Введение к работе
Актуальность темы
В настоящие время возникает необходимость квалифицированной утилизации значительных запасов 2,4,6-тринитротолуола (ТНТ). Одним -из возможных продуктов трансформаций ТНТ является трёхатомный фенол -метилфлороглюцин (МФГ). МФГ является многоцелевым техническим продуктом, который входит в состав лакообразующих и литьевых смол, термостойких термореактивных смол.
Актуальность данной работы обусловлена перспективным использованием метилфлороглюцина в текстильной промышленности. Проведенные ранее исследования показали, что МФГ может быть успешно использован в реакции азосочетания в качестве азосоставляющего компонента в кислой среде, а, следовательно, небезынтересно исследование возможности применения МФГ для получения нерастворимых азокрасителей на волокнах, которые не выдерживают традиционного процесса азотолирования в щелочной среде при "холодном" крашении.
С другой стороны, промышленность предъявляет всё более жёсткие требования к колористическим и эксплуатационным характеристикам окрашенных материалов, экологическим параметрам как процесса колорирования, так и готовой текстильной продукции. В связи с этим важной задачей остаётся поиск новых современных методов и технологий крашения текстильных материалов широкой цветовой гаммы с наименьшими энергетическими и экономическими затратами.
Учитывая изложенное, разработка технологии использования МФГ в процессе синтеза нерастворимого азокрасителя на поверхности волокон представляется актуальной.
Цель и задачи исследования
Цель работы состояла в разработке методов крашения различных текстильных материалов и меха нерастворимыми азокрасителями, образующимися на волокне с использованием метилфлороглюцина, а также в изучении влияния МФГ на прочностные показатели волокон.
В соответствии с поставленной целью решались следующие задачи:
исследование свойств раствора МФГ, определение оптимальных условий их активности и стабильности;
исследование оптимальных концентраций и соотношений азо- и диазокомпонентов, обеспечивающих наибольшую накрашиваемость субстрата;
исследование физико-химических основ взаимодействия в системе диазоль - МФГ - волокно;
исследование влияния внешних факторов азотолирования (температуры, режима плюсования, сушка, рН, электролит) текстильных материалов и меховых изделий на качество окрасок;
исследование влияния внешних факторов азосочетания (температура, режим плюсования, рН) текстильных материалов и меховых изделий на качество окрасок; / '-'
изучение капиллярных и поверхностных свойства тканей, обработанных по разработанной технологии;
определение устойчивости окраски и физико-механических характеристик текстильных материалов и меховых шкур, обработанных по разработанной технологии.
Научная новизна
В работе впервые экспериментально обоснована целесообразность использования МФГ в качестве азотола, вступающего в реакцию азосочетания в кислой среде, что позволяет проводить процессы крашения нерастворимыми азокрасителями с такими волокнами как шерсть, шелк и их смеси с химическими волокнами, с высокими прочностными характеристиками, а так же дает возможность окрашивать меховые изделия. Это позволяет расширить цветовую гамму с высокими показателями устойчивости и усовершенствовать технологию колорирования текстильных материалов из белковых волокон.
Наиболее существенные результаты в работе:
установлены оптимальные условия активности и стабильности МФГ;
разработан эффективный способ применением вторсырья, и технология крашения с ним нерастворимыми азокрасителями текстильных материалов и меховых изделий;
изучены капиллярные и поверхностные свойства целлюлозных, шелковых и шерстяных тканей, обработанных МФГ;
современными физико-химическими методами определены концентрационные и временные закономерности технологии крашения с использованием МФГ. Найдены оптимальные соотношения концентраций азо-и диазокомпонентов;
установлены закономерности влияния основных внешних факторов крашения (температура, режим плюсования, сушка, рН, электролит) текстильных материалов и меховых изделий на качество окрасок;
показано сохранение физико-механических характеристик текстильных материалов и меховых изделий после обработки по разработанному методу нерастворимыми азокрасителями.
Практическая значимость
На основании проведенных экспериментальных исследований разработана технология крашения тканей из белковых волокон и шкуры овчины меховой нетрадиционными азоидными красителями из вторичного сырья. Использование МФГ по разработанной технологии в качестве азотола позволяет избежать излишней деструкции волокон, достичь высокой стойкости окраски, обеспечить энергетическую и экономическую эффективность и экологическую безопасность в процессах колорирования.
Апробация работы
Основные результаты работы доложены и обсуждены на Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности» (ДНИ НАУКИ-2008), СПГУТД, Санкт-Петербург, 22-25 апреля 2008г.; научно-практической конференции
аспирантов университета на иностранных языках, МГТУ им. А.Н.Косыгина, Москва, 2008; на Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2008), ИГТА, Иваново, 22-25 апреля 2008г.; Международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС-2008), ИГТА, Иваново, 27-30 мая 2008г.; XIII Всероссийском симпозиуме с участием иностранных ученых «Актуальные проблемы теории адсорбции, пористости и адсорбционной селективности», РАН и ИФХЭ им. А.Н.Фрумкина, Москва - Клязьма, 20-24 апреля 2009г.; Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической отраслях промышленности» (ДНИ НАУКИ-2009), СПГУТД, Санкт-Петербург, 21-24 апреля 2009г.; Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2009), ИГТА, Иваново, 28-30 апреля 2009г.; Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2009), МГТУ им. А.Н.Косыгина, Москва, 24-25 ноября 2009г.; международной научной конференции «Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности», ВГТУ, Витебск, ноябрь 2009г.; Всероссийской научно-технической конференции с международным участием «Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения» (ТЕХТЕКСТИЛЬ-2010), ДИТУД, Димитровград, 21-22 января 2010г.; внутривузовской научной студенческой конференции «Текстиль XXI века», МГТУ имени А.Н.Косыгина, Москва, 15-19 марта 2010г.; Девятой Всероссийской научной студенческой конференции «Текстиль XXI века», МГТУ имени А.Н.Косыгина, Москва, 6-7 апреля 2010г.; Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2010), ИГТА, Иваново, 28-30 апреля 2010г.; Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы науки в развитии инновационных технологий для экономики региона» (ЛЕН-2010), КГТУ, Кострома, 7-8 октября 2010г.; Международной научно-технической конференция «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2010), МГТУ им. А.Н.Косыгина, Москва, 23-24 ноября 2010г.; 63-й межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству», КГТУ, Кострома, 18-22 апреля 2011г.; Всероссийской научной конференции молодых ученых «Инновации молодежной науки», СПГУТД, Санкт-Петербург, 25-28 апреля 2011г.
Содержание представленных докладов отражено в тезисах вышеперечисленных конференций.
Публикации
По материалам диссертации опубликовано 6 статей, из них 3 - в журналах, включенных в перечень ВАК, и 17 тезисов докладов на конференциях.
На основе данной работы 08.04.2011 подана заявка № 2011113492 на патент «Способ холодного крашения нерастворимыми азокрасителями волокнистых материалов».
Структура и объем диссертационной работы
Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, методической части, экспериментальной части, выводов и списка литературы. Работа изложена на 176 страницах машинописного текста, содержит 19 таблиц, 79 рисунков. Список литературы включает 157 ссылок.
