Разработка непрерывного способа крашения шерсти, подготовленной с использованием низкотемпературной плазмы, кислотными красителями

• Автор: Буртовая, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 173 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Строение и свойства шерстяного волокна.

1.2. Воздействие низкотемпературной плазмы на шерстяное волокно

1.3. Красители, используемые для крашения шерсти

1.4. Строение и свойства кислотных красителей, используемых для колорирования шерстяных материалов

1.4.1. Классификация кислотных красителей.

1.5. Факторы, влияющие на процесс крашения шерсти

1.5.1. Совершенствование способов крашения шерсти.

1.6. Цвет и технология

1.6.1. Цветовые системы и пространства
1.6.2. Измерение цвета
2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.
2.1. Объекты исследования.
2.2. Методы исследования
2.2.1. Плазмохимическая обработка текстильных материалов
2.2.2. Определение сорбции красителя
2.2.3. Крашение шерстяной ткани.
2.2.4 Методики расчета кажущихся коэффициентов диффузии и энергии активации.
2.2.5. Определение совместимости красителей методом последовательных выкрасок
2.2.6. Определение аминокислотного состава образцов
2.3. Методики определения свойств шерстяного материала
2.3.1. Определение содержания влаги в шерстяной ткани.
2.3.2. Определение капиллярности ткани
2.3.3. Определение водопоглощения ткани
2.3.4. Определение кислотной емкости шерсти
2.3.5. Определение степени повреждения шерстяной ткани в результате плазмохимической обработки.
2.3.6. Определение тонины волокон шерсти.
2.3.7. Определение усадки шерстяных образцов при периодическом и непрерывном способах крашения
2.3.8. Определение физикомеханических показателей.
2.4. Методики определения цветовых характеристик.
2.4.1. Определение цветовых характеристик
2.4.2. Определение цветового охвата триады красителей
2.4.3. Построение цветового треугольника.
2.5. Испытание устойчивости окрасок к различным физикохимическим
воздействиям.
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
3.1. Исследование возможности крашения шерсти, обработанной низкотемпературной плазмой, по непрерывному плюсовочнозапарному способу
3.1.1. Исследование капиллярности шерстяной ткани
3.1.2. Исследование водопоглощения шерстяной ткани.
3.1.3. Определение тонины шерстяного волокна.
3.1.4. Определение деструкции шерсти в результате воздействия низкотемпературной плазмы
3.1.5. Исследование кинетики крашения
3.1.6. Определение кажущихся коэффициентов диффузии красителя внутрь
волокна и расчет энергии активации процесса диффузии.
3.2. Разработка непрерывного способа крашения
3.2.1. Влияние основных параметров на процесс крашения
3.2.1.1. Влияние температуры плюсовочного раствора и длительности пропитки на интенсивность окраски.
3.2.1.2. Влияние длительности запаривания.
3.2.1.3. Исследование роли нейтрального электролита.
3.2.1.4. Влияние концентрации красителя в плюсовочной ванне.
3.3. Исследование свойств шерстяных материалов
3.3.1. Исследование поверхности шерстяного волокна методом растровой электронной микроскопии.
3.3.2. Физикомеханические свойства шерсти
3.3.3. Аминокислотный анализ шерстяного волокна.
3.4. Исследование свойств окрашенных материалов.
3.4.1. Исследование состояния поверхности окрашенного шерстяного волокна.
3.4.2. Прочностные свойства окрашенных материалов.
3.4.3. Определение усадки шерстяной ткани при периодическом и непрерывном способах крашения.
3.4.4. Определение устойчивости окрасок к физикохимическим воздействиям
3.5. Колорирование шерстяной ткани по плюсовочнозапарному способу.
3.5.1. Исследование цветовых охватов
3.5.2. Построение цветовых треугольников
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Кутикула, или чешуйчатый слой, состоит из сплющенных, находящих одна на другую клеток чешуек, которые крепко связаны друг с другом и с находящимся внутри корковым слоем. Свойства и состояние поверхности шерстяных волокон оказывают значительное влияние на проведение многих технологических процессов, таких как валка, промывка, крашение и др. Характер расположения клеток чешуйчатого слоя волоса значительно изменяется в зависимости от вида, породы животных и толщины волокна. Грубые волокна содержат больше клеток но периметру волокна, и эти клетки в большей степени перекрывают друг друга по длине. В волокне тонкой мериносовой шерсти чешуйки, которые направлены к верхнему концу волокна, перекрывают соседние примерно на или их длины, а длина открытой части чешуйки колеблется от до мкм в среднем мкм. С помощью электронного микроскопа в чешуйчатом слое установлено три отдельных слоя эндокутикула, экзокутикула и эпикутикула. Эпикутикула составляет примерно 0, 2 массы шерстяного волокна, и в настоящее время большинство исследователей подразумевали под этим термином мембраны клеток чешуйчатого слоя, находящиеся на поверхности волокна. Как было сказано выше, кутикулярные клетки имеют очень сложное строение и состоят из тончайшей клеточной мембраны, экзо и эндокутикулы, последние два построены из белков кератиновой и некератиноой природы. Роль кутикулы очень важна. При полном ее удалении шерстяное волокно приобретает иные свойства шелковый блеск, полную нссвойлачиваемость, резко изменяются фрикционные свойства и прядильная способность, возрастает скорость диффузии красителей. Каждая клетка кутикулы ограничена мембраной и соединена с другой клеткой межклеточным веществом. Схематическая диаграмма морфологической структуры тонкого шерстяного волокна. Пэравлвтви
I
I
Рис. Это клеточномембранный комплекс КМбК, который состоит из мембран соседних клеток и заключенного между ними межклеточного вещества. Он имеет гидрофильный характер и практически не содержит цистина, только немного цистеиновой кислоты. Содержание гистологических элементов в мериносовом волокне, массы сухого волокна 2,4. Кутикула . Эпикутикула 0. Корте КС . Макрофибрилла . Микрофибриллы . Матрица . Растворимые белки КМбК 3. Стойкая мембрана 1. Липиды 1. Примечание. В составе КМбК шерстяного волокна найдено около липидов от массы комплекса. Кластеры в растущих клетках непрерывно образуются и распадаются, перемещаясь по бислою. Они имеют время жизни около сек. После завершения кератинизации и выхода волоса из эпидермиса вся структура волокна, в том числе и КМбК, становятся как бы застеклованной, и динамический характер липидного слоя мембраны существенно ограничивается. Происходит фиксирование кластеров, что сопровождается возрастанием проницаемости мембраны для диффузии молекул. Поверхностная часть мембраны называется эпикутикулой и обладает повышенной химической устойчивостью. По составу она отличается от внутреннего слоя, имеет толщину 5 нм и выполняет защитную функцию. Существует несколько моделей строения эпикутикулы слоистая, в которой бимолекулярная липидная прослойка расположена между двумя слоями белкового, кератинового вещества и мозаичная, представляющая собой бимолекулярную прослойку липидов с вкрапленными в нее глобулярными белковыми веществами кератиновой природы. Однако ни одна из них полностью не соответствует строению эиикутикулы. Состав липидов сложен и содержит до различных компонентов, таких как холестерин, холестерол, высшие жирные кислоты, амфифильные фосфо и гликолиииды, стерины, а также разнообразные нейтральные липиды 5, 6, 7, 8. Амфифильные дифильные липиды, в отличие от нейтральных, содержат большую полярную головку 9. Это дает высокую водоотталкивающую способность, низкую поверхностную энергию мНм шерстяному волокну. Состояние липидов КМбК оказывает большое влияние на химические и механические свойства шерсти. Поверхностные липиды влияют на структуру волокна и являются наиболее вероятной причиной изменения цвета шерстяного волокна в процессе роста. Желтизна шерсти вызвана взаимодействием липидов, расположенных на поверхности волокна с окружающей средой .