Інтенсифікація процесів колорирування бавовняних тканин прямими і кубовими барвниками - Автореферат

Процес фарбування характеризується значними втратами барвника, обумовленими недостатньо високим ступенем фіксації барвника на волокні, що знижує якість забарвлення, збільшує витрати на фарбування, ускладнює екологічну ситуацію і потребує значних витрат на очищення стічних вод. Внаслідок відміченого практично усі процеси фарбування та друкування здійснюються із застосуванням різних способів інтенсифікації, що дозволяє підвищити ступінь фіксації барвника і якість забарвлених тканин. Достатньо відмітити, що ступінь невиробничих витрат барвників для більшості марок складає 5 ? 30%, а для окремих барвників сягає 40 ? 50%, що значно ускладнює екологічну ситуацію в опоряджувальному виробництві і збільшує собівартість опорядження тканини. При виборі способу інтенсифікації виходили з нової точки зору на теорію фарбування, у відповідності до якої припускається, що головну роль у фарбуванні відіграє поверхня волокна і пропонується керувати процесом фарбування шляхом впливу на стан поверхні волокна. Роль автора полягає у розширенні уявлень про дію тіосечовини у фарбувальних розчинах, визначені залежності дії тіосечовини від хімічної будови прямого барвника, встановленні механізму дії тіосечовини на інтенсифікацію процесів фарбування кубовими барвниками, у розробці удосконалених технологій фарбування тканин з використанням елементів електронної теорії фарбування.Розкрито роль дифузії барвників у волокно в процесі його фарбування та фізико - хімічну сутність сучасних методів інтенсифікації процесів колорирування текстильних матеріалів, що засновані на впливі на швидкість дифузії барвника у волокно. Показано роль адсорбції барвника поверхнею волокна у сучасній схемі процесу фарбування та вплив на ефективність формування забарвлень дифузійних та сорбційних властивостей волокна. На основі критичного огляду робіт з сучасних способів інтенсифікації процесу фарбування, в основу яких покладено вплив на швидкість дифузії барвника у волокно, визначено необхідність проведення пошуку нових шляхів інтенсифікації, які б забезпечували необхідну якість тканин, підвищення ступеня фіксації барвника на волокні, покращення екологічної ситуації. Розглядаючи фарбування як процес адсорбційний, в якому електронні процеси в кристалічних ділянках відіграють вагому роль, можливо, впливаючи саме на електронні процеси, керувати процесом адсорбції барвника. рекомендації щодо розробки технології фарбування бавовняних тканин прямим чорним 2С, яка забезпечує підвищення адсорбції барвника з фарбувальної ванни, збільшення стійкості забарвлень до фізико-механічних дій, зниження невиробничих витрат барвника та кількості його скидів до стічних вод;Встановлено вибіркову дію тіосечовини при фарбуванні прямими барвниками, яка залежить від того, які властивості у більшій мірі проявляє тіосечовина у фарбувальній системі - відновну активність чи здатність до утворення сполук включення, що залежить від умов її використання та хімічної будови барвника. Показано, що ефективність дії слабких відновників на сорбцію прямих барвників підвищується зі збільшенням вмісту іонів металу на поверхні волокна, що свідчить на користь електронної теорії фарбування. Запропонована технологія фарбування бавовняної тканини технічно важливим у споживанні барвником прямим чорним 2С у присутності тіосечовини як інтенсифікатора, яка забезпечує підвищення якості забарвлень, зниження невиробничих витрат барвника і підвищення екологічної чистоти технології. Показано можливість утворення між тіосечовиною і прямими барвниками клатратів - сполук включення, в результаті чого тіосечовина не впливає на електронний стан поверхні субстрату і, відповідно, не проявляє інтенсифікуючої дії при фарбуванні такими барвниками.

Основний зміст роботи

1. Інтенсифіковано процеси колорирування бавовняних текстильних матеріалів прямими та кубовими барвниками слабкими відновниками. Встановлено вибіркову дію тіосечовини при фарбуванні прямими барвниками, яка залежить від того, які властивості у більшій мірі проявляє тіосечовина у фарбувальній системі - відновну активність чи здатність до утворення сполук включення, що залежить від умов її використання та хімічної будови барвника. Показано високу ефективність добавок тіосечовини у процесі фарбування кубовими барвниками незалежно від марки барвника і способу його застосування.

2. Показано, що рекомендації до використання добавок відновників у якості інтенсифікаторів процесу фарбування прямими барвниками можуть бути надані лише для окремих марок, зокрема відмічено інтенсифікуючу дію тіосечовини та глюкози на сорбцію наступних прямих барвників: червоного 2С, рожевого 2С, фіолетового С, яскраво-оранжевого і чорного 2С.

3. Показано, що ефективність дії слабких відновників на сорбцію прямих барвників підвищується зі збільшенням вмісту іонів металу на поверхні волокна, що свідчить на користь електронної теорії фарбування. Однак, при цьому встановлено, що підвищення вибирання барвника з ванни (прямий чорний 2С) супроводжується зниженням інтенсивності забарвлень при підвищенні його стійкості. Зроблено припущення, що іони металів сприяють більш упорядкованому і орієнтованому розташуванню молекул барвника на поверхні волокна.

4. Запропонована технологія фарбування бавовняної тканини технічно важливим у споживанні барвником прямим чорним 2С у присутності тіосечовини як інтенсифікатора, яка забезпечує підвищення якості забарвлень, зниження невиробничих витрат барвника і підвищення екологічної чистоти технології.

5. Показано можливість утворення між тіосечовиною і прямими барвниками клатратів - сполук включення, в результаті чого тіосечовина не впливає на електронний стан поверхні субстрату і, відповідно, не проявляє інтенсифікуючої дії при фарбуванні такими барвниками.

6. Показано, що добавки тіосечовини (1 г/л або 1 г/кг) забезпечують стабільне підвищення ступеня фіксації кубових барвників на волокні від 17% до 25% в залежності від марки барвника і способу його застосування.

7. Запропоновано механізм інтенсифікуючого впливу тіосечовини при колорируванні кубовими барвниками, що полягає у підвищенні ОВП розчинів ронгаліту С у присутності тіосечовини, швидкості розкладу ронгаліту С та ступеня фіксації барвника.

8. Розроблено рекомендації щодо застосування тіосечовини в процесах фарбування і друкування кубовими барвниками: запропоновано склади для колорирування та скорочено терміни режимів волого-теплової обробки тканини.

9. Проведено розрахунки економічного та екологічного ефектів. Показано, що витрати на барвник за рахунок підвищення ступеня його фіксації на волокні зменшуються від 16,9 до 49,2 грн. на кожні 1000 м тканини при друкуванні і до 86,4 грн. при фарбуванні, а скиди барвника у стічні води скорочуються від 2 до 13 кг за добу при роботі одиниці обладнання.

1. Семенченко О.А., Чечина И.Г., Погорелая Е.В. Влияние восстановителя на процесс крашения хлопчатобумажных тканей прямыми красителями // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - 2005. - №1 (10). - С. 216-218.

2. Семенченко О.А., Мищенко А.В. Исследование влияния добавок ПАВ и восстановителей на интенсивность окрасок, полученных при крашении полиэфирного волокна дисперсными красителями // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. - 2005. - №5 (25). - Т. 2. - С. 189-192.

3. Семенченко О.О., Чечина І.Г. Вплив умов підготовки бавовняних тканин і пряжі на критичну поверхневу енергію волокна // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. - 2006. - №2 (28). - С. 98-100.

4. Семенченко О.А., Мищенко А.В., Погорелая Е.В. Влияние добавок тиомочевины на сорбцию прямых красителей // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2006. - №5/2 (23). - С. 134-137.

5. Семенченко О.А., Мищенко А.В. Интенсификация процессов крашения и печатания кубовыми красителями добавками тиомочевины // Вісник Хмельницького національного університету. - 2006. - №5. - C. 215-219.

6. Семенченко О.А., Погорелая Е.В., Ефимцев В.П. Исследование влияния алюмосиликатов на процесс сорбции красителей // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. 2006. - №1 (11). - С. 80 - 84.

7. Семенченко О.А., Чечина И.Г., Мищенко А.В. Оценка качества подготовки хлопчатобумажных тканей перед крашением // Динаміка наукових досліджень 2005: Матеріали IV Міжнародної науково-практичної конференції (20 - 30 червня 2005 р.). - Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2005. - С. 36 - 38.

8. Семенченко О.А., Мищенко А.В. Интенсификация процесса крашения хлопчатобумажных тканей прямыми красителями // Розвиток наукових досліджень 2005: Матеріали Міжнародної науково-практичної конференції (7 - 9 листопада 2005 р.). - Полтава: Вид-во «ІНТЕРГРАФІКА», 2005. - Т. 6. - С. 72 -73.

9. Семенченко О.А., Мищенко А.В., Погорелая Е.В. Влияние алюмосиликатов на процесс сорбции прямых красителей // Тези доповідей IV Всеукраїнської конференції молодих вчених та студентів з актуальних питань хімії (29 травня - 2 червня 2006 р.). - Дніпропетровськ: Дніпропетровський національний університет, 2006. - С. 141.

Размещено на .ru