Введение к работе
уальность темы. Повышенные гигиенические и эксплуатационные а текстурированных полиэфирных нитей обусловливают быстрые темпы роста их производства и потребления. В связи с этим во всём мире чётко обозначилась тенденция к переходу на ускоренные процессы обработки и крашения полиэфирных волокон. При этом проблемы качества получаемых окрасок встают особенно остро, так как повышение скорости процесса крашения вызывает опасность возникновения неравномерности окраски. Отсутствие отечественных выравнивающих агентов для крашения полиэфирных волокон, недостаточная эффективность и высокая стоимость вспомогательных продуктов зарубежного производства вызывают необходимость проведения исследований, направленных на разработку процесса крашения полиэфирных текетуриро-ванных нитей с использованием специально подобранных ТВВ, обеспечивающих высокое качество крашения..
Настоящая работа посвящена изучений возможностей повышения равномерности и воспроизводимости окрасок в процессах высокотемпературного крашения полиэфирных текстурированных нитей за счёт целенаправленного изменения диффузионно-сорбционннх свойств дисперсных красителей и воздействия на структуру полимера путем применения текстильных вспомогательных веществ со специальными функциями. Работа выполнена в рамках проблемы "Разработка САПР оптимальной технологии крашения текстильных материалов в циркуляционных аппаратах периодического действия" программы САПР Минвуза РОХСР на 1986-1990 гг и в соответствии с планом ")*эроприятий по максимальному сокращению закупок химической продукции номенклатуры Минхимп-рома (Союхимволокно) в капиталистических странах на 1985-1990 гг.", утверждённым Минхимиромом 11.03.84.
Дель работы состояла в изучении влияния текстильных вспомогательных веществ на протекание сорбционно-диффузионных процессов при высокотемпературном изотермическом крашении полиэфирных материалов дисперсными красителями, а также выявлении эффективных путей управления данным процессом за счёт целенаправленного воздействия на систему краситель-волокно.
Выполненная работа включает следующие этапы:
- оценка сольватирущей способности ряда поверхностно-актил-ных веществ по отношению к дисперсным красителям и обоснование выбора моноэФиров олеиновой кислоты и глицерина в качестве выравнивающих агентов при высокотемпературном изотермическом крашении полиэфирных нитей;
- изучение зависимости свойств поверхностно-активных веществ
от количества оксиэтильных групп в молекулах соединений;
исследование механизма возникновения неровноты окраски при крашении паковок полиэфирных нитей в условиях высокотемпературного изотермического процесса и научное обоснование путей регулирования равномерности окрасок;
исследование влияния интенсификаторов на выравнивание окрасок при высокотемпературном изотермическом крашении полиэфирных материалов и изучение возможности повышения активности интенсификаторов путём использования их в композиции с электролиташ;
- проведение производственных испытаний разработанных техно
логий высокотемпературного изотермического крашения полиэфирных
текстурированных нитей.
Общая характеристика объектов и методов исследования, В работе использовались освобождённые от еамасливателя текстурированная я комплексная полиэфирные нити, полиэфирная ткань и плёнка; технические и очищенные дисперсные красители; поверхностно-активные вещества (торговые продукты и специально синтезированные препараты); интенсификаторы процесса крашения; неорганические соли.
Экспериментальные исследования проводились с привлечением современных методов физико-химического анализа:
спектрофотометрического в УФ и видимой области спектра;
колориметрического;
термомеханического;
- инструментальных методов определения колористических пока
зателей окраски.
Показатели устойчивости окрасок к физико-механическим воздействиям оценивались по методикам, предусмотренным государственными стандартами.
При исследовании процесса образования неравномерности окрасок на текстильном материале применялся метод математического моделирования. Расчеты выполнялись на персональном компьютере IBM PC/XT.
Научная новизна. Впервые установлено влияние степени океиал-килирования ПАВ на основе моноэфиров олеиновой кислоты и глицерина на процессы мицеллообразования. солюбилизацию дисперсных красителей. еопбшюнно-диФФузионные процессы в системе вода-краситель-по-дийФирное волокно;
- установлена количественная взаимосвязь между диффузион
но- сорбционными свойствами красильной системы и равномерностью ок-
p-ic-oK наковок полиэфирных нитей ь условиях изотермического высоко-
температурного процесса, определена область оптимальных значений коэффициентов диффузии и "коэффициентов рвспределения дисперсных красителей для равномерного крашения паковок полиэфирных нитей:
- показана зФГіективность применения в качестве выравнивающих
агентов при крашении полиэфирных нитей в паковках моноэфиров олеи
новой кислоты и глицерина, молекулы которых содержат 15 оксиэтиль-
ных или 12 оксиятильных и 3 оксипропильные группы;
- обнаружен эффект увеличения пластифицирующей способности
интенсификатора, используемого при крашении, эа счёт введения
электролита; показано, что использование композиции интенсиФика-
тор-электролит позволяет повысить равномерность получаемых окрасок
на полиэфирной материале.
Практическая значимость. Разработаны технологии высокотемпературного изотермического крашения полиэфирных тек'стурированных нитей в паковках, обеспечивающие получение равномерных окрасок и основанные на использовании в качестве выравнивающих агентов окси-алкилированных моноэфиров олеиновой кислоты и глицерина, а такде композиций интенсиФикатор-электролит (Naa304 , КС1). Принципиальная новизна технологии и составов для крашения с использованием предложенных выравнивателей подтверждена положительным решением о выдаче авторских свидетельств по заявкам N 4709309/05/6943 от 19.04.90 и N 4794843/05/023257 от 27.11.90. Разработанные технологии крашения, позволяющие повысить равномерность полученных окрасок, успешно испытаны на Светлогорском ГО "Химволокно". Выданы рекомендации на промышленное освоение и выпуск нового выравнивателя на основе оксиэтилированных моноэфиров олеиновой кислоты и глицерина под названием "Ниопата СМЕ".
Ожидаемый экономический эффект от замены импортных препаратов, применяемых в ходовой рецептуре, на новые текстильные вспомогательные вещества, рекомендованные в работе, составляет 2076 тыс. руб. в год.
Рекомендован ассортимент отечественных дисперсных красителей для изотермического высокотемпературного крашения полиэфирных тек-зтурированных нитей в паковках. Фактический годовой эффект от внедрения рекомендаций на Светлогорском ПО "Химволокно" взамен са-іироновьіх красителей Фирмы "Hoechst" С ФРГ) составил 981769 руб.
Автор защищает;
- установленные особенности влияния степени оксиалкилирования
ТАВ на коллоидные свойства и сорбциоино-диффуэионные процессы в
іистеме вода-краситель-волокно;
теоретическое и экспериментальное обоснование эффективности использования моноэфиров олеиновой кислоты и глицерина, молекулы которых содержат 16 оксизтильных или 12 оксиэтильных и 3 оксипро-пильные группы, для выравнивания окраски в условиях изотермического высокотемпературного процесса крашения паковок полиэфирной тек-стурированной нити;
способ прогнозирования и регулирования равномерности окраски паковок при высокотемпературном крашении полиэфирных текстурированных нитей, основанный на математическом моделировании процесса с учётом физико-химических свойств красителей и текстильного материала, а также интенсивности циркуляции раствора, структуры паковки и модуля ванны;
обнаруженный факт увеличения пластифицирующей способности по отношению к полиэфирному волокну, а также установленную эффективность выравнивающего действия композиции интенсификатор-элект-ролит при изотермическом высокотемпературном крашении полиэфирных нитей;
технологии изотермического высокотемпературного крашения полиэфирных текстурированных нитей с использованием разработанных новых выравнивающих агентов на основе оксиалкилированных моноэфи-ров олеиновой кислоты и глицерина и композиций интенсифика-тор-электролит.
Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены, обсуадены и получили положительную оценку;
- на Всесоюзной научно-технической конференции "Теория и
практика отделки текстильных материалов", 19Э6г. (Москва);
- на II областной конференции молодых учёных, 1986г. (Ивано
во) ;
на Всесоюзной конференции молодых учёных, 1987г. (Иваново);
на Всесоюзном иовещании "Применение ПАВ и отделочных препаратов в текстильной химии", 1937г. (Ереван);
иа Ш областной конференции молодых ученых и специалистов, 1983г. (Иваново);
на Всесоюзной научно-технической конференции "Эффективное использование химических волокон и нитей для расширения ассортимента и улучшения качества тканей", 1988г. (Москва);
на симпозиуме молодых ученых "Химия и физика процессов ко-лорировнния и эксплуатации текстильных материалов", 1988г. (Москва) ;
на Всесоюзной научно-техьической конференции "Прогресс -
90", 1990г. (Иваново);
на I Всесоюзной конференции "Иидкофаэные материалы", 1990г. (Иваново);
на Всесоюзном совещании "Состояние и перспективы развития производства и потребления ПАВ в СССР и за рубежом", 1990г. (Белгород) ;
-. на научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников ЙХТИ, 1986, 1989гг.
Содержание представленных докладов отражено в тезисах вышеперечисленных конференций.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная ра- -бота содержит: введение, литературный обзор, главу с описанием целей и задач работы, методическую и экспериментальную части с обсуждением результатов, выводы, список использованной литературы (184 наименования), приложения. Основная часть диссертации изложена на 172 страницах, включает 27 рисунков и 21 таблицу.
