Разработка научно обоснованной технологии крашения текстильных материалов из природных волокон с использованием металлосодержащих систем

• Автор: Третьякова, Анна Евгеньевна
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 200 с.

1.1 Современные представления о роли ионов металлов в процессах отделки текстильныхматериалов

1.1.1 Ионы металлов центры сорбции

1.1.2 Влияние ионов металлов на структуру волокон

1.1.2.1 Воздействие ионов металлов на состояние целлюлозных волокон

1.1.2.2 Воздействие ионов металлов на состояние белковых волокон

1.1.3 Влияние ионов металлов на электрохимические свойства волокон

1.1.4 Влияние ионов металлов на структуру растворов

1.2 Взаимодействие ионов металлов с полимерными соединениями

1.2.1 Взаимодействие ионов металлов с сорбентами

1.2.1.1 Азотсодержащие сорбенты

1.2.1.2 Фосфорсодержащие сорбенты

1.2.1.3 Кремнийсодержащие сорбенты
1.2.1.4 Углеродсодержащие сорбенты
1.2.1.5 Сорбенты на основе полистирола и полиметакрилата
1.2.1.6 Природные минеральные сорбенты
1.2.2 Волокнистые сорбенты
1.2.2.1 Ткани с ионообменными группами и ткани, заполненные ионообменниками
1.2.2.2 Сорбенты из синтетических волокон 3
1.3 Взаимодействие ионов металлов с комгшексонами
1.4 Взаимодействие ионов металлов с красителями в растворах и в процессе крашения
1.4.1 Взаимодействие ионов металлов с кислотными и хромовыми красителями
1.4.2 Взаимодействие ионов металлов с прямыми красителями
1.4.3 Взаимодействие ионов металлов с макрогетероциклическими красителями
1.4.4 Взаимодействие ионов металлов с красителями различных классов
1.4.4.1 Роль ионов металлов в антрахиноновых протравных красителях
1.4.4.2 Взаимодействие ионов металлов с красителями на основе резорцина азокрасителями гетероциклического ряда
1.4.4.3 Взаимодействие ионов металлов с основными катионными красителями
1.4.4.4 Взаимодействие ионов металлов с оптическими отбеливателями
1.4.4.5 Взаимодействие ионов металлов с акридиновыми красителями
1.4.4.6 Взаимодействие ионов металлов с стириловыми красителями
1.4.4.7 Взаимодействие ионов металлов с ксантеновыми и сульфофталеиновыми красителями
1.4.4.8 Взаимодействие ионов металлов с родаминовыми красителями
1.4.4.9 Взаимодействие ионов металлов с индикаторами
1.5 Интенсификация процессов крашения текстильных материалов химикофизическими методами
1.5.1 Использование окислительновосстановительных реагентов в крашении текстильных материалов
1.5.2 Физическая шггенсификация на примере ультразвукового излучения
Глава 2. Методическая часть
2.1 Характеристика объектов исследования и используемых химических реактивов
2.2 Режимы крашения текстильных материалов 1
2.2.1 Крашение хлопчатобумажной ткани водорастворимыми красителями
2.2.1.1 Крашение прямыми красителями
2.2.1.2 Крашение активными красителями
2.2.2 Крашение чистошерстяной ткани кислотными и хромовыми красителями
2.2.2.1 Крашение кислотными красителями
2.2.2.2 Крашение хромовыми красителями
2.3 Колориметрические методы оценки накрашиваемости текстильных материалов
2.4 Определение скорости диффузии красителей в волокно
2.5 Методы оценки устойчивости окрашенных образцов к внешним воздействиям среды
2.5.2 Определение степени растворимости шерстяного волокна
2.6 Физикохимические и химические методы исследования процессов
2.6.1 Спектральные методы
2.6.1.1 Изучение состояния растворов красителей с ионами металлов в ультрафиолетовой и видимой областях спектра излучения
2.6.1.2 Изучение окрашенных образцов в инфракрасной области спектра излучения
2.6.1.3 Атомноабсорбционная спектроскопия
2.6.2 Метод дифференциатыютермического анализа
2.6.3 Определение электрокинетического потенциала волокон
2.7 Метод компьютерного моделирования и прогнозироваиия взаимодействия в системе волокно краситель ион металла
Раздел 3. Экспериментальное изучение влияния ионов металлов на
процессы крашения текстильных материалов
3.1 Изучение влияния ионов металлов на изменение накрашиваемости
хлопчатобумажных тканей прям м ми и активным 1 . красителями
3.2 Изучение влияния ионов металлов на процессы крашения шерстяных тканей кислотными и хромовыми красителями
.2.1 Крашение шерстяного волокна кислотными красителями в присутствии ионов металлов
3.2.2 Исследование влияния последовательности протравливания ионами металлов в процессе крашения шерсти кислотными красителями
3.2.3 Крашение шерстяного волокна хромовыми красителями в присутствии ионов металлов
3.3 Исследование физикохимического механизма взаимодействия ионов металлов с красителями и волокном
3.3.1 Изучение взаимодействия ионов металлов с водорастворимыми красителями в водных растворах
3.3.2 Исследование методом ИКспектроскопии роли ионов металлов в крашении прямыми красителями целлюлозного волокна
3.3.3 Исследование методом атомноабсорбционной спектроскопии роли ионов металлов в крашении прямыми красителями целлюлозного волокна
3.3.4 Влияние ионов металлов на изменение потенциала волокна
3.3.5 Определение степени растворимости шерстяного волокна окрашенного кислотными и хромовыми красителями в присутствии ионов металлов
3.3.6 Исследование состояния шерсти, окрашенной кислотными красителями в присутствии ионов металлов методом дифференциатьнотермического анализа
3.3.7 Изучение взаимодействия ионов металлов с красителями и волокном методом компьютерного моделирования
3.4 Разработка технологических параметров крашения текстильных материалов из природных волокон с использованием металлосодержащих систем
3.4.1 Интенсификация крашения с использованием окислительновосстановительных реагентов
3.4.1.1 Крашение хлопчатобумажных тканей в присутствии металлосодержащих систем
3.4.1.2 Крашение шерсти в присутствии металлосодержащих окислительновосстановительных систем
3.4.2 Крашение хлопчатобумажной ткани в присутствии системы ионов металлов и комплексонов
3.4.3 Физическая интенсификация процессов крашения в присутствии ионов металлов
Литература
ВВЕДЕНИЕ


Например, прививка гидроксамовых группировок к целлюлозе придает селективные свойства по отношению к ионам Ре3 и Си2, в то время как ионы Со2, 2 и 2п2 с таким модифицированным полимером не взаимодействуют. Выпадение в осадок образующихся металлохелатов позволяет судить о межмолекулярном сшивании полимерных цепей целлюлозы ионами металлов. Анализ термодинамических характеристик таких процессов показывает, что наибольший вклад вносит этропийный фактор 8. Авторами работы 9 обобщены и систематизированы данные о взаимодействии природных углеводов моно, олиго, полисахаридов, аминосахаров, природных органических кислот углеводного происхождения с катионами металлов б, 1, р и Гд лгаллов. Са2 является фундаментальным свойством, поскольку в результате взаимодействий на примере амилозаКВ г, целлюлозаСа2 и альгинатэметаллы образуются прочные гели. В работе изучено взаимодействие целлюлозы с хлоридом меди в водноизопропанольном растворе в широкой области концентраций. Продукты взаимодействия целлюлозы с СиС рассматриваются как трхкомпонентный тврдый раствор целлюлозаСиСН. Тврдые растворы целлюлозы с СиС представляют собой продукты комплексообразования типа солъватокомплексов переменного состава, зависящего от соотношения компонентов тврдого раствора. Авторы предположили наличие связи ОНгрупп целлюлозы в сольватокомлексах с СиС. В водноспиртовых растворах и спиртовых растворах оксигруппы будут замещать молекулы спиртов в сольватных оболочках ионов и, тем самым, обеспечивать связывание солей и комплексов металлов целлюлозой. Авторами работы изучен процесс равновесной адсорбции ионов 2 из водных растворов изопропилового спирта ионообменными полимерами на основе модификаций натрийкарбоксиметилцеллюлозы различных сте
пеней замещения гидроксильных групп х и степени полимеризации п С6ННз. СН2СПаи. Перспективные сорбенты ионов металлов из водных растворов солей структурные аналоги целлюлозы. Натрийкарбоксиметилцеллюлоза, триацетатцеллюлоза, оксиэтилцеллюлоза, этилцеллюлоза бьиги рассмогрены в качестве образцов, и в результате было выяснено, что сорбируемость оксиэтилцеллюлозы и карбоксиметилцеллюлозы много больше сорбируемости ненабухающих этилцеллюлозы и триацетатцеллюлозы. Карбоксилировапная целлюлоза рассасывается в живом организме, соответственно, интересна сорбция ею антисептических ионов металлов , Сплг Со2и2. Возрастание сродства ионов металлов к целлюлозным ионообменникам указано в ряду 2п2ЫгСо2Си2, т. Наилучшим образом процесс сорбции проходит при 5. Авторами работы показана возможность использования карбоксилированной целлюлозы в синтезе металлоксидных соединений. Термоокисление этих солей приводит к сложным металлоксидам, сохраняющим микроструктуру исходного целлюлозного материала. У Ва и Си , имеется некоторое количество ионизированных и неиопизированных мегаллкарбоксильных групп СООМе. В качестве основы для создания хелатирущих макролигандов применяются также хитин и его дезацетилированное производное хитозан. Формально хитин может рассматриваться как производное целлюлозы, где С2гидроксиьные группы полностью замещены ацетамидогруппам и. Основными центрами координации хитина и хитозана являются атом азота амино или
ацетамидо группы и гидроксильная группа. БЕЛКОВЫХ ВОЛОКОН. Полиамфолит простая модель белков и нуклеиновых кислот на основе винилимидазолов. Они содержат два потенциальных координационных ценфа. Координация металла осуществляется по 3атому имидазольного цикла и по группе С0 акрилатного фрагмента . Ниже представлены лиганды и координационные числа к. Автором работы рассмотрено образование бикоординированных
комплексов биологически активных переходных металлов , Си с анионным остатком Ьгистидином. Рассмотрены различные пространственные изменения в структуре аминокислот при взаимодействии с металлами, в зависимости от среды. Так, например, медьИ с полиЬгистидином при 5 образует плоскоквадратный комплекс с участием трх имидазольных групп гистидина и одного пептидного азота основной цепи. Но при он переходит в другой комплекс с искажнной плоскоквадратной структурой, в образовании которого принимает участие 4 соседних пептидных азота и одна имидазольная группа в апикальном положении 8.