Розробка ресурсозберігаючої технології фарбування бавовняних і лляних тканин прямими барвниками із застосуванням ферментів - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Розробка ресурсозберігаючої технології фарбування бавовняних і лляних тканин прямими барвниками із застосуванням ферментівНауковий керівник: кандидат технічних наук, доцент Скропишева Олена Віталіївна, Херсонський національний технічний університет, доцент кафедри хімічної технології та дизайну волокнистих матеріалів. Захист відбудеться „5” листопада 2009 р. о 13.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 67.052.02 у Херсонському національному технічному університеті за адресою: 73008, м. З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського національного технічного університету за адресою: м.Вибір біопрепаратів частіш за все випадковий, а умови їх використання не враховують специфіки сумісності ферментів з іншими реагентами, тому можливість їх використання в опоряджувальному виробництві, зокрема у фарбуванні, на теперішній час реалізовано не повністю. У фарбуванні текстильних матеріалів найбільш поширеними за обсягом використання є прямі барвники, але ці барвники мають ряд недоліків, серед яких недостатня стійкість забарвлень, висока температура фарбування та високий електролітний склад фарбувальних розчинів, значні невиробничі витрати барвника, забруднення стічних вод. Дана задача може бути вирішена шляхом науково обґрунтованого вибору ферментних препаратів, всебічного вивчення впливу ферментів на кінетичні та термодинамічні характеристики процесу фарбування. здійснити вибір ефективних ферментів для фарбування бавовняних і лляних тканин прямими барвниками; вперше визначено вплив ферментів на термодинамічну сорбційну характеристику прямих барвників целюлозним волокном, а саме спорідненість барвника, і встановлено, що остання зростає, тобто показано, що у присутності ферментів спонукальна термодинамічна причина міжфазного масопереносу (сорбції) барвника волокном збільшується;На основі критичного аналізу літературних даних запропоновано шляхи вирішення проблеми підвищення ефективності процесу фарбування за рахунок зниження витрат барвників, зниження температури фарбування і покращення умов праці при виробництві текстильних виробів у разі використання ферментів як інтенсифікаторів. З урахуванням теоретичних відомостей щодо каталітичної дії ферментів було зроблено припущення, що ферменти можуть утворювати тимчасові комплекси з барвником, що може привести до збільшення активності барвника, зниження енергії активації процесу сорбції. Виділено чотири стадії процесу фарбування і відмічено, що визначальною стадією процесу фарбування у більшості випадків є дифузія барвника у волокно. Отже, при фарбуванні за періодичним способом важливою характеристикою може бути швидкість дифузії барвника у фарбувальному розчині, а оцінка ефективності додавання ферментів може бути здійснена шляхом визначення їх впливу на дифузію барвника у воді, що потребує спеціального дослідження. Для вирішення питання про час введення ферментного препарату у фарбувальну ванну було досліджено вплив як попередньої обробки тканини ферментами, так і додавання ферментів безпосередньо у фарбувальний розчин на ефективність подальшого фарбування за традиційним періодичним способом фарбування.На основі вивчення активності протеолітичних ферментів і їх впливу на кінетичні і термодинамічні показники процесу фарбування, розроблено матеріало-і енергозберігаючу технологію фарбування, яка забезпечує зменшення концентрації електроліту і барвника в розчині, зниження оптимальної температури фарбування, скорочення часу фарбування, і підвищення ступеня фіксації барвника на волокні. Зроблено рекомендації щодо марок барвників, при фарбуванні якими протеолітичні ферменти здійснюють найбільший вплив (прямий зелений, прямий червоний 2С, прямий синій світлостійкий, прямий жовтогарячий світлостійкий 2Ж, прямий фіолетовий С). Показано, що у присутності протеолітичних ферментів мають місце: збільшення спонукальної термодинамічної причини міжфазного масопереносу (сорбції) барвника волокном; зростання коефіцієнта дифузії барвника у розчині та у волокні; модифікація поверхні целюлозного волокна і збільшення його проникності, що підтверджується підвищенням показника концентрації насичення, на основі чого зроблено висновок щодо вірогідного механізму інтенсифікуючого впливу ферментів на процес фарбування. На основі отриманих експериментальних даних розроблено матеріало-і ресурсозберігаючу технологію фарбування бавовняної і лляної тканин прямими барвниками, яка дозволяє зменшити витрати барвників в середньому на 20-25%, знизити температуру фарбування на 20-30°С, зменшити час фарбування в 1,5-2 рази порівняно з існуючою технологією. Розроблено мало-і безелектролітну технологію фарбування бавовняних і лляних тканин прямими барвниками, яка дозволяє знизити екологічне навантаження на стічні води за рахунок зменшення концентрації електроліту на 50-100% і барвника на 20-25% у фарбувальній ванні і підвищення ступеня фіксації барвника на волокні.

Основний зміст роботи