автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Исследование физико-химических закономерностей процесса крашения активными красителями по полунепрерывному способу

кандидата технических наук
Клегер, Лариса Васильевна
город
Москва
год
1996
специальность ВАК РФ
05.19.03
Автореферат по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности на тему «Исследование физико-химических закономерностей процесса крашения активными красителями по полунепрерывному способу»

Автореферат диссертации по теме "Исследование физико-химических закономерностей процесса крашения активными красителями по полунепрерывному способу"

Г 5 ОД

Л М\0 '¡ч*-^ ч

О К:«! На правах рукописи

УДК 677.027.423.5/043.3/

КЛЕГЕР ЛАРИСА ВАСИЛЬЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОЦЕССА КРАШЕНИЯ АКТИВНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ ПО ПОЛУНЕПРЕРЫВНОМУ СПОСОБУ

Специальность 05.19.03. Технология текстильных материалов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1996 г.

Работа выполнена в Московской государственной текстильной академии им.А.Н.Косыгина.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Сенахов А.В.

Официальные оппоненты: д.х.н., профессор к.т.н., доцент

Павлов Н.Н. Тараканова А.П.

Ведущая организация:

АО "Трехгорная мануфактура"

Защита состоится "1995 г. в час. на

заседании диссертационного совета К 053.25.05 в Московской государственной текстильной академии им.А.Н.Косыгина по адресу: 117918, г.Москва, Малая Калужская ул., дом 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московской государственной текстильной академии имени А.Н.Косыгина.

Автореферат разослан 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат технических наук,

доцент '-Ъс-саегч"-/-'^- Балашова Т.Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Активные красители в настоящее время являются одним из наиболее ценных и перспективных классов красителей, широко используемых для крашения, в первую очередь, изделий из целлюлозных волокон. Их ценной чертой является способность к химическому взаимодействию с волокном в очень мягких условиях, практически исключающих его повреждение, что особенно важно для гидратцеллюлозных волокон, отличающихся повышенной чувствительностью к внешним воздействиям.

Наличие мягких условий протекания химических реакций, завершающихся образованием прочных ковалентных связей красителя с волокном, может являться следствием особенностей строения активированного комплекса, образующегося между этими веществами в ходе реакции. Однако исследования активационных параметров (Е*, ДН*, ДБ*, №*) реакций активных красителей с водой и с волокном отсутствуют.

Достаточно обоснованные представления об особенностях протекания указанных реакций могут быть получены, исходя из результатов их полного активационного анализа, базирующегося на положениях современной теории абсолютных скоростей реакций. До настоящего времени подобный анализ не проводился, что не позволяло выяснить специфику влияния щелочных и гидротропных агентов на крашение активными красителями и затрудняет управление этим процессом.

Другой характерной особенностью процесса крашения активными

'нГП л пит г>тт ахлд ЯВЛ^^ТСЯ ТОд ЧТО Н-а- Р-Р-ЗЛ-^Ч^ЫХ СТ-ЗДИЯХ 1СС-.""

зические процессы, так и химические реакции, характеризуемые различными энергетическими характеристиками (теплотами и энергиями активации). При непрерывных и полунепрерывных способах крашения указанные процессы и реакции могут протекать параллельно, и тогда необходим одновременный учет всех упомянутых энергетических характеристик. Такая необходимость возникает при прогнозировании температурных зависимостей основных параметров процесса крашения. Это требует комплексного исследования различных процессов, протекающих при крашении активными красителями, для экспериментального обоснования обобщенной температурной зависимости параметров крашения.

Решение указанных вопросов является актуальным, так как позволяет повысить эффективность процесса крашения и полноту использования активных красителей.

Дель работы состояла в дальнейшей разработке физико-химических

основ и количественного описания процесса крашения различными типа ми активных красителей с использованием методов термодинамики, теории абсолютных скоростей реакции и моделирования крашения активным! красителями по полунепрерывному способу в лабораторных условиях.

Для достижения поставленной цели в работе решены следующие задачи:

- исследованы кинетические закономерности процессов диффузии, фиксации и гидролиза активных красителей при крашении вискоз-но-штапельных тканей;

- определены активационные параметры реакций активных красителей;

- исследовано влияние щелочей и гидротропных добавок (мочевины) на процесс гидролиза активных красителей;

- смоделирован полунепрерывный способ крашения активными красителями в лабораторных условиях;

- экспериментально обосновано аналитическое выражение обобщенной температурной зависимости показателей эффективности крашения для описания процесса крашения активными красителями.

Объекты и методы исследования

В качестве объектов исследования была использована ткань из вискозного волокна, артикул 72110, активные красители (активный ярко-красный 5СХ, активный ярко-красный 6С, активный красно-коричневый 2КТ) и другие ТВВ.

Экспериментальные исследования проводились с привлечением сов-

р6МЭННЫХ глвТСДОБ сьпсы-шВо ^Ки^СруШ^х'рйчсоКих'О ^

хроматографического и др.) и математического моделирования.

Научная новизна. Впервые был установлен аномальный характер химических реакций активных красителей с водой и с волокном, объясняющий особенности поведения активных красителей в различных процессах крашения.

Проведен сравнительный анализ реакций гидролиза ряда активных красителей и выявлены закономерности изменения активационных параметров этой реакции в различных условиях.

Наиболее существенные результаты, полученные в работе:

- установлено наличие очень низких значений теплот активации и больших отрицательных значений энтропии активации реакции гидролиза активных.красителей. Свободная энергия активации этих реакций в основном определяется величиной энтропии активации, т.е. упорядоченностью образующегося в процессе реакции активированного комплекса;

- установлено резкое снижение теплот активации реакции гидролиза активных красителей вплоть до изменения их знака на обратный, а также значительное повышение отрицательных значений энтропии активации под влиянием щелочных и гидротропных агентов. Изменение знака теплоты активации реакции может указывать на наличие быстрого экзотермического предравновесного состояния, предшествующего образованию активированного комплекса;

- предложен механизм, объясняющий влияние мочевины на актива-ционные параметры реакции гидролиза активных красителей;

- экспериментально обоснована теоретическая температурная зависимость показателя эффективности процесса крашения активными красителями по полунепрерывному способу, включающая все четыре энергетических параметра процесса крашения и удобная для практического использования.

Практическая значимость.

На основании полученных экспериментальных данных разработаны теоретические основы прогнозирования изменения степени фиксации и показателя эффективности процесса крашения под влиянием температуры, рН среды и других факторов на базе обобщенной температурной зависимости. Уравнения, вытекающие из указанной зависимости, позволяют описывать процесс крашения при различных температурах как на стационарном, так и на нестационарном режимах крашения, отвечающих полунепрерывному и непрерывному способам.

Автор защищает:

- уьхсшиолсппой оНЗтоИии теплоты и высокие отрицатель" ные значения энтропии активации химических реакций активных красителей, свидетельствующие об аномальном характере таких реакций;

- теоретическое и экспериментальное обоснование особенностей влияния щелочных и гидротропных агентов на активационные параметры реакции гидролиза активных красителей;

- экспериментальное обоснование обобщенной температурной зависимости показателей эффективности крашения активными красителями и ее практического использования с учетом энергетических параметров всех основных процессов, протекающих при крашении.

Апробация работы и публикации. Основные результаты работы доложены, обсуждались и получили положительную оценку:

- на научно-технической конференции стран СНГ "Качество и конкурентноспособность товаров ' широкого потребления", Хмельницкий, 1993 г.;

- на научно-технических конференциях профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и аспирантов МГТАД991-94гг.;

- на научно-технических семинарах кафедры ХТВМ МГТА, 1992-94гг.:

- на научно-практической конференции "Эколого-экономическое образование в Подольском регионе", Хмельницкий, 1995 г.

По материалам диссертационной работы имеется 6 публикаций. Объем и структура диссертационной работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, методической части, экспериментальной части, выводов, списка литературы из 102 наименований- Основная часть диссертации изложена на 466 страницах машинописного текста, включает 47 рисунков, 13 таблиц.

Во введении обоснованы актуальность работы, ее научная новизна и практическая значимость.

В литературном обзоре дан анализ существующих теоретических представлений о физико-химической сущности процессов диффузии, фиксации и гидролиза при крашении активными красителями вискозных тканей. рассмотрено влияние температуры на процессы, происходящие при крашении активными красителями, обобщены сведения об основных способах крашения активными красителями и направлениях их интенсификации, сформулированы цель и задачи исследования.

Методическая часть содержит характеристику объектов и методов исследования. Приведены способы расчета активационных и диффузионных характеристик процессов крашения активными красителями.

Основные результаты изложены в экспериментальной части в разделах 3.1-3.3.

0ЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ 3.1. Исследование причин повышенной реакционной способности

активных красителей в реакциях гидролиза и фиксации 3.1.1. Изучение причин повышенной реакционной способности

активных красителей в реакции гидролиза Целью данного эксперимента являлось исследование активационных параметров реакции взаимодействия активных красителей различного строения с водой в интервале изменения температур от 20 до 95°С.

Изучались три активных красителя различных групп: активный ярко-красный 5СХ (дихлортриазиновый) - I, активный ярко-красный 6С (монохлортриазиновый) - II и активный красно-коричневый 2КТ (вшшл-сульфоновый) - III. Количество гидролиаованного красителя определяли методом бумажной хроматографии.

В ходе эксперимента были получены кинетические кривые процесса гидролиза для различных красителей при температурах от 20 до 95°С. Установлено, что реакция гидролиза соответствует второму порядку. Соответствующий обсчет полученных данных позволил определить энергию активации процесса гидролиза (Ег*), энтропию (ДБ*), энтальпию (ДН*) и свободную энергию активации гидролиза (ДГ*СР). Полученные значения активационных параметров реакции гидролиза исследованных активных красителей приведены в таблице 1.

Таблица 1

Активационные параметры реакции гидролиза исследуемых активных красителей

Краситель Ег", кДк/моль ДН*, кДж/моль ДБ*, КДж/моль ДР*. кДж/моль

Активный ярко-красный 5СХ 15.57 12.81 -228.4 88.87

Активный красно-коричневый 2КТ 8.603 5.84 -261.7 92.96

Активный ярко-красный 6С 11.42. 8.66 -253.3 93.02

Судя по данным табл.1, реакция гидролиза активных красителей в гомогенной среде должна быть очень быстрой из-за низкого энергетического барьера устойчивости Е* красителя к гидролизу. Однако в действительности эта реакция является медленной. Это объясняется тем, что скорость реакции определяется изменением свободной энергии ДР*Ср при активации процесса, а не его энергией активации Е*. Из табл.1 видно, что значения ДР*Ср для всех изученных нами красителей очень мало отличаются друг от друга и по своей величине соответствуют типичным значениям Е*, характерным для большинства обычных химических реакций.

Низкие значения энергии активации гидролиза компенсируются высокими отрицательными изменениями энтропии процесса при очень малых изменениях теплот активации. Это видно из табл.1, где для всех трех исследованных красителей наблюдаются очень большие отрицательные значения ДБ*. Это все и объясняет относительную устойчивость активных красителей к гидролизу, медленность его протекания, обеспечивающую возможность практического использования этих соединений в крашении.

Относительная роль энергетического и энтропийного активационных факторов в изучаемой реакции гидролиза иллюстрируется данными

табл.2.

Таблица 2

Относительные вклады энергетического и энтропийного активационных факторов в реакции гидролига

Краситель дн'/дг* ТСр-ДЗ*/ДР* Тср-ДБ*/ДН*

Активный ярко-красный 5СХ 0,144 -0.856 -5.94

Активный ярко-красный 6С 0.093 -0.907 -9.75

Активный красно-коричневый 2КТ 0.063 -0.937 -14.9

3.1.2.Исследование влияния щелочных и гидротропных агентов на реакционную способность активных красителей в реакции гидролига Изучалось влияние щелочных и гидротропных агентов на активаци-онные параметры реакции гидролига активных красителей, оказывающих различное воздействие на состояние реакционной среды. В качестве щелочного агента использовался гидроксид натрия, в качестве гидрот-ропного - мочевина. Гидролиз проводили в водных растворах красителей, содержащих 1 г/л красителя.

В качестве активационных параметров реакции гидролиза исследовалась энергия активации Е*г» свободная энергия ДР*ср, теплота ДН* и энтропия ДБ* активации реакции при различных концентрациях щелочи и мочевины. Полученные значения активационных параметров приведень в табл.3 и 4.

Таблица 3

Зависимость активационных параметров реакции гидролиза от концентре ции щелочи и мочевины для красителя активного ярко-красного 5СХ

Концентрация щелочи, г/л Ег*. ДН*, ДБ*,

кДж/моль кДж/модь кДж/моль кДж/маль

10 10.383 7.617 -244.202 88.936

20 8.825 6.059 -245.863 87.931

40 6.849 4.0496 -250.016 81.305

80 6.185 3.419 -250.850 86.952

Концентрация мочевины,г/л

25 11.341 8.155 -240.879 88.368

50 10.097 7.331 -241.71 87.821

100 2.537 0 -262.06 87.266

150 2.416 -1.205 -266.03 87.015

200 2.522 0 -261.645 87.128

Таблица 4

Зависимость активационяых параметров реакции гидролиза от концентрации щелочи для красителя активного ярко-красного 6С

Концентрация щелочи ЕА КЦж/моль ДН*, кДж/моль AS", кДж/моль AF*, кДж/моль

10 9.244 6.478 -251.262 90.148

20 8.176 5.410 -252.508 89.495

40 6.567 3.801 -255.166 88.771

80 4.802 2.761 -255.836 87.934

Выявлено резкое понижение теплоты активации реакции гидролиза активных красителей с ростом концентрации щелочи и мочевины в растворах красителей. В интервалах концентраций от 100 по 200 г/л мочевины наблюдаются отрицательные значения теплоты активации. Поэтому возможность успешного крашения активными красителями в присутствии указанных концентраций мочевины за счет резкого понижения энтропии активации обеспечивается по уравнению: AS**R(Ao-A2lnE), где Е - диэлектрическая проницаемость среды; Ао и Аг - константы.

Минимум энтропии обнаруживается при концентрации мочевины 2.5 моль/л (150 г/л), когда одна молекула мочевины приходится на 20 молекул воды и образуется новая структура воды, которая приводит к появлению более упорядоченного и плотного активированного комплекса. За счет этого получается высокие значения изменения свободной энергии, что объясняет невысокую скорость реакции.

3.1.3.Исследование кинетики процесса фиксации активных красителей целлюлозным волокном

Исследована кинетика процесса фиксации красителей волокном при разных температурах и обсчет полученных данных позволил определить энергию активации процесса фиксации Е*ф, энтропию US*, энтальпию ДН* и свободную энергию активации AF* фиксации. Найденные значения активационных параметров приведены в табл.5.

Таблица 5

Активационные параметры реакции фиксации исследуемых активных красителей

Краситель Еф*. кДж/моль ДН*, кДж/моль AS*, КЦж/моль AF*, кДж/модь

Активный ярко-красный 5СХ Активный красно-коричневый 2КТ 13.05 12.79 10.29 10.01 -236.3 -245.0 88.98 91.61

3.2.Исследование температурных зависимостей процессов,

протекающих при крашении активными красителями Теоретически получена температурная зависимость показателя эффективности Э, отвечающая достижению равновесного состояния красильной системы при крашении по полунепрерывному способу. Эта зависимость вырождается уравнением:

Э - Зо-е"Е /нт (1)

где Э и Еэ - постоянные, причем в соответствии с формулой:

Е»---(Е г - ДН°) (2)

2

Величина Еэ включает все четыре энергетических параметра (ЛН° -теплота крашения, Е*д - энергия активации диффузии, Е*ф - энергия активации фиксации, Е*г - энергия активации гидролиза).

Таким образом, расчетный способ определения величины ЕЭ) основанный на теоретическом рассмотрении вопроса, требует экспериментального определения величин: ДН°, Е*д, Е*ф, Е*г-

Логарифмическая анаморфоза уравнения (1): 1пЭ-1пЭо-Еэ/1?Т (3) представляет собой прямолинейную зависимость 1пЭ от 1/Т. Экспериментальная температурная зависимость Э от Т может быть получена из соответствующих температурных зависимостей Ф от Т посредством использования соотношения:

Э - Ф/С1-Ф) (4)

где Ф - степень фиксации красителя. По коэффициенту наклона зависимости 1п(Ф/(1-Ф)) от 1/Т можно определить экспериментальную величину Еэ.

Сравнивая расчетные (теоретические) и экспериментальные значения величины Еэ, можно установить достоверность теоретического способа описания температурной зависимости показателя эффективности крашения активными красителями по полунепрерывному способу.

3.2.1. Исследование кинетики процесса диффузии и сорбции

активных красителей в целлюлозном субстрате Изучена диффузионная стадия процесса крашения активными красителями по периодическому способу, позволяющая определить энергию активации диффузии и теплоту крашения.

Для расчета коэффициентов диффузии пользовались методом, предложенным на кафедре ХТВМ МГТА. Этот метод позволяет использовать для вычислений практически все точки кинетической кривой процесса

диффузии, что является явным преимуществом этого метода. Пользуясь уравнением 1пК«=1пА-ДН°/ет и графическими зависимостями 1пК«> от 1/Т были рассчитаны значения стандартных теплот крашения для изученных красителей. Значения Е*д и ДН° процесса диффузии исследуемых активных красителей приведены в табл.7.

Таблица 7

Значения Е*д и ДН° процесса диффузии исследуемых активных

красителей

Краситель Е*д, кДж/моль ДН°, кДж/моль

Активный ярко-красный 5СХ 6.47 -7.57

Активный красно-коричневый 2КТ 14.19 -5.26

Активный ярко-красный 6С 11.94 -6.28

Эти данные могут быть объяснены, исходя из химической структуры исследованных красителей. У красителя III, имеющего наибольшую длину, мы имеем наибольшую энергию активации, затем следует краситель II и наименьшее значение энергии активации наблюдается у красителя I с наиболее короткой молекулой. Значения теплот крашения, связанные со сродством красителя к волокну, меняются в обратном порядке, по сравнению со значениями энергий активации диффузии. Поэтому основной причиной наблюдаемого понижения энергии активации в сравниваемых красителях является стерический фактор, определяемый размерами и строением молекулы красителя. Отмеченные детали строения сравниваемых молекул красителей объясняют наблюдаемое изменение значений теплот крашения.

3.2.2.Исследование температурной зависимости равновесной степени фиксации активных красителей целлюлозным волокном при полунепрерывном способе крашения

В работе смоделирован полунепрерывный способ крашения активными красителями в лабораторных условиях.

Состав пропиточного раствора, г/л: краситель - 1, №гСОэ - 5 NaCl - 50. Время пропитки равно 1 минуте, время крашения при различных температурах (от 20 до 95°С) - 60 минут.

При крашении по полунепрерывному способу определена равновесная степень фиксации красителей волокном. На основании зависимости (4), исходя из экспериментальных значений равновесной степени фик-

сации, рассчитаны экспериментальные значения эффективности Э для различных красителей.

Обсчет полученных данных и построенные на их основе графические зависимости (рис.1) позволили определить значения величины Еэ и Э0- Результаты приведены в таблице 8.

Таблица 8

Значения Еэ и Эо для исследуемых активных красителей

Краситель Еэ,кДж/моль 1пЭ0 Эо

Активный ярко-красный 5СХ Активный ярко-красный 6С Активный красно-коричневый 2КТ 24.45 7.86 10.71 11.25 4.58 4.75 7.69-104 97.51 115.58

Зависимость 1пЭ от обратной температуры для красителей 1-Ш

Рис.1

3.2.3.Обобщенная температурная зависимость показателя

эффективности крашения активными красителями Справедливость теоретического уравнения (1) можно оценить, рассчитав обобщенную энергию активации Еэ по уравнению (2), используя полученные нами ранее экспериментальные значения различных

энергетических параметров крашения активными красителями. Результаты такого расчета величины Еэ приведены в табл.9.

Таблица 9

Значения обобщенной энергии активации процесса крашения активными красителями по полунепрерывному способу

Краситель Еэ, кДж/моль

эксперим. теоретич.

Активный ярко-красный 5СХ Активный ярко-красный 6С Активный красно-коричневый 2КТ 24.45 7.86 10.71 6.22 8.23

Здесь же приведены значения Еэ, полученные экспериментальным путем по исследованным зависимостям степени фиксации Ф от температуры.

Сравнение полученных расчетных значений Еэ с экспериментальными указывает на возможность использования теоретических уравнений для прогнозирования значений показателя эффективности крашения активными красителями по,полунепрерывному способу при различных температурах .

3.3.Сравнительный анализ температурно-временных зависимостей сорбции и степени фиксации активных красителей целлюлозным волокном при крашении по полунепрерывному и периодическому способам

Проведен сравнительный анализ температурно-временных зависимостей сорбции и степени фиксации активных красителей целлюлозным волокном при крашении по полунепрерывному и периодическому способам. Этот анализ показал, что при крашении активными красителями по полунепрерывному способу, когда процессы диффузии и фиксации красителя протекают одновременно, величина суммарного энергетического барьера процесса крашения по указанному способу в зависимости от концентрации гидротропного агента - мочевины в красильном растворе может иметь как положительные, так и отрицательные значения.

ВЫВОДЫ

1. Установлено, что реакция гидролиза активных красителей относится к разряду реакций с необычно низкими значениями энергий актива-

цш , хотя величина общего активационного барьера этой реакции, определяемая ее свободной энергией активации соответствует типичным значениям энергии активации обычных химических реакций. Достаточно высокая устойчивость активных красителей к гидролизу обеспечивается высокими отрицательными значениями энтропий активации, что свидетельствует о преобладающей роли пространственных стерических факторов, лимитирующих скорость образования активированного комплекса и тем самым, существенно замедляющих скорость реакции гидролиза. Это может быть связано с условием определенной взаимной ориентации активных фрагментов реагирующих молекул, предшествующей образованию активированного комплекса.

2. Отличительная особенность реакций гидролиза всех трех типов исследованных активных красителей заключается в аномально высокой величине понижения энтропии активации при образовании активированного комплекса, характеризующегося очень малыми значениями теплот активации. Иными словами, достаточно высокий потенциальный барьер реакций гидролиза активных красителей связан с высокой • взаимной упорядоченностью реагирующих молекул, образующих активированный комплекс, при их слабом взаимодействии.

3. Относительный вклад энтропийного фактора, обеспечивающий устойчивость активных красителей к гидролизу, зависит от особенностей строения их активных групп. Наиболее высокий вклад энтропийного фактора обнаружен у винилсульфонового красителя, а наименьший -у дихлортриазинового, причем указанное различие достигает '¿., и-кратной ¿э^ашчлпЫ. сзхих результат объясняет причину поБишсп-ной чувствительности дихлортриазиновых красителей к гидролизу и относительной устойчивости к нему винилсульфоновых красителей.

4. Выявлено резкое понижение теплоты активации реакции гидролиза активных красителей с ростом концентрации щелочи и мочевины в растворах красителей вплоть до появления отрицательных значений теплоты активации. Поэтому возможность успешного крашения активными красителями в указанном случае достигается за счет резкого понижения энтропии активации, что обеспечивает достаточную устойчивость активных красителей к гидролизу.

5. Наиболее сильное снижение энтропии активации обнаруживается при действии мочевины. Минимум энтропии , соответствующий наибольшей степени упорядоченности и плотности активированного комплекса,

' обнаруживается при 2,5 моль/л мочевины, т.е. когда 1 молекула мочевины приходится в среднем на 20 молекул воды. Это может быть

связано с образованием новой структуры воды, что способствует образованию наиболее упорядоченного активированного комплекса. При таких концентрациях мочевины наблюдаются отрицательные значения теплот активации гидролиза активных красителей, что может свидетельствовать о наличии быстрого экзотермического предравно-весного состояния реакционной системы, предшествующего образованию активированного комплекса.

3. Предложено объяснение стабилизирующего действия мочевины, которое заключается в гидратационном связывании ею воды, приводящим к понижению диэлектрической проницаемости раствора, что сопровождается соответствующим понижением энтропии активации реакции гидролиза. В результате этого, несмотря на отрицательную теплоту активации гидролиза, повышается эффективность использования активных красителей, максимум которой достигается при 2,5 моль/л (150 г/л ) мочевины.

Проведено сравнительное исследование процессов диффузии и сорбции различных активных красителей и установлена связь между особенностями химического строения молекул изученных красителей и энергетическими параметрами процессов крашения: энергиями активации и теплотами крашения. Показано, что преобладающее влияние на энергию активации и скорость диффузии активных красителей в целлюлозный субстрат имеет стерический фактор,так как энергия активации диффузии увеличивается с ростом длины молекулы красителя, несмотря на уменьшение теплоты крашения.

i. Экспериментально обоснована температурная зависимость показателя эффективности процесса крашения активными красителями, включающая все четыре энергетических параметра процесса крашения, которая представляет собой простую экспоненту, очень удобную для практического использования. Показано хорошее соответствие экспериментальных данных теоретическому уравнению для изученных типов активных красителей при крашении по полунепрерывному способу.

Э. Проведен сравнительный анализ температурно-временных зависимостей сорбции и степени фиксации активных красителей целлюлозным волокном при крашении по полунепрерывному и периодическому способам. Этот анализ показал, что при крашении активными красителями по полунепрерывному способу, когда процессы диффузии и фиксации красителя протекают одновременно, величина суммарного энергетического барьера процесса крашения по указанному способу в зависимости от концентрации гидротропного агента - мочевины в

красильном растворе может иметь как положительные, так и отрица тельные значения.

Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. Шаховцева Л.В., Сенахов A.B. Экспериментальное обосновали обобщенной температурной зависимости показателей эффективности про цесса крашения активными красителями.// Сб.науч.трудов участнико. науч.-техн.конф.стран СНГ "Качество и конкурентноспособность това ров широкого потребления".- Хмельницкий: изд-во ХТИ, 1993. С.196-197.

2.Сенахов A.B., Шаховцева Л.В. Исследование кинетики процесс., фиксации активных красителей целлюлозным волокном.//Депонирование : ЦНИИТЭИлегпром, N 3576-лп от 15.02.95.

3. Сенахов A.B., Шаховцева Л.В. Изучение кинетики процессо: диффузии и сорбции активных красителей различных типов в целлюлозный субстрат.// Депонирование в ЦНИИТЗИлегпром, N 3575-лп о1 15.02.95.

4. Сенахов A.B., Шаховцева Л.В. Влияние строения активных красителей на значения активационных параметров реакций гидролиза ; фиксации.// Матер.науч.-практ.конф. "Эколого-экономическое образование в Подольском регионе".- Хмельницкий, 1995.- С.83.

5. Сенахов A.B., Шаховцева Л.В. Активационные параметры реакции гидролиза активных красителей различного строения.//Изв.ВУЗов. Технология текстильной промышленности.-1995.- N4.- С.50-55.

о. Сенахов A.B., Л.О. ^сличшал а гццрохрии-

ных агентов на реакционную способность активных красителей в реакции гидролиза.// Изв.ВУЗов. Технология текстильной промышленности.-1995.- N5.- С.55-59.

ЛР № 020753 от 04.03.93

Подписано в печать 06.03.96 Сдано в производство 11.03.96 формат бумаги 60 х 84/16 Бумага множ.

Усл.печ.л. 1,0 УЧ.-изд.л. 0,75

Заказ 89 Тираж 80

Электронный набор МГТА, II79I8, Малая Калужская, I