Разработка технологии колорирования тканей из природных волокон водорастворимыми красителями с применением хитозана

• Автор: Клочкова, Ирина Игоревна
• Шифр специальности: 05.19.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 185 с. : ил.

Введение.

Г лава 1. Литературный обзор.

1Л. Строение, свойства, получение и области применения

хитозана

1.1.1. Химическое строение хитозана.

1Л .2. Химические свойства хитозана.

1Л.З. Области применения хитозана

1.2. Представление о механизме крашения и печатания природных

волокон водорастворимыми красителями

1.2.1. Свойства природных волокон.

1.2.2. Свойства водорастворимых красителей

1.2.3. Строение и свойства активных красителей
1.2.4. Строение и свойства кислотных красителей.
1.2.5. Печатание целлюлозных тканей активными красителями
1.2.6. Печатание и крашение шерстяных тканей активными и
кислотными красителями
1.2.7. Оценка структурномеханических свойств загусток
Глава 2. Методическая часть.
2.1. Характеристика объектов исследования.
2.2. Характеристика используемых красителей.
2.3. Текстильновспомогательные вещества
2.4. Методы исследования
2.4.1. Методика определения степени деацетилирования хитозана
методом потенциометрического титрования.
2.4.2. Методика определения содержания влаги в исходном
хитозане
2.4.3. Методика приготовления растворов хитозана
2.4.4. Методика определения реологических свойств загусток на
основе хитозана.
2.4.5. Методика формирования пленок из хитозана
2.4.6. Методика определения структуры полимеров методом ИК
спектроскопии.
2.4.7. Методика термогравиметрического анализа.
2.4.8. Методика определения структуры хитозановых пленок методом рентгеноструктурного анализа
2.4.9. Методика определения поверхностной структуры образцов ткани методом растровой электронной микроскопии.
2.4 Определение электрокинетического потенциала волокон, обработанных хитозаном, методом потенциала протекания
2.4 Методика определения капиллярных характеристик тканей, обработанных хитозаном
2.4 Методика определения критической поверхностной энергии природных волокон, обработанных хитозаном.
2.4 Методика определения адгезионной прочности хитозановой пленки к целлюлозному волокну.
2.5. Методы оценки физикомеханических показателей ткани
2.5.1. Методика определения жесткости ткани при изгибе.
2.5.2. Методика определения разрывных характеристик ткани при
растяжении
2.5.3. Методика определения стойкости к истиранию
2.5.4. Методика определения выносливости к многократному изгибу
2.5.5. Методика определения воздухопроницаемости окрашеных и
напечатанных образцов ткани.
I 2.5.6. Методика определения несминаемости тканей.
2.6. Методика определения биостойкости образцов тканей.
2.7. Методы испытания устойчивости окрасок к различным физикохимическим воздействиям
Методика определения устойчивости полученных окрасок к сухому и мокрому трению.
2.7.2. Методика определения устойчивости полученных окрасок к стирке
2.7.3. Методика определения устойчивости полученных окрасок к дистиллированной воде.
2.7.4. Методика определения устойчивости полученной окраски к
действию пота.
2.8. Методика определения цветовых характеристик и цветовых
различий
2.9. Печатание, крашение и обработка тканей.
2 Математическая обработка результатов.
I лава 3. Экспериментальная часть.
3.1. Изучение свойств растворов хитозана
3.2. Исследование процессов, протекающих в системе ткань
хитозан краситель при крашении и печатании активными и кислотными красителями
3.2.1. Исследование процессов в системе ткань хитозан при
обработке ткани хитозаном.
3.2.2. Исследование адгезии хитозановых пленок к целлюлозному
волокну.
3.2.3. Изучение характера взаимодействия в системе хитозан
краситель в окрашенной пленке
3.3. Изучение структурных и физических свойств пленок
хитозана
3.4. Изучение влияния хитозана на физикохимические свойства
аппретированных тканей
3.5. Изучение влияния хитозана на поверхностные и капиллярные
свойства тканей .
3.5.1. Исследовании влияния хитозана на показатели смачивания и С, потенциал тканей из природных волокон.
3.5.2. Исследование капиллярных характеристик тканей, обработанных хитозаном
3.5.3. Исследование набухания пленок хитозана.
3.6. Разработка технологии колорирования тканей из природных
волокон водорастворимыми красителями с применением хитозана
3.6.1. Разработка новой технологии печатания целлюлозных тканей активными красителями.
3.6.2. Эффекты печати с применением хитозана
3.6.3. Изучение реологических свойств растворов хитозана
3.6.4. Разработка новых технологий крашения и печатания шерстяных тканей активными и кислотными красителями.
3.7. Свойства текстильных материалов, напечатанных с применением хитозана
Литература
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Впервые хитозан был получен Гильсоном путем сплавления хитина с едким кали при 0 0С. При такой обработке происходит гидролиз ацетильной группы с образованием аминогруппы. В настоящее время широко используется способ получения хитозана, который основан на обработке хитина 5 кратным избытком го раствора гидроксида натрия или калия при 0 0С в инертной атмосфере в течение 0,5 часов . В многочисленных публикациях и патентах описано получение хитина и хитозана. Особо следует остановиться на вопросах технологии и экологии производства хитозана. Предложен новый способ получения хитозана. Для приготовления раствора хитозана применена обработка соляной кислотой в магнитной мешалке СМК. Реакция проведена за 4 часа при 0С в среде Ы2. Молекулярная масса хитина 5 кДа. В работе описан способ получения хитозана, включающий измельчение хитинсодержащего сырья, декальцинирование, депротеинизацию и деацетилирование. С, далее проводят депротеинизацию в 2 стадии по 1,5 часа при С ным и 5 6ным раствором гидроксида натрия с добавлением боргидрида натрия и после промывки хитина проводят деацетилирование ным гидроксидом натрия при С в течение 1,5 2 часов. Способ получения хитозана , включающий двукратную чередующуюся обработку панциря ракообразных 4ным раствором соляной кислоты и едкого натра, промывку полуфабриката после каждой операции до нейтральной реакции промывных вод, обработку ным раствором едкого натра при 0С в течение мин с последующей промывкой полученного продукта до нейтральной среды и обработкой жидким азотом, отличается тем, что обработке жидким азотом в герметичных условиях в течение мин подвергают хитозан с содержанием влаги не менее , полученный после вышеуказанной обработки ным раствором едкого натра и промывки до нейтральной реакции среды. Способ получения хитозана, включающий депротеинирование, деминерализацию исходного сырья, обесцвечивание хитина пероксидом водорода и последующее деацетилирование, отличается тем, что в качестве исходного сырья используют грибы рода вешенка, депротеинирование осуществляют путем щелочной обработки 0,1 Н раствором гидроксида натрия в одну стадию с последующей деминерализацией 0,6 Н раствором едкого натра при 0 0С в течение 1 2 часов в инертной атмосфере. Изучение процесса получения хитозана показало, что существенное влияние на величину степени деацетилирования оказывает температура проведения процесса. Для предотвращения деструкции макромолекул полисахарида деацетилирование рекомендуется проводить в присутствии минеральных солей. К числу основных показателей хитозана относят степень деацетилирования СД, т. ММ, которая у коммерческих хитозанов варьируется от 0 до Да. Выработанные из различных источников сырья и по разным технологиям хитин и хитозан имеют некоторые различия в химическом строении, морфологической и надмолекулярной структуре. Хитозан, как и целлюлоза, обладает упорядоченной фибриллярной структурой, развитой системой внутри и межмолекулярных связей, высокой степенью кристалличности, что подтверждается различными методами исследования 7, . В работе изучена структура пленок хитозана. Проведенные исследования показали, что при изменении природы растворителя и условий получения пленок хитозана можно целенаправленно изменять их структуру и свойства. В результате сравнительного изучения химического строения, композиционных различий, особенностей морфологической и надмолекулярной структуры хитина и хитозана, полученных из разных источников панцирей криля или крабов. Изучение проведено с использованием комплекса методов рентгеноструктурный анализ, сорбционные методы, микроскопия, ИКспектроскопия, дифференциальнотермический и элементный анализ, фракционирование, вискозиметрия, потенциометрия и др. Полученные с помощью указанных методов данные позволяют объяснить несколько более высокую реакционную способность хитина но сравнению с хитозаном, а среди хитозанов у хитозана криля и одновременно невозможность использования исходных полисахаридов без предварительной активации для получения высокозамещенных и полностью растворимых производных.