Аналіз методу фарбування електропровідним барвником шляхом окислювальної конденсації аніліну в волокнистому матеріалі. Дослідження впливу текстильних допоміжних речовин на процес фарбування шляхом синтезу полімерного барвника в волокнистому середовищі.
Аннотация к работе
Електропровідні волокнисті матеріали, що являються сировиною для деяких видів технічного текстилю, отримують методом модифікації хімічних волокон, наприклад, карбонізацією віскозних або поліакрилонітрильних волокон, металізацією, напиленням в вакуумі хімічних волокон, наприклад, поліефірних. Електропровідними являються волокнисті матеріали, високонаповнені технічним вуглецем або графітом. Поряд з існуючими методами одержання електропровідних волокон запропоновано принципово новий напрям: синтез електропровідного барвника у волокнистому матеріалі з метою створення антистатичних або електропровідних волокнистих матеріалів методами поверхневого фарбування. Актуальність теми даної роботи, що направлена на розробку та дослідження принципово нової технології опорядження текстильних матеріалів, полягає в наданні волокнистим матеріалам принципово нових властивостей, а саме електропровідності і являється безсумнівною. Методи дослідження - для вирішення поставлених задач використовувались: фундаментальні положення технології текстильних матеріалів; спектрофотометричний метод дослідження; метод ІЧ-спектроскопії; спектральний аналіз у видимій області; метод електронного парамагнітного резонансу (ЕПР); метод визначення електрофізичних характеристик забарвлених комплексних ниток та полотен; стандартні методи текстильного матеріалознавства оцінки стійкості забарвлених волокнистих матеріалів до фізико-хімічних впливів; методи математичної статистики обробки результатів експериментів.Застосування рівняння Ленгмюра для опису сорбції барвника вважається ознакою адсорбційного механізму сорбції барвника на «внутрішній поверхні» у волокні. В даному випадку реалізуються дві паралельні рівноваги з відповідними константами рівноваги та : де - концентрація барвника, розчиненого в фарбувальній ванні; - максимально можлива концентрація активних центрів в волокні, які здатні утворювати молекулярні сполуки з барвником; - урівноважена концентрація сольватів; - концентрація активних центрів, що залишилися вільними в обємі аморфних областей. З використанням припущення про утворення сольватів «активний центр (фрагмент макромолекули) - молекула барвника» для опису процесу розчинення дисперсного барвника у волокні можна отримати рівняння, аналогічне за формою рівнянню Ленгмюра для мономолекулярної адсорбції барвника на («внутрішній») поверхні волокна. Таким чином, характер кривої ізотерми поглинання барвника волокном не може бути використаним як критерій механізму взаємодії барвника з волокном (розчинення чи адсорбція). 2, а) приводить до суттєвого збільшення кількості барвника, синтезованого на волокні: оптична густина D = 0,2 досягається вже при концентрації 20 г/л аніліну на першій стадії замість 120 - 140 г/л (рис.Вперше створено електропровідний волокнистий матеріал шляхом синтезу електропровідного барвника в волокнистому матеріалі. Характер кривої ізотерми сорбції барвника волокном не може бути використаний як критерій механізму взаємодії барвника з волокном: розчинення чи адсорбція. Показано вплив типу поверхнево-активних речовин на процес гетерокоагуляції поліаніліну колоїдного ступеню дисперсності на поліамідному волокнистому матеріалі.
План
2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
1. Запропонована науковообгрунтована нова технологія отримання електропровідних властивостей текстильних матеріалів шляхом розширення можливостей колорування волокнистих матеріалів для надання їм принципово нових властивостей.
2. Вперше створено електропровідний волокнистий матеріал шляхом синтезу електропровідного барвника в волокнистому матеріалі.
3. Отримані аналітичні рівняння ізотерми абсорбції барвника волокном, що за формою співпадають з рівняннями Ленгмюра та БЕТ. Характер кривої ізотерми сорбції барвника волокном не може бути використаний як критерій механізму взаємодії барвника з волокном: розчинення чи адсорбція.
4. Досягнено перший поріг перколяції для електропровідності поліамідного волокнистого матеріалу при окислювальному фарбуванні і сорбції аніліну «як дисперсного барвника».
5. Обгрунтовано використання гетерокоагуляційного механізму фарбування при синтезі жорстколанцюгового поліаніліну в процесі окислювального фарбування аніліном. Показано вплив типу поверхнево-активних речовин на процес гетерокоагуляції поліаніліну колоїдного ступеню дисперсності на поліамідному волокнистому матеріалі.
6. Отримано електропровідний волокнистий матеріал з електропровідністю комплексних ниток в інтервалі 1·10-2 ? 1·102 См/м при використанні механізму гетерокоагуляції поліаніліну.
7. Створені електропровідні текстильні матеріали, що не містять вуглецеві і металічні волокна, які можуть застосовуватися для виготовлення: одягу спеціального призначення для захисту від впливу потужних електромагнітних полей; одягу, що має антистатичні властивості; обігріваючого одягу; антистатичного та армуючого додавання до тканин і полімерів.
8. У виробничих умовах Державної холдингової компанії Артем ЗАТ «Артемконтакт» з позитивним результатом апробовано електропровідний волокнистий матеріал, що містить поліанілін.
9. Очікуваний економічний ефект від впровадження запропонованого способу складе біля 600 грн (напівбезперервна схема фарбування) на 1 кг отриманого електропровідного волокнистого матеріалу.
Список литературы
1. Романкевич О.В. Изотерма сорбции дисперсного красителя / О.В. Романкевич, Я.В. Редько // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. - 2005. - № 4. - С. 35-40.
Дисертанту належить одержання експериментальних даних, повязаних з отриманням рівняння, що описує ізотерму абсорбції барвника волокнистим матеріалом, аналогічного за формою рівнянню Ленгмюра.
2. Редько Я.В. Сорбция анилина полиамидным волокном / Я.В. Редько, О.В. Романкевич // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - 2005. - № 1. - С. 205-208.
Дисертант проводив експериментальні дослідження.
3. Редько Я.В. Электропроводность в системе поликапроамид - полианилин / Я.В. Редько, О.В. Романкевич // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - 2005. - № 1. - С. 202-204.
Дисертанту належить одержання експериментальних даних, досягнення першого порогу перколяції поліамідного волокнистого матеріалу за способом фарбування як «дисперсними барвниками».
4. Редько Я.В. Зависимость электропроводности от содержания продуктов окисления анилина на волокне / Я.В. Редько, О.В. Романкевич // Вісник Хмельницького національного університету. - 2005. - № 6. - С. 256-259.
Дисертанту належить визначення умов окислювального фарбування аніліном для отримання електропровідних властивостей текстильних матеріалів та узагальнення результатів.
5. Редько Я.В. Влияние концентрации допанта на электропроводность полиамидного волокнистого материала, окрашенного продуктами окисления анилина / Я.В. Редько, О.В. Романкевич // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - 2006. - № 1. - С. 64-65.
Дисертант виконував експериментальні дослідження, визначав необхідну концентрацію допуючого агенту.
6. Романкевич О.В. Уравнение БЭТ и абсорбция пара вещества его раствором / О.В. Романкевич, Я.В. Редько // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - 2006. - № 1. - С. 69-73.
Дисертанту належить узагальнення висновків, повязаних з отриманням рівняння, аналогічного за формою рівнянню БЕТ.
8. ІЧ?спектроскопічні дослідження структури продуктів окислення похідних ароматичних амінів / Я.В. Редько, О.В. Романкевич, Л.О. Бризгіна [та ін.] // Вісник Київського національного університету технологій та дизайну. - 2007. - № 4. - С. 38-41.
Дисертанту належить одержання зразків для досліджень та аналіз ІЧ?спектроскопічних досліджень структури продуктів окислення аніліну в чистому вигляді.
9. Пат. 23852 Україна, МПК D 06 M 15/00. Електропровідний волокнистий матеріал / Романкевич О.В., Редько Я.В., Ляшок І.О.; заявник та патентовласник Київський національний ун-т технологій та дизайну. - № 200700685; заявл. 23.01.2007; опубл. 11.06.2007, Бюл. № 8.
Дисертанту належить виконання експериментальних досліджень та розробка процесу отримання електропровідного волокнистого матеріалу.
10. Пат. 28451 Україна, МПК D 06 M 15/00. Спосіб отримання електропровідного волокнистого матеріалу / Романкевич О.В., Редько Я.В., Коваленко Р.В.; заявник та патентовласник Київський національний ун-т технологій та дизайну. - № 200708676; заявл. 27.07.2007; опубл. 10.12.2007, Бюл. № 20.
Дисертанту належить виконання експериментальних досліджень та розробка способу отримання електропровідного волокнистого матеріалу.
11. Закономірність сорбції аніліну поліамідними волокнистими матеріалами: тези доповідей IV Всеукр. ювілейної наук. конф. молодих вчених та студентів, присвяченої 75-річчю КНУТД [“Наукові розробки молоді на сучасному етапі”], (Київ, 17-19 травня 2005 р.) / М-во освіти і науки України, КНУТД. - К.: КНУТД, 2005. - 252 с.
12. Ізотерма абсорбції барвника при утворенні сольватів барвник - полімер: зб. наук. праць за матеріалами ювілейної міжнар. конф. [«Інноваційні технології - майбутнє України»], (Київ, 3?9 жовтня 2005 р.) / М-во освіти і науки України, КНУТД. - К.: КНУТД, 2005. - 196 с.
13. Поріг перколяції у забарвленому поліамідному полотні: зб. наук. праць за матеріалами ювілейної міжнар. конф. [«Інноваційні технології - майбутнє України»], (Київ, 3?9 жовтня 2005 р.) / М-во освіти і науки України, КНУТД. - К.: КНУТД, 2005. - 196 с.
14. Застосування електропровідних волокнистих матеріалів: тези доповідей V Всеукр. наук. конф. молодих вчених та студентів [“Наукові розробки молоді на сучасному етапі”], (Київ, 26-28 квітня 2006 р.) / М-во освіти і науки України, КНУТД. - К.: КНУТД, 2006. - 294 с.
15. Вплив текстильних допоміжних речовин на процес фарбування похідними аніліну: тези доповідей V Всеукр. наук. конф. молодих вчених та студентів [“Наукові розробки молоді на сучасному етапі”], (Київ, 26-28 квітня 2006 р.) / М-во освіти і науки України, КНУТД. - К.: КНУТД, 2006. - 294 с.
16. Застосування технології утворення анілінового чорного у процесах фарбування: тези доповідей V Всеукр. наук. конф. молодих вчених та студентів [“Наукові розробки молоді на сучасному етапі”], (Київ, 26-28 квітня 2006 р.) / М-во освіти і науки України, КНУТД. - К.: КНУТД, 2006. - 294 с.
17. Уравнение БЭТ и давление водяного пара над растворами: зб. наук. праць за матеріалами ювілейної міжнар. наук.-техн. конф., присвяченої 75-річчю кафедри тепломасообмінних процесів та 40-річчю науково-дослідної лабораторії [«Сучасні екологічно безпечні тепломасообмінні процеси в технологіях легкої промисловості»], (Київ, 17-19 травня 2006 р.) / М-во освіти і науки України, КНУТД. - К.: КНУТД, 2006. - 132 с.
18. Дослідження структури продуктів окислення аніліну методом інфрачервоної спектроскопії: тези доповідей VI Всеукр. наук. конф. молодих вчених та студентів [“Наукові розробки молоді на сучасному етапі”], (Київ, 17-18 квітня 2007 р.) / М-во освіти і науки України, КНУТД. - К.: КНУТД, 2007. - 340 с.
19. Дослідження механізму сорбції дисперсного барвника волокноутворюючим полімером: тези доповідей VI Всеукр. наук. конф. молодих вчених та студентів [“Наукові розробки молоді на сучасному етапі”], (Київ, 17-18 квітня 2007 р.) / М-во освіти і науки України, КНУТД. - К.: КНУТД, 2007. - 340 с.
20. Дослідження впливу технологічних параметрів на синтез полімерного барвника у волоконному середовищі: тези доповідей VI Всеукр. наук. конф. молодих вчених та студентів [“Наукові розробки молоді на сучасному етапі”], (Київ, 17-18 квітня 2007 р.) / М-во освіти і науки України, КНУТД. - К.: КНУТД, 2007. - 340 с.