Введение к работе
з .
Актуальность работы.
В последнее время большой интерес у потребителей вызывают ткани одежного ассортимента изо льна и его смеси с «другими волокнами (лен-полиэфирное волокно (ПЭ). Такой ассортимент для улучшения качества готовой продукции нуждается в проведении противосминаемой отделке..
Высокая сминаемость льняных тканей, обусловлена сложной физико-химической и физико-механической структурой. Это ограничивает применение указанных тканей для костюмно-плательного ассортимента.
Существующие технологические режимы для малосминаемой отделки льняных тканей имеют ряд недостатков. К основным недостаткам следует отнести следующие:
значительное снижение прочности ткани;
высокое содержание формальдегида на аппретированной ткани. Указанные недостатки снижают качество выпускаемой продукции и ее конкурентноспособность на мировом рынке.
Процесс малосминаемой отделки - трудоемкий, требующий использования достаточно высоких концентраций компонентов, входящих в аппретирующую ванну. Сложная экологическая обстановка требует создания экологически чистых безводных технологических процессов и снижение экологической опасности от действующих процессов.
Хорошую перспективу в этом отношении имеет использование низкотем-пературной плазмы для модификации волокнистых материалов. В нашей стране созданы установки для обработки текстильных материалов в плазме тлеющего разряда. В данное время широко изучена и внедрена в производство шгазмообра-ботка шерстяных материалов ( г. Павловский Посад ). Плазмохимической обработке подвергаются хлопчатобумажные ткани и ткани из химических волокон.
Литературные данные по воздействию низкотемпературной плазмы (НТП) на льняное волокно к началу работы отсутствовали.
Диссертационная работа посвящена изучению воздействия НТП на льняное волокно, и использованию плазмообработки для улучшения качества малосминаемой отделки льняных тканей.
Работа проведена в рамках Государственной научно-технической программы " Новые принципы и методы получения химических веществ и материалов" (подпрограмма 11 " Принципы и методы создания технологий химических веществ и материалов").
Цель работы состояла в изучении воздействия низкотемпературной плазмы на поверхностную модификацию льняного волокна и использовании процесса плазмообработки для совершенствования малосминаемой отделки льняных тканей.
Для достижения поставленной цели в работе решены следующие заданШ
исследовано влияние различных параметров плазмообработки, типов р; ряда, природы используемых отделочных препаратов на качество малосминаемі отделки льняных тканей;
исследованы изменения поверхности и структуры льняного волокна, вь; ванные воздействием низкотемпературной плазмы (НТП);
предложен механизм химических реакций, инициируемых в льняном в локне под воздействием НТП;
показаны особенности взаимодействия формальдегадсодержащего преп рата с льняным волокном, активированным воздействием плазмы.
Объекты и методы исследования.
В качестве объектов исследования в работе использовалась сурові чистольняная пряжа Костромского льнокомбината , 1/2 беленая ткань, отбели ная ткань ( полотно простынное ) Красавинского льнокомбината арт.1С64Л Аппретирующие составы на основе кабамола ЦЭМ, карбамола ГЛ, отексида НА отексида Д1, аркофикса NGN.
Плазмообработку тканей проводили на промышленной установке ЛГО 180-Ш (г. Павловский Посад). В лабораторных условиях плазма создавалась установке с реактором типа "колпак" и на установке НИИ Тепловых процессов
Экспериментальные исследования проводились с привлечением совремеи ных методов исследования ( ИК-,масс-спектроскопии, РЭМ, ЭПР и др.) и обра ботки полученных данных с использованием ЭВМ.
Научная новизна. Показана возможность применения НТП для отделю льняных материалов путем предварительной обработки ткани перед проведение! процесса малосминаемой отделки. Впервые проведено комплексное исследо вание механизма химических реакций, инициируемых плазмой в обрабатывае мом льняном волокне. Для этого:
- проанализирован состав газообразных продуктов плазмолиза; свободны:
радикалов;
-изучен процесс окислительной деструкции льняного волокна на макромо лекулярном уровне;
- установлена доминирующая роль свободно-радикального механизма в хи
мических процессах инициируемых НТП, предложены механизмы реакций плаз
молиза льняного волокна, и взаимодействия его активированной поверхности с
диметилолэтиленмочевиной (ДМЭМ).
Практическая значимость. Предложен усовершенствованный способ отделки льняных тканей, заключающийся в использовании НТП перед нанесением малосминаемого аппрета на ткань. В результате этого достигается сохранение основных физико-механических показателей ткани, снижается содержание свободного формальдегида. Появляется возможность широкого внедрения низко-формальдегидсодержащих препаратов, которые, до недавнего времени, не нашли широкого распространения из-за низкого качества получаемой малосминаемой отделки.
5 Проведенные производственные испытания подтвердили результаты эксперимента.
Использование экологически чистого способа обработки льняных материалов НТП имеет большое социальное значение,- т.к. становится возможным уменьшение количества отделочных препаратов в аппретирующей ванне, например, карбамола ЦЭМ на 25%, улучшаются условия труда и качество продукции.
Положения, выносимые на зашиту:
-
Предварительная плазмообработка перед процессом малосминаемой отделки позволяет снизить количество формальдегидсодержащего препарата и других используемых химических соединений в аппретирующей ванне до 25% при улучшении качества отделки.
-
ПХО позволяет сохранить основные физико-механические показатели аппретированных тканей, повысить устойчивость к истиранию и к мокрым обработкам, снизить содержание свободного формальдегида.
-
Плазмообработка существенно изменяет морфологию и химический состав поверхности обрабатываемого льняного волокна, что приводит к интенсификации взаимодействия с отделочным препаратом.
4. Химические процессы, инициируемые плазмой, протекают по свободно-
радикальному механизму.
Апробапия работы и публикации. Основные положения и результаты работы обсуждены и получили положительную оценку на:
111 международном конгрессе " Наукоемкие технологии" 11-12 сентября 1995г г. Тверь.
1 конгрессе Российского союза химиков-текстильщиков и колористов 13-14 сентября 1994г г. Москва.
Всероссийской научно-технической конференции " Современные технологии текстильной промышленности" ( Текстиль-95) 28-29 ноября 1995г г. Москва;
научных конференциях профессорско-преподавательского состава 1994-1996гг;
- научном семинаре в лаборатории физической химии нуклеиновых кислот Института биохимической физики им. Н.М. Эмануэля РАН 28 января 1996г.
По материалам диссертационной работы имеется пять публикаций.
Объем и структура диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, выводов, списка литературы из 209 наименований и приложения. Основная часть диссертационной работы содержит .159 страниц машинописного текста, включает 22 таблицы, 28 рисунков.
