Введение к работе
Актуальность работы.
Ввиду того, что в последние десятилетия остро встал вопрос экологической безопасности отделочного производства, к способам интенсификации процессов отделки предъявляются повышенные требования. Необходимо, чтобы способ интенсификации максимально сохранял структуру и свойства волокна и был эффективен и экономичен. Таким требованиям отвечает обработка низкотемпературной плазмой (НТП). Наиболее экономически выгодными и экологически эффективными являются процессы с использованием плазмы двух типов разрядов: тлеющего и высокочастотного емкостного.
Внедрение современных нанотехнологических методов обработки тканей НТП - это реальный путь для решения многих экологических и экономических задач в текстильной промышленности. Процессы плазмохимической обработки (ПХО) текстильных материалов используется во многих странах мира (Россия, Италия, Китай, Япония, Швейцария и др.). В отечественной практике эти процессы внедрены на ряде предприятий текстильной и легкой промышленности с целью обработки шерстяных, меховых и кожевенных материалов. Однако возможности интенсификации процессов с использованием обработки НТП далеко не исчерпаны. Поэтому исследования, направленные на расширение области применения плазмы в текстильной промышленности, являются актуальными.
Целью настоящей работы является научное обоснование и разработка новых экономически и экологически выгодных, дающих широкие возможности, технологий колорирования тканей из белковых волокон, обработанных НТП различных видов разрядов.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:
исследование воздействия НТП тлеющего и высокочастотного емкостного разрядов на белковые волокна;
изучение характера модификации белковых волокон под действием НТП указанных разрядов;
исследование процесса крашения натурального шелка и шерсти, модифицированных в плазме, различными классами красителей;
разработка процессов:
колорирования модифицированной шелковой ткани плюсовочно-запарным способом;
пигментной печати на плазмообработанных тканях из белковых волокон;
прямой цифровой печати на плазмообработанных тканях из белковых волокон.
Общая характеристика объектов и методов исследования.
В качестве объектов исследования использовалось шерстяное и шелковое волокно, а также ткани из указанных волокон.
Эксперимент выполнялся с помощью современных методов исследования: химических, физико-химических (ИК-спектроскопии, рентгено-структурного анализа, растровой электронной и световой микроскопии, аминокислотного анаг лиза, тонкослойной хроматографии), физико-механических и других методов. ч~
Научная новизна
Теоретически обоснованы особенности модификации белковых волокон, имеющих различную структуру; возможность крашения шелковых тканей, обработанных НТП, по непрерывному плюсовочно-запарному способу и возможность проведения процесса пигментной печати и прямой цифровой печати по подготовленным с использованием плазмы тлеющего разряда (ПТР) тканям из белковых волокон.
В диссертационной работе впервые:
установлены особенности воздействия НТП на белковые волокна различного структуры;
исследован процесс травления поверхности натурального шелка в условиях плазмохимической обработки и определена природа образующихся газообразных продуктов деструкции волокна;
проведен рентгеноструктурный анализ исходного и модифицированного шелкового волокна на малых углах;
установлен характер модификации поверхности шелкового волокна под действием двух типов разрядов (ПТР и ВЧЕ);
изучен процесс крашения шелковой ткани, обработанной НТП, по непрерывному плюсовочно-запарному способу;
изучено влияние разных типов разрядов на ряд свойств, определяющих потребительский спрос материалов из белковых волокон;
показана возможность колорирования тканей с помощью процессов пигментной и прямой цифровой печати; предложены условия проведения указанных процессов.
Практическая значимость работы. По результатам работы
предложен способ крашения шелковых тканей по непрерывному плюсовочно-запарному способу и изучено влияние различных факторов на сорбционно-диффузионные характеристики. Данный способ крашения позволяет снизить расходуемое количество красителей и других компонентов красильной ванны, что приводит к уменьшению содержания загрязняющих веществ в сточных водах.
предложено проведение процесса пигментной печати для шерстяных тканей. По результатам исследований определен состав печатной композиции. Способ позволяет исключить процесс промывки изделий, что приводит к отсутствию сточных вод и существенной экономии водных ресурсов.
предложено проведение процесса прямой цифровой печати для шерстяных тканей. В результате исследований выбраны условия проведения процесса, позволяющие получать яркие рисунки любого дизайна и сложности.
Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены и обсуждены на I Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в индустрии текстиля» МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2006 г.; Всероссийской научно-технической конференции студентов и молодых ученых «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической промышленности» («Дни науки-2006»), Санкт-Петербургский государственный университет технологии и
дизайна, 2006 г.; Международной научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов «Молодежь - производству», Витебский государственный технологический университет, 21-22 ноября 2006 г.; Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2006), МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2006 г.; I Международной научно-практической конференции «Нанотехнологии в индустрии текстиля», МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2006 г.; Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2007), ИГТА, Иваново, 2007 г.; Научно-практической конференции аспирантов университета на иностранных языках, МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007 г.; Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения» (Техтек-стиль-2007), 18-19 октября, ДИТУД УлГТУ, Димитровград, 2007 г.; Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2007), МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007 г.; Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Дизайн - новые взгляды и решения» (ноябрь 2007 г.), Казанский государственный технологический университет, Казань, 2007 г.; Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2008), ИГТА, Иваново, 2008 г.; Пятой международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности». 28-30.04.2008, Санкт-Петербург, 2008 г.; на V Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии, 3-8 сентября 2008 г., Иваново; на Всероссийском семинаре «Получение, исследование и применение низкотемпературной плазмы» имени проф. Л.С.Полака совета по плазмохимии ИНХС имени А.В. Топчиева РАН, 25 мая 2009 г.
Содержание представленных докладов отражено в тезисах вышеперечисленных конференций. Публикации.
По материалам диссертации опубликовано 4 статьи в рекомендованных ВАКом журналах и 13 тезисов докладов на конференциях. Структура и объем диссертационной работы.
Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, методической части, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложения.
Работа изложена на 232 страницах машинописного текста, содержит 54 таблицы, 46 рисунков. Список литературы включает 109 ссылок. Приложение включает 22 страницы (11 рисунков, 17 таблиц)
