Исследование и разработка технологии малосминаемой отделки хлопчатобумажных тканей многоосновными карбоновыми кислотами в пенной среде

• Автор: Шубина, Валентина Викторовна
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Димитровград
• Количество страниц: 189 с. : ил.

1. АНАЛИЗ СПОСОБОВ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

ПРОЦЕССОВ ОТДЕЛКИ ТЕКСТИЛЬНЫ ХМАТЕРИ А ЛОВ,

С ПРИДАНИЕМ ИМ МАЛОСМИНАЕМЫХ СВОЙСТВ.

1.1. Основные положения теории малосминаемой

отделки текстильных материалов

1.2. Оценка степени влияния структурномеханических свойств текстильных материалов на их способность к сминаемости
1.3. Анализ опыта применения различных способов малосминаемой отделки тканей и факторов, влияющих на ее качество
1.3.1. Модификация структуры волокон за счет образования межмолекулярных поперечных связей.

1.3.1.1. Применение малоформальдегидных препаратов

для малосминаемой отделки.

1.3.1.2. Влияние катализаторов на технологические режимы малосминаемой отделки

1.3.2. Использование многоосновных карбоновых кислот в качестве сшивающих агентов при
малосминаемой отделке.
1.3.3. Интенсификация физикохимических процессов, протекающих
при малосминаемой отделке токами высокой частоты
1.3.4. Использование пены в качестве технологической среды
при малосминаемой отделке текстильных материалов
1.3.5. Другие способы придания текстильным материалам малосминаемых свойств
1.4. Обобщение результатов анализа, определение цели диссертационной работы и постановка
задач для ее достижения.
Выводы к главе 1.
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследований.
2.1.1. Пена
2.1.2. Текстильные материалы
2.1.3. Лимонная кислота.
2.1.4. Малеиновая кислота.
2.1.5. Моноэтаноламин МЭА.
2.1.6. Гриэтаноламин ТЭА.
2.1.7. енообразователь ПО6ТС.
2.1.8. Прочие химические вещества.
2.2. Методы исследований
2.2.1. Приготовления водных растворов для экспериментальных
Исследований.
2.2.2. Исследование пенообразующей способности
водных растворов.
2.2.3. Определение агрегативной устойчивости
высокодисперсной пены
2.2.4. Определение времени разрушения
пены на поверхности ткани
2.2.5. Дисперсионный анализ пен.
2.2.6. Методы получения барботажной пены и
нанесения ее на ткань
2.2.6.1. Получение барботажных пен.
2.2.6.2. Нанесение пены на ткань.
2.2.7. Определение малого цветового различия ткани
2.2.8. Исследование ИК спектров целлюлозы.
2.2.9. Определение прочностных характеристик ткани
2.2.9.1. Определение прочности и удлинения
ткани при растяжении до разрыва
иыми группами целлюлозы. Наиболее широкое распространение в этом плане получили предконденсаты термореактивных смол, которые в зависимости от избирательной способности могут взаимодействовать с гидроксильными группами целлюлозы или в реакциях поликонденсации образуют три большие группы. К первой группе относятся карбамол диметилолмочевина и метазин смесь метиловых эфиров Иоксиметильных производных мсламина. Молекулы данных веществ склонны к взаимодействую друг с другом, образуя смолу. Ко второй группе отнесены соединения, которые преимущественно взаимодействуют с гидроксильными фуппами целлюлозы. В эту группу входят, в первую очередь, диметилолэтилепмочевина, диметилолнропиленмочевина и др. И, наконец, к третьей группе относятся препараты, предназначенные для придания тканям эффекта несминаемости в мокром состоянии. Это, прежде всего производные дивинилсульфона.
Химизм процессов, протекающих в волокне между активными группами волокна и метилольными группами сшивающих агентов, а также сам процесс поликонденсации довольно хорошо изучен, поэтому, в качестве примера, приведем простейшую реакцию между гидроксильными группами целлюлозного волокна и метилольными производными мочевины карбамола
Целл.он носн2жсмнсн2он Цепл.осн2тстсн2он н2о.
о . о
Целл. ОН ЯОСИ2ННСННСН2ОН I ОН Целл.
о
Ц1Л.ОНСН2ННСЫНСН2.ОНЦелл. 2Н.
о
До настоящего времени для малосминаемой отделки повсеместно применяются Агидроксиметильные производные мочевины, меламина, цик
лических этилен и пропиленмочевины, дигидроксиэтиленмочевины, триазона, урона, алкилкарбаматов и других веществ. На их основе разработаны многочисленные рецепты отделочных составов и применительно к ним технологические процессы придания текстильным материалам малосминаемых, малоусадочных и формоустойчивых свойств например .
К основным недостаткам препаратов первой и второй групп можно отнести высокую вероятность выделения формальдегида и большую потерю прочности ткани при жестких условиях проведения ее термообработки.
Однако в силу того, что технологические процессы с использованием данных препаратов хорошо отработаны и широко применяются на отделочных фабриках, и в настоящее время проводятся исследования, направленные, в первую очередь, на модификацию известных сшивающих агентов. Кроме того, следует отметить, что принципиально новые группы текстильновспомогательных веществ не сформированы, изза чего и требуется эволюционное совершенствование имеющегося ассортимента.
Основной целью таких исследований является снижение количества свободного формальдегида, выделяющегосяпри термообработке или полное устранение его из технологического процесса.
Здесь можно выделить два направления в соответствии, с которыми проводятся исследования
разработка отделочных препаратов с минимальным содержанием формальдегида или создание активных веществ, не выделяющих последний в процессе взаимодействия с функциональными группами волокон
введение


В зависимости от вида переплетения, фазы строения ткани изменяются изгиб и взаиморасположения нитей основы и утка, углы охвата нитей. Все эти внешние связи, определяемые особенностями строения ткани, оказывают существенное влияние на проявление сил трения и сцепления между нитями и в конечном счете на деформационную способность ткани. В трикотаже внешние связи характеризуются силами терния и сцепления, возникающими между нитями петель. Вследствие петельного строения трикотажа его внешние связи несколько слабее и подвижнее, чем в тканях. Для изменения этих связей требуется приложить меньшее усилие. Наряду с внешними силами в ткани и в трикотаже действуют внутренние связи, определяемые силами терния и сцепления между волокнами в нитях пряже, силами межатомных и межмолекулярных связей в волокнах, о чем упоминалось выше. Рассмотрим более подробно влияние данных факторов на сминаемость текстильных материалов. Ранее было показано табл. К ним следует отнести шерстяные, полиамидные, полиэфирные, полиакрилонитрильные волокна. В качестве примера здесь можно привести широко известную смеску, состоящую из целлюлозных волокон хлопковых или вискозноштапельныхи полиэфирных, которая используется для получения малосминаемых тканей и трикотажных полотен, сохраняющих также формоустойчивость после изготовления изделий. Помимо физикохимических свойств волокон, большое влияние на процесс смятия оказывают их геометрические параметры. Так пряжа и ткани, выработанные из волокон относительно большой длины и круглого сечения, меньше сминаются, а ткани, полученные из коротких штапельных волокон легкосминаемы. Другая группа факторов, влияющих на сминаемость ткани, связана со свойствами пряжи. Для получения эффекта несминаемосги структура пряжи должна обеспечивать высокую обратимость деформаций, возникающих при смятии. Кроме волокнистого состава большое значение имеет величина крутки пряжи и ее линейная плотность. Лучшее сопротивление сминаемости наблюдается у пряжи высокой линейной плотности и крутки. С увеличением крутки пряжи до определенного значения несминаемость тканей возрастает. Однако при очень высокой крутке, волокна в пряже испытывают перенапряжение, и при деформировании могут разрушиться, или приобрести большую долю остаточной деформации, что ведет к увеличению сминаемости тканей. В пряже рыхлой структуры с низкой круткой волокна при изгибе смещаются и не возвращаются в исходное положение. В результате этого в пряже возникает остаточная деформация, а ткань характеризуется повышенной сминаемостью. Как показали многочисленные исследования определенное влияние на устойчивость ткани и трикотажных полотен к смятию оказывают и структурномеханические свойства последних. К ним можно отнести вид переплетения поверхностную плотность жесткость и др. Наиболее жестким и сминаемым переплетением, по сравнению с саржевым и атласным, является полотняное. Повышенной устойчивостью к смятию отличаются ткани сложного переплетения, изготовленные из пряжи небольшой крутки. В этих тканях нити могут в определенных пределах свободно перемещаться при деформационных воздействиях. В работе Ма ii и Xi было установлено, что вид переплетения оказывает существенное влияние на сминаемость ткани и после ее обработки смолами. Эта тенденция мало изменилась после обработки ткани смолой. Было установлено, что наибольшее увеличение угла восстановления ткани после смятия и наименьшее снижение разрывной нагрузки после обработки смолой наблюдается у левой саржи . Тем не менее, основным фактором, обеспечивающим малую сминаемость тканей, является ее волокнистый состав. Это хорошо видно по данным, приведенным в таблице 1. Таблица 1. Из таблицы видно, что такие факторы как жесткость и вид переплетения оказывают гораздо меньшее влияние на устойчивость ткани к смятию, чем вид волокон. К аналогичным выводам пришли С. Брезгина, Е. Смирнова и др. Результаты их исследований представлены в таблице 1. Таблица 1. Угол восстановления после смятия, град. ТВЧ. Рассмотрим более подробно эти направления.