Теоретическое обоснование и разработка рационального способа использования активных красителей при колорировании шерсти

• Автор: Пыркова, Марина Васильевна
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 184 с. : ил.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Строение и свойства шерстяного волокна

1.2. Воздействие низкотемпературной плазмы на шерстяное волокно .

1.3. Строение и свойства активных красителей, используемых для колорирования шерстяной ткани .

1.4. Характеристика сточных вод шерстяных предприятий, способы очистки .

1.5. Вещества, используемые в физикохимических процессах очистки сточных вод .

2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Объекты исследования

2.1.1. Текстильные материалы .

2.1.2. Вещества, используемые в работе .

2.2. Методы исследования .

2.2.1. Плазмохимическая обработка текстильных материалов
2.2.2. Определение сорбции красителя .
2.2.3. Колорированис шерстяной ткани .
2.2.4. Методика расчета кажущихся коэффициентов диффузии
2.2.5. Анализ активных красителей
2.2.6. Определение сродства активных красителей к белковому волокну .
2.2.7. Высокоэффективная жидкостная хроматография в обращенной фазе .
2.3. Методики определения свойств материалов .
2.3.1. Определение содержания влаги в шерстяной ткани
2.3.2. Изучение физикомеханических показателей
2.3.3. Определение кислотной емкости шерсти .
2.3.4. Исследование химического изменения кератина шерсти
2.3.5. Определение капиллярности ткани
2.3.6. Определение тонины волокон шерсти
2.4. Испытание устойчивости окрасок к различным физикохимическим воздействиям .
2.5. Очистка сточных вод после крашения шерсти
2.5.1. Приготовление модельных остаточных красильных ванн .
2.5.2. Методика очистки сточных вод .
2.5.3. Методика определения цветности по разбавлению
2.5.4. Методики планирования пятифакторных экспериментов для оптимизации процесса очистки остаточной красильной ванны от красителя СЕ и смеси активных красителей с помощью 1 МГхлорида
2.5.5. Определение химического потребления кислорода бихроматным арбитражным методом .
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Исследование возможности крашения шерстяных материалов по непрерывному илюсовочнозапарному способу
3.1.1. Характеристика шерстяной ткани, подготовленной с использованием процессов беления и обработки НТП
3.1.2. Деструкция шерсти в условиях крашения
3.1.3. Использование метода тонкослойной хроматографии для характеристики красителей .
3.1.4. Исследование кинетики крашения .
3.1.5. Определение сродства активных красителей к белковому
волокну
3.1.6. Определение кажущихся коэффициентов диффузии красителя внутрь волокна
3.1.7. Исследование роли нейтрального электролита
3.1.8. Разработка непрерывного способа крашения
3.1.8.1. Влияние основных параметров на процесс крашения
3.1.9. Определение тонины образцов шерсти, окрашенных активными красителями .
3.1 Аминокислотный анализ окрашенных шерстяных материалов
3.1 Физикомеханические свойства и критическое время растворения шерсти .
3.1 Определение цветовых характеристик образцов, окрашенных активными красителями .
3.1 Определение устойчивости окрасок к различным физикохимическим воздействиям .
3.2. Извлечение анионных красителей из сточных вод
красильноотделочного производства после крашения шерсти
3.2.1. Определение содержания красителя в остаточной красильной ванне и промывных водах
3.2.2. Оценка сорбционной способности модифицированных цеолитов
3.2.3. Исследование эффективности использования ПГМГхлорида для очистки сточных вод .
3.2.4. Определение эффективности 1 МГхлорида для очистки производственных высококонцентрированных сточных вод
3.2.5. Предлагаемые схемы очистки сточных вод после крашения шерсти активными красителями с использованием препаратов Цеопаг и Биопаг .
ВЫВОДЫ .
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Существует несколько моделей строения эпикутикулы слоистая, в ко торой бимолекулярная липидная прослойка расположена между двумя слоями белкового, кератинового вещества и мозаичная, представляющая собой бимолекулярную прослойку липидов с вкрапленными в псе глобулярными белковыми веществами кератиновой природы. Однако ни одна из них полно стью не соответствует строению эпикутикулы. Состав липидов сложен и содержит до различных компонентов, таких как холестерин, холестсрол, высшие жирные кислоты, амфифильные фосфо и гликолипиды, стерины, а также разнообразные нейтральные липиды 7, 8, , . Амфифильные дифильные липиды, в отличие от нейтральных, содержат большую полярную головку . Эго 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 9. Это белок с высокой гидрофобностыо, устойчивый к действию кислот и щелочей. Под экзокутикулой идет слой эндокутикулы толщиной примерно 0. Эндокутикула это слой некератинового белка, практически не содержащего серы, гидрофильного, легко растворяющегося в кислотах и щелочах, сильно набухающего в воде, не устойчивого к действию ферментов. Кортекс находится под кутикулой, составляет основную массу волокна и определяет основные свойства шерсти. Кортекс образован совокупностью большого числа отдельных удлиненных веретенообразных клеток, достаточно плотно прижатых друг к Другу, направленных параллельно оси волокна, длиной 0 мкм и шириной мкм и сцементированных матриксом или межклеточным веществом. Клетки кортекса построены из плотно расположенных цилиндрических нитеобразных макрофибрилл, которые состоят из микрофибрилл. В образовании микрофибрилл участвуют протофибрилл, 9 из которых располагаются по окружности и 2 в центре. Протофибриллы это скрученные между собой 2 или 3 аспиральныс цепи 3. Способность шерсти вступать в химические реакции определяется первичной структурой химическим строением, а скорость и глубина протекания зависят также и от диффузионной проницаемости волокна, то есть от надмолекулярной и гистологической структуры. Химическое строение обусловливает гидрофильные свойства шерсти, которые проявляются в высокой се гигроскопичности влагопоглощенис до при относительной влажности воздуха и значительной набухаемо
стыо в воде до , что связано с большим содержанием в кератине полярных МЬ, СОЫН, ОН, СООН групп 2. Шерсть обладает значительным сродством к воде. Водоотталкивающие свойства, главным образом, зависят от природы поверхности волокон. Адсорбция жидкости, вызывающая набухание, происходит преимущественно внутри волокна, и его диаметр возрастает приблизительно на . Высокая несминасмость и эластичность шерсти обусловливается системой, состоящей из высокоэластичной внутренней части и прочного, относительно малорастяжимого внешнего слоя. Нетрадиционные способы обработки текстильных материалов, одним из которых является воздействие на волокно низкотемпературной плазмы, приобретают особую значимость в качестве альтернативы модификации поверхностного слоя волокна химическими методами. Данный процесс в настоящее время является экологически чистым, экономичным, эффективным и ресурсосберегающим способом модификации с весьма ограниченным воздействием на более глубокие слои, что определяет перспективность его использования в промышленности. Обработка текстильных волокон НТП исследовалась в России, Японии, США, Франции и Польше, но впервые промышленное использование получило в России. Обработка НТП тканей увеличивает капиллярность и смачиваемость хлопчатобумажных , льняных , , синтетических , и шерстяных тканей водой и водными растворами, улучшаются физикомеханические и физикохимические показатели, изменяются фрикционные свойства, повышаются адгезионнные характеристики и накрашиваемость плазмообработанных материалов , . При этом не происходит изменения гигиенических свойств волокон.