследование влияния композиций ПАВ на кинетику процесса крашения
Влияние разработанного препарата Ивалон МК на процесс крашения шерстяного волокна кислотными и металлсодержащими красителями комплекса совеланами Выбор эффективного средства для придания антистатических свойств шерстяным, полиэфирным и шерстьсодержащим волокнистым материалам
Выбор препаратов, позволяющих регулировать фрикционные и деформационные свойства волокон Изучение влияния исследуемых ТВВ на колористические характеристики окрашенного волокна и устойчивость окрасок к физикохимическим воздействиям и сухому трению
Создание композиции для авиважной обработки и оценки ее влияния на фрикционные и деформационные свойства текстильного полуфабриката
Разработка технологии авиважной обработки шерстяной, полиэфирной ленты и смесовой ровницы разработанным композиционным препаратом Ивастатом ШЛ Сравнительная оценка эффективности использования разработанного композиционного препарата Ивастат ШЛ и типового препарата Замасливатель Б Рекомендуемые технологии крашения шерстяной ленты и последующих промывки и авиважирования Выводы Литература Приложение
ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время новые экономические условия, сложившиеся в России, ставят шерстяную отрасль легкой промышленности перед необходимостью поиска новых путей повышения конкурентоспособности продукции на внешнем и внутреннем рынке. Характерной особенностью шерстяной промышленности является дорошвизна и дефицитность перерабатываемого сырья, что сказывается на высоком удельном весе сырья в себестоимости продукции и является причиной высокой стоимости шерстяной ткани и трикотажа. Перед отраслью стоят задачи повышения качества продукции и, одновременно, снижения ее себестоимости.
Как показывает производственный опыт, успешному решению задач повышения качества и расширения колористического оформления шерстяных текстильных материалов, снижения их себестоимости и уменьшения потерь шерстяного волокна в процессе производства способствуют достижения в создании принципиально новых и совершенствование существующих способов текстильной переработки шерсти и ее отделки. Большое значение при этом имеет постоянное обновление ассортимента красителей и текстильновспомогательных веществ. Поиск недорогих и высокоэффективных существующих ТВВ или создание новых препаратов, безусловно, является наиболее перспективным способом совершенствования технологии отделки шерстяных изделий, так как не требует обновления парка оборудования отделочных предприятий, дополнительных трудо и энергозатрат. При этом необходимо принимать во внимание другой не менее важный аспект, связанный с экологическими проблемами переходом на применение нетоксичных препаратов и снижением сбросов вредных веществ в промстоки.
Актуальность


Наличие свободных карбоксильных и аминогрупп приводит к образованию большого числа ионных связей 2. Под четвертичной структурой кератина понимают более сложную ассоциацию субъединиц протофибрилл в образования типа фибрилл микрофибрилла макрофибрила. Волокна шерсти имеют сложное гистологическое строение. Строение шерстяного волокна по данным литературных источников следующее. Правосторонние аспирали скручены по вместе и образуют кабель или протофибриллу. Такие протофибриллы образуют микрофибриллу из протофибрилл, 9 из которых по периферии окружают 2 протофибриллы, находящиеся внутри. Диаметр протофибриллы 2,0 нм, а микрофибриллы ,5 нм 1,3. Микрофибриллы в свою очередь формируют более крупные образования макрофибриллы. Фибриллярная достаточно высокоорганизованная надмолекулярная структура кератина, характеризуется высокой степенью ориентации и кристалличности, окружена и погружена в межфибриллярное вещество матрицу, близкую по строению к кератину, но имеющую аморфную структуру. Такова химическая структура основного коркового слоя шерсти. Основу его составляют удлиненные, веретенообразные ороговевшие клетки, сохранившие в центральной полости остатки ядра и протоплазмы. Длина такой веретенообразной клетки 0 мкм, диаметр 4 мкм 1,3. В стенках клеток окрашенной шерсти содержится природный пигмент различной природы. Поверхность шерстяного волокна покрыта сплошной черепицеподобной рубашкой из ороговевших чешуек, назначением которых является защита основной корковой части волокна от атмосферных воздействий. Чешуйчатый слой от внешней поверхности по направлению к корковому состоит из эпикутикулы, экзокутикулы и эндокутикулы. Первая тончайшая наружная оболочка, обладающая высокой хемо и атмосферостойкостью, является главным протектором шерстяного волокна. Аминокислотный состав и все остальные уровни структуры этих трех слоев чешуек отличаются друг от друга и от коркового слоя. Например, аминокислотный состав кутикулы характеризуется повышенным содержанием цистина и цистеиновой кислоты, серина, пролина и валина по сравнению с аминокислотным составом шерстяного волокна и клеток коркового слоя. Значительное содержание цистина свидетельствует о большей кератинизации в кутикуле, чем в корковом слое, и это непосредственно связано с физикомеханическими свойствами волокна 2. Чешуйчатый слой имеет более плотную структуру и обладает меньшей диффузионной проницаемостью, чем корковый слой, что проявляется в процессах отделки шерстяных материалов. Особенно велика роль чешуйчатого слоя в процессах колорирования шерсти, где он препятствует диффузии красителей в основную часть шерстяного волокна. В ряде случаев это вызывает необходимость частичного разрушения чешуйчатого слоя для устранения диффузионного сопротивления шерсти и ускорения процесса ее накрашивания. Чешуйки также повышают трение и сцепляемость волокон между собой. Так, например, максимальное трение проявляется при движении волокна в направлении от корневого к верхушечному концу. Мировое производство крашенной шерсти насчитывает около 1,8 млн. Уникальность свойств этого вида текстильного сырья инициирует рост потребности человечества в использовании шерстяных текстильных материалов. В настоящее время выбор красителей для шерсти очень разнообразен. Ассортимент красителей для шерсти включает кислотные, металлсодержащие, хромовые и активные. Кислотные красители являются главнейшими для крашения шерсти. Это очень большой и многообразный класс красителей. У нас в стране в ассортименте кислотных красителей наибольший объем производства имеют обычные азокрасители, но зачастую они не удовлетворяют потребителей изза невысокой устойчивости окрасок. Производство кислотных трифенилметановых красителей, дающих яркие, но несветопрочные окраски, в России полностью прекращено 6. Существенно сократился ассортимент кислотных антрахиноновых красителей изза сложности их производства, экологических и сырьевых проблем и высокой стоимости самих красителей. Вместе с тем или в противовес этому постоянно растет и совершенствуется ассортимент кислотных металлсодержащих красителей, прежде всего комплекса .