автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Физико-химическое обоснование и разработка технологии подготовки хлопчатобумажной ткани с использованием кремнийсодержащих соединений

кандидата технических наук
Звонков, Иван Иванович
город
Москва
год
2007
специальность ВАК РФ
05.19.02
цена
450 рублей
Диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности на тему «Физико-химическое обоснование и разработка технологии подготовки хлопчатобумажной ткани с использованием кремнийсодержащих соединений»

Автореферат диссертации по теме "Физико-химическое обоснование и разработка технологии подготовки хлопчатобумажной ткани с использованием кремнийсодержащих соединений"

На правах рукопис

ЗВОНКОВ ИВАН ИВАНОВИЧ

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ ХЛОПЧАТОБУМАЖНОЙ ТКАНИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КРЕМНИЙСОДЕРЖАЩИХ СОЕДИНЕНИЙ

Специальность 05 19 02 — Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

ООЗОТ11Б7

Москва - 2007г

Работа выполнена на кафедре химической технологии волокнистых материалов Московского государственного текстильного университета им АН Косыгина

Научный руководитель Официальный оппонент1

доктор технических наук, профессор В В Сафонов

доктор химических наук, профессор Б А Измайлов

кандидат технических наук, ТН Ломакина

Ведущая организация ОАО « Научно-исследовательский

институт текстильных материалов»

Защита состоится «29» мая 2007 г в 10 часов на заседании диссертационного совета Д212 139 02 в Московском государственном текстильном университете им АН Косыгина по адресу 119071, г Москва, ул Малая Калужская, д 1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного текстильного университета им А Н Косыгина

Автореферат разослан ОН 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета

проф Л А Кудрявин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы

Одним из важнейших факторов резкого улучшения качества текстильных материалов является совершенствование стадии подготовки тканей к последующему колорированию и заключительной отделке, т к более 70% всех дефектов вызвано недостаточной подготовкой, что невозможно компенсировать последующими операциями Повышение качества выпускаемой продукции в процессе предварительной подготовки тканей связано с разработкой высокоэффективных технологий с использованием новых химических и физических способов интенсификации протекающих процессов

Наиболее распространены способы окислительной расшлихтовки, щелочного отваривания и пероксидного беления целлюлозных текстильных материалов с применением силикатов натрия, обеспечивающих детерагентное и буферное действие, уменьшающее опасность повреждения волокон и обладающих большой эффективностью в щелочных средах В тоже время, несмотря на все преимущества применения данных кремнийсодержащих соединений, они обладают существенным недостатком — склонностью к образованию осадков и их постепенному отложению на поверхности ткани и оборудования, вызывая, при дальнейшем крашении «непрокрас» и острые силикатные отложения, вызывающие заломы на ткани Данная проблема решаема - путем создания совместных композиций на основе силикатов и комплексообразующих препаратов, однако, систематических исследований проводимых по данному направлению содержащих в своей основе физико-химическое обоснование их применения достаточно мало Проведение комплексного изучения данного вопроса приведет к созданию более совершенных технологий, что и послужит созданию более качественной конкурентоспособной отечественной текстильной продукции

Цель и задачи исследования

Цель работы состояла в комплексном изучение физико-химических процессов, протекающих на стадиях окислительной расшлихтовки, щелочного отваривания и пероксидного беления хлопчатобумажной ткани с применением таких кремнийсодержащих неорганических соединений, как силикаты в сочетании с различными по природе комплексообразующими препаратами и исследованием влияния в протекающих процессах сопутствующих физико-химических параметров и разработке на этой основе высокоэффективной

интенсифицированной технологии подготовки целлюлозных текстильных материалов

Указанная цель предопределила следующие задачи исследования

• Исследование влияния кремнийсодержащих соединений в сочетании с комплексообразующими препаратами на интенсификацию процессов окислительной расшлихтовки, щелочной отварки и пероксидного беления целлюлозных текстильных материалов хлопчатобумажных тканей,

• Изучение влияния различных физико-химических параметров и физико-механических свойств подготовленной ткани,

• Установление силикатрастворяющего действия комплексообразующих препаратов различной природы,

• Выявление физико-химического механизма взаимодействия силикатов натрия с фосфорорганических комплексообразующими препаратами в процессах беления целлюлозных текстильных материалов,

• Изучение влияния использования кремнийсодержащих соединений в сочетании с комплексообразующими препаратами в пероксидном белении на последующий процесс крашения,

• Разработка и физико-химическое обоснование технологии подготовки хлопчатобумажной ткани с применением кремнийсодержащих соединений

Научная новизна.

Впервые изучеь > влияние комплексообразующих соединений на качественные показатели хлопчатобумажной ткани в операциях окислительной расшлихтовки, щелочного отваривания и пероксидного беления и на последующие процессы крашения активными красителями Теоретически и экспериментально обоснована целесообразность использования оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ) в качестве комплексообразующего и силикаторастворяющего агента в операциях подготовки с целью получения качественной и конкурентоспособной продукции с высокими потребительскими свойствами Наиболее существенные результаты в работе

• выявлены основные закономерности совместного действия кремнийсодержащих соединений на основе силикатов и комплексообразующих препаратов различного типа на качество окислительной расшлихтовки, щелочного отваривания и пероксидного беления хлопчатобумажной ткани,

• исследован физико-химический механизм взаимодействия силикатов натрия с фосфорорганических комплексообразующими препаратами в процессах беления целлюлозных текстильных материалов,

• предложены принципиально новые интенсифицированные комплексные технологии подготовки, разработанные на основе изучения физико-химических параметров, протекающих процессов в зависимости от типа композиций силикатных препаратов и комплексообразующих соединений,

• разработаны основные параметры технологии окислительной расшлихтовки, щелочного отваривания и пероксидного беления хлопчатобумажной ткани, направленные на улучшение колористических и эксплуатационных показателей в последующих процессах крашения подготовленного текстильного материала активными красителями

Практическая значимость.

На основании полученных экспериментальных данных разработаны интенсифицированные технологии, дающие не только возможность повысить качество, экономическую эффективность и экологическую безопасность выпускаемой продукции в процессах подготовки хлопчатобумажной ткани, с учетом протекающих физико-химических механизмов данных процессов, но и, учитывая влияние на качество последующих процессов крашения подготовленного

текстильного материала, ориентированы на создание общий технологии для конкретного случая, заложенного в базисе цикла подготовка - крашение Апробация работы.

Основные положения и результаты работы были доложены и обсуждены на Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль-2005) МГТУ им АН Косыгина, Москва, 22 — 23 ноября 2005г, на международной научно-технической конференции «Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности» Витебск, ВГТУ, 3 ноября 2005г , на 57-й межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству», Кострома, КГТУ, 20-22 апреля 2005, на научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС-2005), Иваново, 30 мая - 1 июня 2005г, на Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения» (Техтекстиль-2005), Димитровград, 19-20 октября 2005г, на Всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической областях промышленности» (Дни науки - 2006) -Санкт-Петербург, СПГУТД, 2006г, на научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС-2006), Иваново, 30 мая - 1 июня 2006г, на межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», Москва, РЗИТиЛП, 2006, на 58-й межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству», Кострома, КГТУ, 19-21 апреля 2005,

Публикации

По материалам диссертации опубликовано 5 статей и 9 тезисов докладов на научно-технических конференциях

Структура и объем диссертационной работы.

Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, методической части, экспериментальной части, выводов и списка литературы

Работа изложена на 168 страницах машинописного текста, содержит 20 таблиц, 40 рисунков Список литературы включает 105 ссылок

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении приведено обоснование выбора темы диссертационной работы, сформулированы цель и задачи исследования, показана актуальность, новизна и практическая значимость работы

Глава 1 (Литературный обзор) представлен обзор литературных данных по строению, свойствам, получению и применению кремнийсодержащих соединений в процессах подготовки целлюлозных текстильных материалов, представлены

данные о роли и физико-химических свойствах комплексообразующих препарат различной природы в процессах стабилизации кремнийсодержащих соединений стадиях щелочного отваривания и пероксидного беление целлюлознь текстильных материалов

Глава 2 (Методическая часть) содержит характеристики объектов исследования и методики, использованные при выполнении эксперимента

Глава 3 (Экспериментальная часть) содержит основные результаты и обсуждение экспериментальных исследований

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 1. Разработка технологии подготовки хлопчатобумажной ткан» использованием кре «шйсодержащих соединений

Исследование влияния кремнийсодержащих соединений, таких к различные виды силикатов, на различных стадиях подготовки, выявил зависимость между природой используемого силиката и качество подготовленного материала Полученные данные показывают преимуществ применения метасиликатов натрия с ЩМ = 1/1 (ЩМ - щелочной модуль = 8Ю2 Ыа20) в случаи их использования на стадиях окислительной расшлихтовки пероксидного беления по сравнению с «жидким стеклом» (1ЦМ = 1/3) Однако, свою очередь, использование силикатов натрия с ЩМ = 1/3 значительно повыша качественные показатели (капиллярность, степень белизны) на стадии щелочно отварки хлопчатобумажной ткани

Изучение совокупного действия различного типа силикатов в сочетании комплексообразующими препаратами различной природы показало, чт эффективность действия органофосфоновых комплексонов (ОЭДФ) выш эффективности аминокарбоксилатных препаратов (Трилона Б этилендиаминтетрауксусной кислоты) независимо от того, какой выбран ти стабилизатора, наиболее же эффективное применение комплексонов достигаете на стадиях щелочной отварки и пероксидного беления Сравнивая между собор полученные результаты, выявлено, что максимальные значения капиллярности достигаются при использовании сочетания комплексона ОЭДФ с метасиликатам натрия (ЩМ=1/1) на стадии отварки, а максимальная степень белизны достигаете на стадии беления в случае применения ОЭДФ и «жидкого стекла» (ЩМ=1/3) 1 1. Изучение влияния силикатных стабилизаторов на процессь окислительной расшлихтовки хлопчатобумажных тканей с применение комплексообразующих соединений

Изучение влияния кремнийсодержащих соединений в сочетании применением комплексообразующими препаратами позволило представить выбо наиболее оптимальных композиций и физических параметров, дающих максимальную эффективность протекающих процессов на стадии окислительной расшлихтовки Определены оптимальные добавки комплексообразующих соединений, ориентированные на повышения качества расшлихтовки, в зависимости от типа силикатов, и составляющие при использовании метасиликатов натрия - ОЭДФ - 0,5

г/л, Трилон I) - 5,0 г/л; «жидкого стекла» - ОЭДФ - 0,5 г/л, Трилон Б - 1,0 г/л; причем эффективность действия ОЭДФ выше эффективности Трилона В. Экспериментально подтверждено преимущество окислительного способа расшлихтовки над биотехнологическим по качественным показателям расшлихтованной хлопчатобумажной ткани (рис.1).

hi jqi.JJM

Wi*>0|,4

I® Трилон Б а ОЭДФ ira Трилон Б s ОЭДФ

а ÎS

Рис.1. Влияние способа расшлихтовки на качественные показатели (а -капиллярность, б — степень белизны) хлопчатобумажной ткани (1— биотехнопошческий способ; 2 — окислительный способ - стабилизатор меташлихат натрия;,3 - окислительный способ - стабилизатор силикат натрия (ЩМИ1/1)).

Экспериментально подтверждено, что применением таких кремний содержащих соединений, как силикаты в сочетании с комплексонами, Позволяет не ; только повысить качественные показатели расшлихтованной хлопчатобумажной ткани, но и сократить время стадии запаривания, что повышает рациональность разработанной технологии. Установлено, что применение комплексонов типа opj-анофосфонатов в большей степени влияет иа увеличение белизны текстильного материала и эффективно при использован ни к качестве стабилизаторов мегаеиликашв натрия с высоким ЩМ в отличии от Зминокарбоксилатных комплексонов. Использование в качестве комплексом о в здинохарбоксилатов наиболее эффективно сказывается m капиллярность расшлихтованной хлопчатобумажной ткани с применением силикатных стабилизаторов с низким значением 1ДМ — «жидкого стекла».

1.2. Исследование влияния кремннйсодержащнх соединений на интенсификацию процессов щелочной отварк-и хлопчатобумажных тканей

Были найдены оптимальные добавки комплекс «образующих препаратов составляющие при использование в качестве ангиресорбентов: ме гасил икатов нутрия (ЩМ = 1/L) - ОЭДФ - 3,0 г/л или Трилон Б - 0,5 г/л; в случае применения силикатов натрия с ЩМ ~ 1/3 - ОЭДФ - 5,0 г/л или Трилон Б - 5,0 г/л; причем эффективность действия органофосфоновык комплексонов значительно выше эффективности аминокарбоксилатных препаратов независимо ог типа силиката {рис,2>.

— • -"Ц

Ли Трипйм е ' >->Г,Н> | Ш I£ С! ОЭДО* |

а о

Рис. 2. Влияние природы антиресорбента на качественные показатели (а -капиллярность, б — степень белизны) отпаренной хлопчатобумажной ткани (1 -метасиликат натрия (ЩМ=1/3); 2 - силикат натрия (ЩМ=1/1)).

Исследования кинетика щелочного отваривания хлопчатобумажной ткани с применением различного рода силикатных стабилизаторов и добавок комплекта образующих препаратов выявила возможность сокращения времени стадии запаривания, что позволяет рационализировать стандартную технологию.

Особое внимание было уделено одному из наиболее существенных химических факторов в процессах отварки - Щёлочности среды (рис.З).

10 20 >0 40 50 60 70 до

С На ОН, Г. г :

ю 20 зо -эо ЙО еи но

С МлОН. I '1

л о

Рис, 3. Влияние щёлочносгй варочного раствора на: капиллярность (а) и степень белизны (б) отваренной ткани: 1 - метасиликат натрия; 2 - «жидкое стекло»; 3 -метасиликат натрия + Трилон Б; 4 - метасиликат натрия + ОЭДФ; 5 - «жидкое стекло» + Трилон Б; 6 - «жидкое стекло» + ОЭДФ.

Экспериментальные данные показали, что максимальные показатели по капиллярности достигаются с метасиликатом натрия и ОЭДФ (кривая 4); по

белизне - в случае применения «жидкого стекла» и ОЭДФ (кривая 6) в высоко щелочной среде.

Установлено, что при использовании в качестве антиресорбента силикатов натрия с различным значением ЩМ максимальные качестве] шые показатели отваренной хлопчатобумажной ткани достигаются при использовании анионоактивного типа ПАВ и ОЭДФ. По своей эффективности ПАВ различной природы располагаются в следующий ряд по возрастанию: КЛАВ - без ПАВ-НПАВ -АПАВ; данная тенденция характерна для всех исследованных силикатных антиресорбентов в сочетании с добавками комплексообразуюших препаратов.

1.3. Изучение влияния силикатных стабилизаторов на процессы пероксидного беления целлюлозных текстильных материалов

Были найдены оптимальные добавки комплексообразуюших соединений составляющие при использовании метас или ката натрия (ЩМ = 1/1) - ОЭДФ - 1,0 г/л иди Тршюн В - 3,0 г/л; в случае применения силикатов натрия с ЩМ = 1/3 концентрация ОЭДФ шшТрилон Б-3,0 г/л; причем эффективность действия ОЭДФ значительно выше эффективности Трилона Б не зависимо от типа силиката.

Рис. 4, Влияние природы стабилизатора на: капиллярность (а) и степень белизны (б) отбеленной ткани: 1 - метасиликат натрия; 2 - «жидкое стекло»

Экспериментальные данные показали, что применение «жидкого стекла» даёт более высокие результаты по сравнению с метасиликатом натрия; эффективность действия ОЭДФ выше эффективности Трилон Б не зависимо от типа силиката (рис. 4).

Исследовано влияние природы ПАВ в процессах пероксидного беления но разработанцоЙ технологии и установлено, что по своей эффективности ПАВ различной природы располагаются в следующий ряд по её возрастанию: КПАВ - без ПАВ НПАВ - АПАВ; данная тенденция характерна для всех исследованных силикатных стабилизаторов пероксида водорода в сочетании с добавками комплексообразуюших препаратов.

я

IъТритииЬ аозЛ'Ъ

2. Выявление физико-химического механизма взаимодействия силикатов натрия с фосфорорганических комилексообразующпми препаратами в процессах беления целлюлозных текстильных материалов

Проведена оценка эффективности способности растворения силикатных осадков комплексообразующими препаратами различной природы Установлено, что силикатрастворяющее действие комплексона ОЭДФ в 20 раз выше, чем у Трилона Б (рис 5, где Д - степень помутнения раствора, %)

Укомплексона, мл

Рис 5 Кривые титрования раствора силиката кальция (0 2М) комплексонами (1 М) 1 - Трилон Б, 2 - ОЭДФ рН=7, 3 - ОЭДФ рН=9, 4 - ОЭДФ рН=11

Полученные результаты анализа данных нефелометрического титрования позволили определить молярное соотношение комплексен ОЭДФ СаБЮз при их взаимодействии, составляющее 1 4

Для проверки предположения об образовании продукта взаимодействия силиката с комплексоном был разработан и проведен синтез выделения гетерополикислоты из водного раствора, проводимый методом экстракции

Оптимальное соотношение смеси хлороформ - водный раствор гетерополикислоты, для выделения гетерополикислоты 1 1, в условиях наиболее близких к пероксидному белению Выделенный продукт представляет собой тяжелый маслянистую жидкость оранжевого цвета являющуюся эфиратом кремнефосфорной кислоты Данный эфират гетерополикислоты смешивается с водой и разлагается при нагревании непосредственно на саму гетерополикислоту и побочные продукты, хорошо растворяется в воде и кислородсодержащих растворителях, растворимость резко снижается при использовании обезвоженных кислот и тщательно осушенных неводных растворителей, что согласуется с литературными данными и может подтверждать, что продуктом образующимся при взаимодействии (растворении) силикатов с фосфоновыми кислотами является гетерополикислота

Проводя качественный анализ спектров поглощения раствора выделенного вещества было подтверждено, что данный спектр соответствует кремнефосфорно? гетерополикислоте (рис 6, где Б - оптическая плотность) 1,4

1,2

1

« 0,8 X

ё о,б

0,2 0

150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340

Длина волны,им

Рис 6 Спектр поглощения раствора кремнефосфорнои гетерополикислоты

Для изучения химического взаимодействия комплексона ОЭДФ с силикато», натрия в растворах были произведены измерения оптической плотности в УФ области спектра с использованием спектрофотометрического метода

Анализ спектров пропускания растворов ОЭДФ, силиката натрия и их c.weci показал, что спектр раствора смеси ОЭДФ и силиката натрия не является просто! суперпозицией спектров индивидуальных ОЭДФ и силиката натрия, чтс свидетельствует об образовании новых продуктов Это также подтверждает, чтс ОЭДФ взаимодействует с метакремниевой кислотой с образование», гетерополикислоты, что и препятствуя тем самым цепной поликонденсацш H2Si03

В ходе изучения физико-химическое взаимодействие фосфорорганических комплексонов с силикатами натрия в водно-щелочных средах сделаны следующие основные выводы

1 Во взаимодействии с комплексоном ОЭДФ вступает только метакремниева кислота H2Si03 находящаяся в силикатных осадках в виде нерастворимы: кальциевых и магниевых солей,

2 Физико-химическое взаимодействие заключается в следующем При разбавленш силикатных растворов щелочных металлов понижается как концентраци гидроксил-ионов, так и величина рН и происходит гидролиз силоксановых связе! (1) с образованием сильнополярных групп, которые могут диссоциировать (2)

=Si-O Si= + Н20 -» ESl-OH + HO-Si= (1)

eSi-OH U =Si-0" + H+ (2)

В конечном счете, образуется метакремниевая кислота, которая и переходит раствор Этому может препятствовать с одной стороны, нерастворимые сол кальция и магния, а, с другой стороны, склонность метакремниевой кислоты

полимеризации На первом этапе ОЭДФ выступает как комплексообразователь, высвобождая метакремниевую кислоту в мономерной форме (3)

х\

СавЮд + ОЭДФ-» I Р-С -Р—ОК+ Н2$10, (3)

I/ \ | \

О ОН СИэ О

/ \ Са- Са-

Далее, на втором этапе, образующаяся метакремниевая кислота взаимодействует с ОЭДФ с образованием гетерополикислоты и препятствуя тем самым цепной поликонденсации

3. Изучение влиг нип использования кремнийсодержащих соединений в сочетании с комплексообразующими препаратами в пероксндном белении на последующий процесс крашения

Показано, что подготовка в присутствии комплексона ОЭДФ способствует повышению накрашиваемости хлопчатобумажной ткани активными красителями

Рис 7 Накрашиваемость подготовленной ткани окрашенной активным монохлортриазиновым красителем

Из рис 7 видно, что использование в подготовке добавок комплексообразующих соединений повышает интенсивность окраски примерно в 1,5 раза, причем накрашиваемость выше с ОЭДФ, чем с Трилон Б

Показано, что прочность окраски активными красителями хлопчатобумажной ткани, после подготовки с использованием добавок ОЭДФ и Трилон Б, ко всем видам обработок повышается на 1Л - 1 балл, также использование данных соединений позволяет сократить время крашения

ВЫВОДЫ

1 Изучено влияние кремнийсодержащих соединений, таких как различные виды силикатов, на процессы подготовки хлопчатобумажной ткани Выявлена зависимость между видом силикатов и качественными показателями на стадиях окислительной расшлихтовки, щелочной отварки и пероксидного беления Исследовано совокупное действие силикатов в сочетании с комплексообразующими препаратами различной природы Определена эффективность действия комплексонов аминокарбоксилатного и органофосфонового ряда на различных стадиях подготовки хлопчатобумажной

ткани

2 Изучено влияние кремнийсодержащих соединений в сочетании I комплексообразующими препаратами и представлен выбор композиций 1 физических параметров дающих максимальную эффективность протекающи: процессов на стадии окислительной расшлихтовки Определены оптимальньи добавки комплексообразующих соединений ориентированные на повышения качеств; расшлихтовки, в зависимости от типа силикатов, составляющие при использовании метасиликатов натрия — ОЭДФ - 0,5 г/л, Трилон Б - 5,0 г/л, «жидкого стекла» - ОЭДФ 0,5 г/л , Трилон Б - 1,0 г/л, причем эффективность действия ОЭДФ выш эффективности Трилона Б Экспериментально подтверждено преимуществ! окислительного способа расшлихтовки над биотехнологическим по качественны!* показателям расшлихтованной ткани Показано, что применение силикатов сочетании с комплексонами позволяет не только повысить качественные показател] расшлихтованной ткани, но и сократить время стадии запаривания, что повышае рациональность разработанной технологии

3 Исследовано влияние силикатных антиресорбентов в сочетании ■ комплексообразующими препаратами и представлен. выбор оптимальны: композиций варочных растворов и физических параметров, дающих максимальнуь эффективность протекающих процессов щелочной отварки, определень оптимальные добавки комплексообразующих препаратов составляющие пр] использование метасиликатов натрия - ОЭДФ - 3,0 г/л или Трилон Б - 0,5 г/л, вслуча применения «жидкого стекла» — ОЭДФ - 5,0 г/л или Трилон Б - 5,0 г/л, приче» эффективность действия ОЭДФ значительно выше эффективности Трилона Б н зависимо от типа силиката Установлено преимущество влияния использовани силикатов натрия с высоким ЩМ на качество щелочной отварки Исследован; кинетика щелочного отваривания хлопчатобумажной ткани с применениер различного рода силикатных стабилизаторов и добавок комплексообразующи: препаратов показавшая возможность сокращения времени стадии запаривания Выявлено влияние природы ПАВ в процессах щелочной отварки и установлено что по своей эффективности ПАВ располагаются в следующий ряд по возрастание КПАВ - без ПАВ - НПАВ - АПАВ, данная тенденция характерна для все: исследованных силикатных антиресорбентов в сочетании с добавкам] комплексообразующих препаратов

4 Исследовано влияние применения силикатных стабилизаторов в сочетании ; комплексообразующими препаратами и представлен выбор композиций и физико химических параметров белящих растворов дающих максимальную эффективност] протекающих процессов пероксидного беления и наилучшие качественны! показатели отбеленной хлопчатобумажных тканей Выявлены оптимальны! добавки комплексообразующих препаратов ориентированные на повышен»! качества пероксидного беления составляющие в случае использование метасиликато: натрия - ОЭДФ -1,0 г/л или Трилон Б — 3,0 г/л, в случае применения «жидкого стекла) - ОЭДФ - 3,0 г/л или Трилон Б - 3,0 г/л, эффективность действия ОЭДФ значительн< выше эффективности Трилона Б не зависимо от типа силиката Установлен!

преимущество использования силикатов натрия с низким ЩМ на качество пероксидного беления Выявлено, что путем применения предложенной композиции сочетания силикатных стабилизаторов и выбранных комплексообразующих препаратов можно добиться снижения времени стадии запаривания Определено влияние и получены оптимальные концентрации пероксида водорода и щелочного активатора на качество беления Изучено влияние природы ПАВ в процессах пероксидного беления и установлено, что по своей эффективности ПАВ различной природы располагаются в следующий ряд по ее возрастанию КЛАВ - без ПАВ - НПАВ - АПАВ, данная тенденция характерна для всех исследованных силикатных стабилизаторов пероксида водорода в сочетании с комплексообразующими препаратами

5 Проведена оценка эф ';ективности способности растворения силикатных осадков комплексообразующим! препаратами различной природы Установлено, что силикатрастворяющее действие комплексона класса органофосфонатов ОЭДФ в 20 раз выше, чем у аминокарбоксилатного комплексона Трилона Б Определено молярное соотношение комплексен ОЭДФ Са8102 при их взаимодействии, составляющее 1 4

6 Исследован физико-химической механизм взаимодействия силикатов натрия с фосфорорганических комплексообразующими препаратами Разработана методика выделения продукта взаимодействия силиката натрия с ОЭДФ из водного раствора Подтверждено качественным реакциям и спектрофотометрическими методами исследования, что продуктом взаимодействия силиката натрия с комплексоном ОЭДФ является кремнефосфорная гетерополикислота Установлено, что химическое взаимодействие между силикатом натрия и ОЭДФ происходит в щелочной среде. Определено, что при использовании фосфорорганических комплексонов в растворах содержащих силикаты реализуется сопряженный механизм высвобождения метакремниевой кислотой от ионов металлов и ее связывание с ОЭДФ в растворимую гетерополикислоту

7 Проведена оценка влияния качества подготовки хлопчатобумажной ткани с использованием кремнийсодержащих соединений в сочетании с комплексообразующими препаратами на накрашиваемость хлопчатобумажных тканей различными классами активных красителей Выявлена зависимость между накрашиваемостью и применением комплексообразующих соединений в операциях подготовки Установлено, что накрашиваемость хлопчатобумажных тканей выше в случае подготовки с ОЭДФ Определено, что в случае крашения активными красителями можно сократить время стадии фиксации красителя на волокне ткани, подготовленной с ОЭДФ и Трилон Б, примерно в 1,5 раза

8 Разработанная технология подготовки хлопчатобумажных тканей направлена на повышение устойчивости окраски ко всем видам обработок при крашении активными красителями Выявлено, что классы активных красителей по снижению прочностных показателей окраски ткани подготовленной с учетом разработанной технологии располагаются в следующий ряд монохлортриазиновые -дихлортиазиновые - оксиэтилсульфоновые

9 Исследовано содержания красителя на волокне хлопчатобумажной ткани подготовленной по интенсифицированной технологии и окрашенной различными классами активных красителей Установлено, что при крашении ткани подготовленной с ОЭДФ оксиэтилсульфоновыми красителями можно сократить длительность крашения на стадии фиксации красителя Выявлено, что классы активных красителей по снижению содержания красителя на волокне при использовании в крашении подготовленной ткани с использованием ОЭДФ можно разложить в ряд дихлортиазиновые - монохлортриазиновые -

оксиэтилсульфоновые, в случае применения в подготовке аминокарбоксилатных препаратов складывается следующая тенденция дихлортиазиновые -монохлортриазиновые - оксиэтилсульфоновые

Основные материалы диссертации изложены в следующих публикациях:

1 И И Звонков, В В Сафонов Изучение пероксидного беления целлюлозных текстильных материалов с использованием добавок комплексообразующих соединений различной природы // Известия вузов Технология текстильной промышленности , - 2006 №3 - С 64-66

2 ИИ Звонков, В В Сафонов Взаимодействие - фосфорор[анических комплексонов с силикатами натрия в процессах беления целлюлозных текстильных материалов// Известия вузов Химия и химическая технология, - 2007 №6 - С 6466

3 ИИ Звонков, В В Сафонов Растворение силикатных осадков в белении с помощью препарата ОЭДФ // Текстильная промышленность , - 2004 №5 - С 4849

4 ИИ Звонков, В В Сафонов Изучение механизма силикатрасгворяющего действия комплексона ОЭДФ в пероксидном беление целлюлозных текстильных материалов // Сборник научных трудов аспирантов Выпуск 11 - М МГТУ им АН Косыгина, 2006 - С 52-55

5 ИИ Звонков, В В Сафонов Механизм растворения силикатных осадков с помощью гидроксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ) / Перспективы колорирования текстильных материалов Сборник научно-исследовательских работ - М МГТУ им А Н Косыгина, 2005 - С 69-75

6 ИИ Звонков Влияния добавок комплексонов в пероксидном беление целлюлозных текстильных материалами на процесс крашение активными красителями / Современные технологии и оборудование текстильной промышленности тезисы докладов всероссийской научно-технической конференции (Текстиль-2005) -М МГТУ им АН Косыгина, 2005 -С 182

7 ИИ Звонков, В В Сафонов Изучение влияния пероксидного беления с применением комплексообразующих соединений на последующий процесс крашения / Новое в технике и технологии текстильной и легкой промышленности сборник статей международной научно-технической конференции - Витебск ВГТУ, 2005 - С 122

8 ИИ Звонков, В В Сафонов Растворение силикатных осадков с помощью комплексона ОЭДФ в процессах подготовки х/б тканей / Современные наукоемкие

технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности Сборник материалов (часть 1) (Прогресс - 2006) - Иваново ИГТА, 2005 -С 129

9 ИИ Звонков, В В Сафонов Изучение взаимодействия комплексона ОЭДФ i силикатными осадками в пероксидном беление целлюлозных текстильны: материалов / Студенты и молодые ученые КГТУ - производству материалы 57-Г межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов -Кострома КГТУ, 2005 -С 71

10 ИИ Звонков, В В Сафонов Пероксидное беления целлюлозных текстильных материалов с использованием добавок комплексонов различной природы / Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения сборник материалов научно-технической конференции (Техтекстиль — 2005) - Дмитровоград ДИТУД, 2005 -С 135-136

11 ИИ Звонков, В В Сафонов Влияние использования комплексообразующих соединений в пероксидном беление на последующий процесс крашения активными красителями / Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности сборник материалов (часть 1) (Прогресс -2006) -Иваново ИГТА, 2006 - С 126-127

12 ИИ Звонков, В В Сафонов Изучение влияние природы комплексообразующих соединений на качество пероксидного беления / Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической областях промышленности тезисы докладов всероссийской научно-технической конференции студентов и аспирантов (Дни науки - 2006) - Санкт-Петербург СПГУТД, 2006 - С 231-232.

13 ИИ Звонков, В В Сафонов Влияние комплексообразующих соединений в пероксидном белении на кинетику последующего процесса крашения активными красителями / Студенты и молодые ученые КГТУ - производству материалы 58-й межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов -Кострома КГТУ, 2006 7 С 122-123

14 ИИ Звонков, В В Сафонов Влияние добавок комплексообразующих соединений в пероксидном белении на устойчивость окрасок активных красителей / Современные проблемы текстильной и легкой промышленности тезисы докладов межвузовской научно-технической конференции - Москва, РЗИТиЛП, 2006 - С 115

Подписано в печать 24 04 07 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ Услпеч.л 1,0 Заказ 184 Тираж 80 МГТУ им АН Косыгина, 119071, Москва, ул Малая Калужская, 1

Оглавление автор диссертации — кандидата технических наук Звонков, Иван Иванович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1 .Применение кремнийсодержащих соединений в процессах подготовки целлюлозных текстильных материалов.

1.2. Роль комплексообразующих веществ в процессах стабилизации кремнийсо держащих соединений.

1.2.1. Щелочное отваривание целлюлозных текстильных материалов.

1.2.2. Пероксидное беление хлопчатобумажных тканей.

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Характеристика объекта исследования.

2.2. Характеристика используемых реагентов и текстильно-вспомогательных веществ. 68 2.3 Характеристика операций подготовки хлопчатобумажной ткани.

2.4. Характеристика периодического способа крашения хлопчатобумажной ткани активными красителями.

2.5. Методы оценки качества подготовки и крашения хлопчатобумажной ткани.

2.5.1. Определение капиллярности ткани.

2.5.2. Определение степени белизны ткани.

2.5.3. Определение прочности окраски. 82 2.5.3.1.Определение устойчивости окрасок к сухому и мокрому трению.82 2.5.3.2.Испытания устойчивости окраски к мыльно-содовым обработкам.

2.6. Методика определения содержания красителей на волокне.

2.7. Определение эффективности силикатрастворяющего действия растворов компл ексонов.

2.8. Методы исследования растворов.

2.8.1. Экстракционный метод анализа растворов.

2.8.2. Качественный метод анализа растворов.

2.8.3. Спектрофотометрический метод анализа растворов.

2.9. Применение ПЭВМ для обработки экспериментальных данных.

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

3.1. Разработка технологии подготовки хлопчатобумажной ткани с использованием кремнийсодержащих соединений.

3.1.1.Изучение влияния силикатных стабилизаторов на процессы окислительной расшлихтовки хлопчатобумажных тканей с применением комплексообразующих соединений.

3.1.2. Исследование влияния кремнийсодержащих соединений на интенсификацию процессов щелочной отварки хлопчатобумажных тканей. 105 3.1.3 .Изучение влияния силикатных стабилизаторов на процессы пероксидного беления целлюлозных текстильных материалов.

3.2. Выявление физико-химического механизма взаимодействия силикатов натрия с фосфорорганических комплексообразующими препаратами в процессах беления целлюлозных текстильных материалов.

3.2.1. Установление силикатрастворяющего действия комплексообразующих препаратов различной природы.

3.2.2. Исследование физико-химического механизма взаимодействия силикатов натрия с фосфорорганических комплексообразующими препаратами.

3.3. Изучение влияния использования кремнийсодержащих соединений в сочетании с комплексообразующими препаратами в пероксидном белении на последующий процесс крашения.

3.3.1. Оценка влияния качества подготовки хлопчатобумажной ткани с использованием кремнийсодержащих соединений на накрашиваемость хлопчатобумажных ткани активными красителями.

3.3.2 Исследование устойчивости окрасок хлопчатобумажной ткани окрашенной активными красителями и подготовленной согласно интенсифицированной технологии.

3.3.3. Определение содержания красителя на хлопчатобумажной ткани предварительно подготовленной по интенсифицированной технологии беления и окрашенной различными классами активных красителей. 152 ВЫВОДЫ.

Введение 2007 год, диссертация по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, Звонков, Иван Иванович

В современных условиях интенсификации производства и создания конкурентно способной продукции главной тенденцией отделочной отрасли промышленности является повышение качества выпускаемых текстильных материалов в условиях высокой производительности труда, энергосбережения и экологии.

Одним из важнейших факторов резкого улучшения качества текстильных материалов является совершенствование стадии подготовки тканей к последующему колорированию и заключительной отделке. Повышение качества выпускаемой продукции в процессе предварительной подготовки тканей связано с разработкой высокоэффективных технологий с использованием новых химических и физических способов интенсификации протекающих процессов. Современным направлением совершенствования технологии подготовки ткани является совмещение отдельных стадий, унификация технологии, использование эффективных интенсификаторов и катализаторов процессов очистки тканей, а также физических способов воздействия на текстильный материал.

Операция отваривания хлопчатобумажных тканей является одной из наиболее важных, так как практически все природные и технологические примеси подвергаются в щелочной среде различным воздействиям. По существу данная операция является комплексной, в связи, с чем в состав варочной ванны вводятся различные по своему воздействию компоненты. Использование различных видов кремнийсодержащих соединений, а именно силикатов, приводит к адсорбции на поверхности кремнезёма удаляемых загрязнений и ионов металлов содержащихся на ткани и оборудовании. Существенным недостатком таких антиресорбентов и одновременно стабилизаторов как силикаты является образование осадков в водно-щелочных растворах, . содержащих соли жёсткости. Это связано с тем, что присутствующий в технологических растворах кальций в виде Са2+, СаОН4", Са(ОН)2 адсорбируется на поверхности кремнезёма, тем самым перезаряжая её и являясь причиной коагуляции.

Однако данная проблема решаема - путём введения в растворы комплексообразующих препаратов, одним из наиболее перспективным классом, которых являются органофосфоновые комплексоны. Так, по способности стабилизировать силикат натрия в растворе органические фосфонаты занимают первое место. При использовании фосфорорганических комплексообразующих соединений в процессе варки хлопчатобумажных тканей происходит связывание ионов кальция и магния, которые дают нерастворимые осадки, и ионов железа и меди, которые при последующем белении могут проявить себя как катализаторы распада пероксида водорода.

Одним из наиболее «узких» мест пероксидного беления текстильных материалов является неустойчивость пероксида водорода, в связи с чем в отбельную ванну добавляют силикат натрия. При несомненном достоинстве этого стабилизатора силикат может постепенно откладываться на поверхности ткани и оборудования, вызывая «непрокрас» и острые силикатные осадки не растворяясь ни в одном из растворителей. Стабилизирующий эффект силикатов при белении текстильных материалов связан с наличием в растворе свежеосажденного осадка кремнегеля, обладающего высокоразвитой поверхностью и характеризующегося высокой адсорбционной способностью по отношению к катализаторам, присутствующим в отбеливающем растворе. Как и на стадии отваривания для растворения силикатных осадков в пероксидном беление текстильных материалов применяются различные классы комплексообразующих соединений. Выбор комплексона зависит не только от осадков на ткани и оборудовании. Особенностью комплексообразующих соединений класса органофосфонатов (ОЭДФ) является то, что они в отличие от аминокарбоксилатов (ЭДТА) и оксикарбоксилатов помимо комплексообразующих свойств обладают способностью к диспергированию и суспендированию загрязнений, дают эффект коагуляции подобно полифосфатам.

Актуальность темы выбранного направления исследования в условиях инновационных экономических подходов к решению сложившихся условий в отечественной отрасли отделочного производства является в разработке принципиально новой, экологически безопасной технологии; дающей высокое качество и экономических эффективность выпуска конкурентно способной текстильной продукции.

Цель работы состояла в комплексном изучение физико-химических процессов протекающих на стадиях окислительной расшлихтовки, щелочного отваривания и пероксидного беления хлопчатобумажной ткани с применением таких кремнийсодержащих соединений как силикаты в сочетании с различными по природе комплексообразующими препаратами и исследованием влияния на протекающих процессов сопутствующих физико-химических параметров и разработке на этой основе высокоэффективной интенсифицированной технологии подготовки целлюлозных текстильных материалов.

Научная новизна

Впервые изучено влияние комплексообразующих соединений . на качественные показатели хлопчатобумажной ткани в операциях окислительной расшлихтовки, щелочного отваривания и пероксидного беления и на последующие процессы крашения активными красителями. Теоретически и экспериментально обоснована целесообразность использования оксиэтилидендифосфоновой кислоты (ОЭДФ) в качестве комплексообразующего и силикаторастворяющего агента в операциях подготовки с целью получения качественной и конкурентоспособной продукции с высокими потребительскими свойствами.

Наиболее существенные результаты в работе:

• выявлены основные закономерности совместного действия кремнийсодержащих соединений на основе силикатов и комплексообразующих препаратов различного типа на качество окислительной расшлихтовки, щелочного отваривания и пероксидного беления хлопчатобумажной ткани;

• исследован физико-химический механизм взаимодействия силикатов натрия с фосфорорганических комплексообразующими препаратами в процессах беления целлюлозных текстильных материалов;

• предложены принципиально новые интенсифицированные комплексные технологии подготовки, разработанные на основе изучения физико-химических параметров протекающих процессов в зависимости от типа композиций силикатных препаратов и комплексообразующих соединений;

• разработаны основные параметры технологии окислительной расшлихтовки, щелочного отваривания и пероксидного беления хлопчатобумажной ткани направленные на улучшение колористических и эксплуатационных показателей в последующих процессах крашения подготовленного текстильного материала активными красителями.

Практическая значимость

На основании полученных экспериментальных данных разработаны интенсифицированные технологии дающие не только возможность повысить качество, экономическую эффективность и экологическую безопасность выпускаемой продукции в процессах подготовки хлопчатобумажной ткани, с учётом протекающих физико-химических механизмов данных процессов, но и учитывают влияние на качество последующих процессов крашения подготовленного текстильного материала ориентированы на создание общий технологии для конкретного случая заложенного в базисе цикла подготовка -крашение.

Структура и объем диссертационной работы

Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, методической части, экспериментальной части, выводов и списка литературы.

Заключение диссертация на тему "Физико-химическое обоснование и разработка технологии подготовки хлопчатобумажной ткани с использованием кремнийсодержащих соединений"

ВЫВОДЫ

1. Изучено влияние кремнийсодержащих соединений, таких как различные виды силикатов, на процессы подготовки хлопчатобумажной ткани. Выявлена зависимость между применяемым видом силикатов и качественными показателями на стадиях окислительной расшлихтовки, щелочной отварки и; стадии пероксидного беления. Исследовано совокупное действие различного . типа силикатов в сочетание с комплексообразующими препаратами различной природы. Определена эффективность действия комплексонов аминокарбоксилатного и органофосфонового ряда на различных стадиях подготовки хлопчатобумажной ткани.

2. Изучено влияние кремнийсодержащих соединений в сочетании с применением комплексообразующих препаратов и представлен выбор наиболее оптимальных композиций и физических параметров дающих максимальную эффективность протекающих процессов на стадии окислительной расшлихтовки. Определены оптимальные добавки комплексообразующих соединений ориентированные на повышения качества расшлихтовки, в зависимости ' от типа силикатов, на стадии окислительной расшлихтовки, составляющие при использовании: метасиликатов натрия - ОЭДФ - 0,5 г/л, Трилон Б - 5,0 г/л; жидкое стекло - ОЭДФ - 0,5 г/л; Трилон Б -1,0 г/л; причем эффективность действия ОЭДФ выше эффективности Трилона Б. Экспериментально подтверждено преимущество окислительного способа расшлихтовки над биотехнологическим по качественным показателям расшлихтованной хлопчатобумажной ткани. Показано, что применением таких кремнийсодержащих соединений как силикаты в сочетании с комплексонами позволяет не только повысить качественные показатели расшлихтованной хлопчатобумажной ткани, но и сократить время стадии запаривания, что повышает рациональность разработанной технологии. .

3. Исследовано влияние применения силикатных антиресорбентов в сочетании с применением комплексообразующих препаратов и представлен выбор наиболее оптимальных композиций варочных растворов и физических параметров дающих максимальную эффективность протекающих процессов щелочной отварки; определены оптимальные добавки комплексообразующих препаратов составляющие при использование: метасиликатов натрия (ХЦМ = 1/1) -ОЭДФ - 3,0 г/л или Трилон Б - 0,5 г/л; в случае применения силикатов натрий с ЩМ = 1/3 - ОЭДФ - 5,0 г/л или Трилон Б - 5,0 г/л; причем эффективность действия органофосфоновых комплексонов значительно выше эффективности' аминокарбоксилатных препаратов типа Трилона Б не зависимо от типа силиката. Установлено преимущество влияния использования силикатов натрия с. повышенным ЩМ на качество щелочной отварки. Исследована кинетика . щелочного отваривания хлопчатобумажной ткани с применением различного! рода силикатных стабилизаторов и добавок комплексообразующих препаратов показавшая возможность сокращения времени стадии запаривания, что позволяет рационализировать стандартную технологию. Выявлено влияние • природы ПАВ в процессах щелочной отварки и установлено, что по: своей эффективности ПАВ располагаются в следующий ряд по возрастанию:' КЛАВ — без ПАВ - НПАВ - АПАВ; данная тенденция характерна для: всех исследованных силикатных антиресорбентов в сочетании с добавками комплексообразующих препаратов.

4. Исследовано, влияние применения силикатных стабилизаторов в сочетании с комплексообразующими препаратами и представлен выбор наиболее оптимальных композиций и физико-химических параметров для белящих растворов дающих максимальную эффективность протекающих процессов пероксидного беления и наилучшие качественные показатели отбеленной хлопчатобумажных тканей. Выявлены оптимальные добавки комплексообразующих препаратов ориентированные повышения качества : пероксидного беления составляющие в случае использование: метасшшкатов натрия (ЩМ = 1/1) - ОЭДФ -1,0 г/л или Трилон Б - 3,0 г/л; в случае применения силикатов натрия с ЩМ = 1/3 - ОЭДФ - 3,0 г/л или Трилон Б - 3,0 г/л; эффективность действия ОЭДФ значительно выше эффективности Трилона Б не зависимо от типа силиката. Установлено преимущество использования силикатов натрия с низким ЩМ на качество пероксидного беления хлопчатобумажной ' ткани. Выявлено, что путём применения предложенной композиции сочетания силикатных стабилизаторов и выбранных комплексообразующих. препаратов можно добиться снижения времени стадии запаривания до 40 мин: Определено влияние и получены оптимальные концентрации пероксида водорода и щелочного активатора на качество беления хлопчатобумажной ткани. в случае применения разработанной интенсифицированной технологии пероксидного1 беления. Изучено влияние природы ПАВ в процессах пероксидного беления и установлено, что по своей эффективности ПАВ различной природы располагаются. в следующий ряд по её возрастанию: КЛАВ - без ПАВ - НПАВ - АПАВ; данная тенденция характерна для всех исследованных силикатных стабилизаторов пероксида водорода в сочетании с добавками комплексообразующих препаратов. 5. Проведена оценка эффективности способности растворения силикатных осадков комплексообразующими препаратами различной природы. . Установлено, что силикатрастворяющее действие комплексона класса органофосфонатов ОЭДФ в 20 раз выше, чем у аминокарбоксилатного комплексона Трилона Б. Определено молярное соотношение комплексен ОЭДФ : СаБЮг при их взаимодействии, составляющее 1:4.

6. Исследован физикогхимической механизм' взаимодействия силикатов натрия, с фосфорорганических комплексообразующими препаратами. . Разработана методика выделения продукта взаимодействия силиката, натрия с комплексоном ОЭДФ из водного раствора. Подтверждено качественным реакциям и спектрофотометрическими методами исследования, что продукта ■ взаимодействия силиката натрия с комплексоном ОЭДФ является кремнефосфорной гетерополикислотой. Установлено, что химическое взаимодействие между силикатом натрия и ОЭДФ происходит в щелочной среде. Определено, что при использовании фосфорорганических комплексонов в растворах содержащих такие кремнийсодержащие соединения, как сил икать! реализуется сопряжённый механизм высвобождения метакремниевой кислотой от ионов металлов и ее связывание с ОЭДФ в растворимую гетерополикйслоту.

7. Проведена оценка влияния качества подготовки хлопчатобумажной ткани с' использованием кремнийсодержащих соединений в сочетание с : колшлексообразующими препаратами на накрашиваемость хлопчатобумажных -тканей различными классами активных красителей. Выявлена зависимость между накрашиваемостью и применением комплексообразующих соединений в . операциях подготовки. Установлено, что накрашиваемость хлопчатобумажных' тттйей.выше в случае подготовки с ОЭДФ. Определено, что в случае, крашения активными красителями можно сократить время стадии фиксации красителя на' волокне ткани, подготовленной с ОЭДФ и Трилон Б, примерно в1!4 раза.

• 8. Разработанная технология подготовки хлопчатобумажных, тканей направлена на повышение устойчивости окраски ко всем видам обработок, прекращении активными красителями. Выявлено, что классы активных красителей , по снижению прочностных показателей окраски ткани подготовленной с учётом ' разработанной технологии располагаются в следующий ряд: мрцохлортриазиновые - дихлортиазиновые - оксиэтилсульфоновые. ;

9. Исследовано содержания красителя на волокне' хлопчатобумажной ткани подготовленной по интенсифицированной технологии и окрашенной различными классами активных красителей. Установлено, что при крашении, ткани подготовленной с ОЭДФ оксиэтилсульфоновыми красителями можно сократить длительность крашения на стадии фиксации красителя. Выявлено, что классы активных красителей по снижению содержания красителя на волокне при использовании в крашении подготовленной ткани с использованием ОЭДФ молено разложить в ряд: ; дихлортиазиновце ^: монохлортриазиновые - оксиэтилсульфоновые; в случае применения, в . подготовке аминокарбоксилатных препаратов складывается следующая-тенденция: дихлортиазиновые - монохлортриазиновые - оксиэтилсульфоновые. 1

Библиография Звонков, Иван Иванович, диссертация по теме Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

1. Сафонов B.B. Облагораживание текстильных материалов//Лёгкая промышленность и бытовое обслуживание, 1991. - 288 с.

2. Химия и применение фосфорорганических соединений//Сб. труды 5ой конференции. 1974. 178 с.

3. Ruttiger W, Dr. Kirner U. Die Geschwindigkeit des Wasserstoffpéroxid-Elgenzerfalls als. wichtige verfahrenstechnische Kenngrosse in der textilveredlung // Melliand Textilberichte. 1970. № 9. S. 1075-1084.

4. Раскина И.Х., Садов Ф.И., Богданов Г.А. К вопросу о механизме стабилизации Н202 силикатом натрия в условиях беления // ЖПХ. 1966. №1. С. 35-39. №2. С. 327-333.

5. Кантер М.Я., Раскина И.Х., Богданов Г.А., Козлов Ю.Н. К вопросу о механизме стабилизации Н202 силикатом натрия в условиях белений // ЖПХ. 1977. №4. С. 724-731.

6. Бельцов В.М. Придание текстильным материалам устойчивой белизны // ЖВХО им. Д.И. Менделеева. 1981. Том 26. №4. С.9-16.

7. Bergmann G. Magnesium als. stabilisierendes Element in alkalischen Wasserstoffperoxidlosungen // Textil-praxis. 1968. №4. S. 261-264.

8. Федорова H.E., Морыганов П.В., Командакова A.A. О механизме, действия стабилизаторов щелочных растворов перекиси водорода и его практическом применении // Технология текстильной пром-ти. 1962. №4. С.76-83.

9. Купинская Г.В., Шилов Е.А. Рефераты трудов ИХТИ. Иваново. 1949. №4. 0,21.

10. Федорова Н.Е., Морыганов П.В. Беление хлопчатбумажных. тканей высокостабильными растворами перекиси водорода //. . ' Текстильная промышленность. 1960. №12. С.32.

11. Кантер М.Я., Раскина И.Х., Богданов Г.А., Садов Ф.И. К вопросу омеханизме стабилизации Н202 силикатом натрия в условиях беления // ЖПХ. 1970. №7. С. 1449-1453.

12. Раскина И.Х. Исследование процессов стабилизации и разложения Н202 силикатом натрия в условиях беления. Дис. канд. техн. наук. М. 1965. 186 с.

13. Ney Р. Chemismus der alkalischer Bleiche von textilen Gellulosefasern mil Wasserstoffperoxid//Melliand textilberichte. 1982. № 6. S. 443-450.

14. Neveling V., Sebb W. Die Problematik H202 in der Textilindustrie//Textilbetrieb. 1976. Bd. 94. №5. S. 41-46.

15. Кантер М.Я., Раскина И.Х. Беление целлюлозных материалов перекисью водорода (обзор). М. 1972. С. 16-20.

16. Fornelly S. Der Einsatz von Komplexbildern in der Vorbehandlung von Zellulosefasern und deren Mischungen mit Simthesefasern // Textilveredlung. 1982;. BdЛ 7.,№8.P. 330-333.

17. Петере Р. X. Текстильная химия /пер. с англ. Г. Е. Кричевского. М.: Легкая индустрия. 1973. 216с.

18. Андреева Н.В. Исследование процесса перекисного беления в присутствии вольфраматов. Дис. канд. техн. наук. М. 1981. 186 с.

19. Кантер М. Я. Исследование влияния механизма стабилизации, и разложения пероксида водорода на процесс беления ткани. Дис. канд. техн.-наук. М. 1969.222 с.

20. Ney Р. Aktivatoren und Stabilisatoren für die Peroxidbleiche // Textil. praxis international. 1974. №11. S. 1552-1565.

21. Эдвард А. Применение ортосиликата калия в качестве стабилизатора при перекисном белении. Патент США 4337060 заявл. 18.06.81 №275108 опубл. 29.06.82. МКИДОбЬ 3/02, Д 21 с9/1б, МКИ 8/111.

22. Солдаткина Н. А. Исследование устойчивости отбельных ванн и состава силикатных осадков при перекисном белении тканей. Дис. канд. техн. наук. М. 1975.205 с.

23. Григорьев П.Н., Матвеев М.А. Растворимое стекло. -М.:

24. Промстройиздат. 1956.156с.

25. Oppermann W., Gahr F., Lehr Т., Deselaers. Peroxidstabilisierung bei der Bleiche durch kristalline Silikate // 17th IF VTCC Congress. June 5-7. 1996. С. 115. Vienna.

26. Gahr F., Opperman W., Deselaers A. Zeolithe als mögliche Peroxidstabilisatoren bei der Baumwollbleiche // Textil praxis intern. 1994. Bd.49.№6. S. 418-421.

27. Купинская Г.В. Исследования по химии перекисного беления. Дис., канд. техн. наук. Иваново 1946. 176 с.

28. Патент США № 4614646. С 01 от 15.02.1986.J.

29. Павлова В.А. Разработка бессиликатного способа беления пероксидом водорода с использованием полиэтиленгликолей. Дис. канд. техн. наук. М. 1995.

30. Патент США№4085079 МКИ С 07С 47/04 1978.

31. Georgiewa А., Welewa S. Kinetik des Peroxidbleichens von Cellulosewaren mit kombinationen aus Zusätzen // 17th IF VTCC Congress. June 57. 1996. C. 193. Vienna.

32. Georgiewa A., Welewa S. Anwendung neuer Stabilisierungzusatzen in der Peroxidbleiche // Textilveredlung. 1996. Bd.31. S. 108.34. . Солдаткина H. А., Дымова 3. H., Богданов Г. А.//Текстильная промышленность, № 12. 1975. С. 60—62.

33. Солдаткина Н. А. Исследование устойчивости отбельных ванн и состава силикатных осадков при перекисном белении тканей: Дис. канд. техн. наук. М., 1975.

34. Vail J.G. Soluble Silicates (ACS Monograph Series), Vols. 1 ancf 2, Reinhold, New York, 1959.

35. Kreider K.G., Cooper A.R., Glass, Technol., 8(3), 71,1967.

36. Штыренков E.B., Яушев B.M., Горшков В.И., Дцрищев Н.С., Якунин Ю.П. -Хим. нефт. машиностр., 1975, №3, с.40.

37. Bacon L.R., Wills J.H., J.Tranclin Inst., 258, 347(1954); Soap CheriL Spec., 30, 85, 86, 89,105,1954.у

38. Grant R., Masson C.R., J. Colloid Interface ScL, 41, 606, 1972.

39. АйлерР.К., Химия кремнезёма, 1982, т.1.

40. Лазарева А. П., Готовцева Г. В.//Текстильная промышленность, 1982, № 1.С. 55—56.

41. Дятлова Н.М., Темкина В.Я., Попов К.И. Комплексоны и комплексонаты металлов. М., 1988.

42. Атрепьева Л.В.,Сафонов В.В. Влияние нового эффективного комплексона на отварку хлопчатобумажной тканёй//Текстильная пром-сть.1984.№ 5. С.58-60.

43. Anderegg G.//Z. Naturforsch. 1977. Bd. 32В. S. 547.

44. Кабачник М. И., Медведь Т. Я; Дятлова Н. М., М.//Усп. хим. 1974. Т. 43. С. 1554.

45. Кабачник М. И., Ластовский Р. П., Медведь Т. Я. //ДАН СССР. 1967. Т.177. С. 582.

46. Wada Н., Fernanda Q.//Anal. Chem. 1972. V. 44. P. 1640.

47. Марьина Т. Б. Термохимическое . исследование оксиэтилидендифосфоновой кислоты и ее комплексов с Na+, Mg2+, Са2+ в водном растворе: Дис. канд. хим. наук: 02.00.04. Иваново. ИХТИ. 1983.169 с.

48. Barnett В. L, Strickland L. C.//Acta cryst. 1979. V. В35. P. 1212.

49. Школьникова Л. М; Масюк А. А. Дятлова Н. М//Тез. докл.ХУ1 Всесоюз. Чугаевского совещания по химии комплексных соединений. Ч 2. Красноярск. 1987. С. 342.

50. Uchtman V. A.I IS. Phys. Chem. 1972. V. 76. P. 1304.

51. Wiers В. H.//lnorg. Chem. 1971. V. 10. P. 2581.

52. Стокозенко В.Г, Рубина C.M. Исследование влияния комплексонов на специфику процессов отварки хлопчатобумажных тканей. /Известия вузов. Технология текстильной промышленности/, 1990 №6, стр.71-75.

53. Parick D. V., Agnihotri V. G., Kalra S. S. //Text. Inds. 1968. V. 132, N 10. P. 232, 251—270.

54. Kling A.//Text Praxis. 1984. Bd. 39, N 6. S. 591—594—Там же. N 11, S. 686—688.

55. Изъюрова И. В., Семенов В. П., Добрынин М. А. и др./Деп. ВНИИПИЭИлеспром, 1981, № 635.

56. Аким Г. Л., Давыдовская Л. Г., Савина Г. Г., Потиха Е. Н.//Химия древесины. 1982. № 1. С. 51—53.

57. Neveling V., Sebb W. //. Textilberichte. Bd. 95, 1977. N1/2. S. 50— 56. .

58. Rester E.//Melliand Textilberichte. 1986. Bd. 66, N 10. S. 734—740.

59. Лебедева В. И., Шекунова В. M., Соколов H. А.//Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1985. № 2. С. 67—70.

60. Rove Е. H.//Text. Chem. and Color. 1978. V. 10, N 10. P. 22—26.

61. Шихер M. Г. Беление хлопчатобумажных тканей. М., 1975.

62. Справочник по химической технологии обработки льняных тканей. М., 1973.

63. Фридлянд Г. И. Отделка льняных тканей. М., 1982.

64. Лебедева В. И.//Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1979. №4. С. 49—52.

65. Мельников Б. Н., Захарова Т. Д., Кириллова M. Н. Физико-химические основы процессов отделочного производства. М,, 1982.

66. Szilard J. A. Bleaching agents and Techniques. London. 1973.

67. Пат. 58—58460, 58—58462, 58—58464, 58—58466, 58—58467, 58— 58468 Япония. МКИ D06L3/02. 1983.

68. Sadhu M. С. Stabiliser! for hydrogen peroxide in bleaching // Colourade.1976.25А. P. 23-25. .

69. Влияние pH на удаление катионов железа и марганца из древесной массы в присутствии комплексообразующих реагентов / Т. А. Туманова, Ю. И. Дьяченко, С. С. Пузырев, О. А. Кучинская, В. А. Часовенная // Химия древесины. 1990. №> 2. С. 51-54.

70. Сычев А.Я. Окислительно-восстановительный катализ комплексами металлов. Кишинев. ШТИИНЦа. 1976. 214 с.

71. Ковалева Н.Е., Вендило А.Г., Юрасова Ю.В., Темкина В.А. Изучение стабилизирующей роли комплексонатов металлов в процессе разложения пероксида водорода//Координационная химия. 1997. №4. С. 312-315.

72. Координационная химия редкоземельных элементов / Под ред. Спицина В.И. -М: 1979.254 с.

73. Fransis K.S., Cummins D., Oakes J. // J. Chem. Soc. Dalton Trans. 1985. P. 493. .

74. Плахотник В.А. Влияние концентрации акваионов Fe(III) на скорость разложения Н202, ингибированного тетранитрометаном // Изв. АН СССР Сер. хим. 1974. №3. С. 503.

75. Вендило А.Г., Ковалева Н.Е., Уринович Е.М., Юрасова Ю.В. Окислительная деструкция комплексонов в среде перекиси водорода II ЖФХ. 1999. Том 73. №9. С. 1567-1570.

76. Капанчан А.Т., Пшежецкий B.C., Кабанов В.А. Модели каталазы на ' основе синтетических полимеров // Высокомолек. Соединения. Сер. Б. 1969. Том И. С. 5.

77. Mix Н., Wilcke P.M., Langenbeck W. // Chemische Berichte. 1958. Bd.9.1. S.2066.

78. Бердников B.M. Катализ разложения перекиси водорода гидратированным ионом и комплексными соединениями меди. Дис, канд. хим. наук. Новосибирск. 1972. 183 с.

79. Галашина В.И., Дерябкииа Е.В., Изгородин А.К., Сенченков Е.В. "Текстильная химия 2000": Тезисы докладов, Иваново, 2000, с. 127.

80. Шибашова С.Ю, Шибашов А.В, Новикова О.С Одностадийный способ пероксидного беления хлопчатобумажных тканей. /Технология текстильной промышленности/, 2004, №5, стр. 50-51.

81. Ready М. М, Nancollas G. М. //Desalination. 1973. V. 12. Р. 61.

82. Walinsky S. W., Morion В. // Desalination. 1979. V. 18. P. 289.

83. Емкое А. Л.//Нефт. х-во. 1980. № 5. С. 45.

84. Дрикер Б. Н., Ремпель С. Я.//Ж. прикл. хим. 1978. Т. 51. С. 276.

85. Маклакова В. П., Бихман Б. И., Кузнецова JI. JI. и др.//Хим. реактивы и особо чистые вещества. 1985. Вып. 47. С. 13.

86. Grabenstetter R. Т. //J. Phys. Chem. 1971. V. 75. P. 876. .

87. Wiers В. H. // J. Phys. Chem. 1971. V. 75. P. 682.

88. Островская Б. И., Терехин С. Н., Башкинский Е. В. и др.//Теплоэнергетика. 1985. № 1. С. 40.

89. Дерябкина Е.В. Обоснование и разработка малооперационных процессов пероксидного беления хлопчатобумажных тканей с использованием комплексообразующих соединений. Автореферат. Иваново, 2001. стр. 6-9.

90. Антонов В.В., Ковальчук JI.C. Новое поколение комплексообразователей для текстильной промышленности / Текстильная промышленность, 2000, №6, стр.81-85.у

91. Шарнин, Блинчева, Жбанов. Решение проблемы налипообразования в процессах пероксидного беления текстильных материалов. Технология текстильной промышленности, № 2, 2003.

92. Кричевский Г.Е., Никитков В.А. Теория и практика подготовки текстильных материалов.-М.: Легпромбытиздат, 1989.

93. Базовый лабораторный практикум по химической технологии волокнистых материалов: Учеб. для вузов/Колл. авт./Под ред. Н.Е. Булушевой. М.: РИО МГТУ, 2000. - 423 с.

94. ГОСТ 3816-82.Ю Ткани текстильные Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств. Взамен ГОСТ 3816-61; Введ. 01. 01. 72 до 01. 01. 87. - М.: Издательство стандартов, 1985. - 13 с.

95. ГОСТ 18054-72. Материалы текстильные нелюминесцирующие. Метод определения белизны. Взамен ГОСТ 9715-61; Введ. 01. 01. 72 до 01. 01.87. М.: Издательство стандартов, 1987. с. 230-233.

96. Allen Т., Gololfinge U., Мс. Gregor. Polymers Letters, 1992 -V.10,p.203.

97. Инструкция к нефелометру ЛМФ- 69. -М:. 1971.- 28 с.

98. Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химическйе вещества- М.: Химия, 1974.

99. Никитина Е.А. Гетерополисоединения. М.: Госхимиздат, 1962.

100. Поп М.С. Гетерополи- и изополиоксиметаллаты. Новосибирск: Наука, 1990.

101. Казицына Н.В., Куплетская Н.Б. Применение УФ-, ИК-, ЯМР- и масс- спектроскопии в органической химии. М:. 1979.