автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Исследование совместимости активных красителей в процессах крашения материалов из целлюлозных волокон

На правах рукописи

Николаева Наталья Валерьевна

Исследование совместимости активных красителей в процессах крашения материалов из целлюлозных волокон

05.19.02. Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005 г.

Работа выполнена в ГОУ ВПО Российском заочном институте текстильной и легкой промышленности, на кафедре текстильного колорирования и дизайна

Научный руководитель:

Кандидат технических наук, доцент

Лобанова

Лариса Александровна

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор

Киселев

Александр Михайлович Карпов

Виктор Васильевич

Кандидат химических наук

Ведущая организация:

ГУП Центральный научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности

заседании диссертационного совета К-212.201 01 при Российском заочном институте текстильной и легкой промышленности по адресу: 123298, г. Москва, ул. Народного Ополчения, д. 38, корп. 2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского заочного института текстильной и легкой промышленности.

Защита диссертации состоится

часов на

Автореферат разослан

Ученый секретарь Диссертационного совета

К-212.201.01:

Кандидат технических н а

Ти: в а

Таисия Петровна

Общая характеристика работы

Актуальность работы В 2004 году в научном мире широко отмечалось 50-летие выпуска первых активных красителей, которых в настоящее время производится несколько сотен различных марок в Европе, Америке и Азии В Советском Союзе на шести заводах выпускалось до 60-ти марок активных красителей

На рубеже двух веков отечественные производители химической и текстильной продукции оказались включенными в международный рынок без достаточной подготовки к конкурентной борьбе

В настоящее время в Российской Федерации осталось два предприятия, которые выпускают стабильный ассортимент активных красителей с характеристиками на уровне мировых стандартов Задача заключается в том, чтобы уберечь и развить ассортимент отечественных активных красителей, расширить сферу их применения

Совместимость красителей в процессах крашения является важнейшим условием получения качественных и воспроизводимых окрасок Таким образом, определение совместимости красителей на основе всестороннего изучения их свойств - одна из основ их успешной конкурентоспособности на рынке текстильных красителей

Цель и задачи работы Основной целью настоящей работы является предоставление потребителям активных красителей научно-практического материала, позволяющего выбирать марки совместимых красителей и рациональные рецептуры крашения ими тканей и трикотажа из целлюлозных волокон

Для этого изучались физико-химические, химические и технологические свойства отдельных активных красителей и особенности их поведения при крашении многокомпонентными растворами

Общая характеристика объектов и методов исследования Исследования проводились в лабораторных условиях с последующей проверкой полученных результатов в производстве

В работе использованы ткани из целлюлозных волокон главным образом, хлопчатобумажные и, в некоторых опытах, вискозно-штапельные Объектами изучения являлись технические порошки и пасты активных красителей, выпускаемых на заводах Российской Федерации АО «Пигмент» - фирма «Крата», АО «Колорос», ЗАО «Катион», Заволжский химический завод

Экспериментальные исследования проводились с применением современных методов физико-химического анализа, спектрофотометрии, программного обеспечения расчетов цветовых характеристик и рецептур крашения Работа выполнялась в соответствии с ГОСТ и с использованием стандартных методик оценки свойств красителей и показателей качества окрасок

Научная новизна

1 На количественном уровне охарактеризованы свойства большинства отечественных активных красителей сродство к целлюлозному волокну, коэффициенты диффузии и коэффициенты выбираемости в различных условиях крашения, константы скорости реакции красителей с целлюлозой, их устойчивость к действию высоких температур и химических реагентов,

2 Разработан комплексный метод анализа совместимости красителей в процессах крашения, учитывающий их физико-химические, химические и технологические свойства,

3 Впервые показаны случаи химического взаимодействия отдельных марок активных красителей между собой в процессах крашения, приводящие к деструкции хромофора химически неустойчивого красителя,

4 Обоснована возможность использования в одной красильной ванне красителей, относящихся к различным группам по реакционной способности,

5 Разработаны критерии совместимости активных красителей в процессах крашения по периодическому и непрерывным способам

Практическая значимость и реализация результатов

1 Всесторонне исследованы свойства отечественных активных красителей, позволяющие аргументировано выбрать технологию их использования в крашении,

2 Разработаны рациональные технологические условия крашения тканей из целлюлозных волокон по периодическому, плюсовочно-запарному и плюсовочно-термофиксационному способам, как индивидуальными марками красителей, так и их смесями,

3 Определены группы совместимых и несовместимых красителей в различных способах крашения, предложены пути преодоления частичной несовместимости некоторых пар красителей

Результаты исследований и рациональные технологии использования активных

красителей внедрены в красильно-отделочном производстве ОАО «Трехгорная

Мануфактура»

Автор защищает

1 Последовательность решения вопросов совместимости красителей с трех точек зрения физико-химической, технологической и химической,

2 Рациональные технологии крашения материалов из целлюлозных волокон, как индивидуальными марками красителей, так и их смесями по периодическому, плюсовочно-запарному и плюсовочно-термофикса-ционному способам Предложения о способах применения в крашении смесей красителей с ограниченной совместимостью,

3 Критерии совместимости активных красителей в процессах крашения по периодическому, плюсовочно-запарному и плюсовочно-термофикса-ционному способам

Апробация работы Основные результаты работы доложены на

- 3-ем Конгрессе химиков-текстильщиков и колористов, г Москва, 2000 г ,

- Межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», РосЗИТЛП, г Москва, 2000 г ,

- Научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые

- развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск - 2003)», Ивановская государственная текстильная академия, г Иваново, 2002 г ,

- 4-ом Конгрессе химиков-текстильщиков и колористов, г Москва, 2002 г ,

- Конференции «Прорывные технологии в производстве текстиля волокна, красители, ТВВ, оборудование», г Москва, 2003 г,

- Семинаре «Активные красители 50-летие производства», РСХТК, г Москва, 2004г

Структура и объем диссертационной работы Диссертационная работа состоит из аннотации, введения, литературного обзора, методической части, экспериментальной части, выводов, списка использованной литературы из 71 наименования и приложения

Основное содержание работы

Во введении обоснована актуальность темы данной работы, сформулированы цели и задачи, а также определена ее научная новизна и практическая значимость

В литературном обзоре рассмотрено понятие совместимости красителей, факторы ее определяющие, методы оценки совместимости, рассмотрены существующие критерии совместимости, а также достижения в области исследования совместимости активных красителей при колорировании текстильных материалов из целлюлозных волокон

В методической части описаны объекты и методы исследования Экспериментальная часть состоит из трех глав В первой главе изучены свойства большинства активных красителей, выпускаемых в Российской Федерации Вторая глава посвящена определению рациональных технологий крашения тканей из целлюлозных волокон исследуемыми красителями В третьей главе исследовано взаимное влияние активных красителей на различных этапах крашения их бинарными смесями

В приложении представлен список авторских публикаций, документы, подтверждающие внедрения разработок в производство, а также частично -первичный экспериментальный материал

Работа изложена на 176 страницах, содержит 24 рисунка, 46 таблиц

Экспериментальная часть и обсуждение результатов Исследовательская работа состоит из трех частей 1 - изучение физико-химических свойств активных красителей, 2 - разработка рациональных условий крашения активными красителями, 3 - исследование взаимного влияния активных красителей в процессах крашения

1. Изучение физико-химических свойств активных красителей

В работе были изучены термодинамические, кинетические и химические свойства 30 активных красителей, использованных в крашении целлюлозных материалов.

Сродство активных красителей к целлюлозному волокну рассчитывали по кривым равновесной сорбции. В таблице 1 представлены значения -Дц°, определенные при модуле ванны 1:1000 и температуре 20°С.

Таблица 1

-Д(1 кДж/ моль Красители с индексом «X» -Дц кДж/ моль Красители с индексом «Т» -Дц кДж/ моль Красители без индекса

1 2 3 4 5 6

10,84 Золотисто-желтый 2КХ

8,53 Синий 5К

8,22 Ярко-оранжевый КХ

8,14 Оранжевый 5К

8,13 Фиолетовый 4К

8,10 Темно-синий 2КТ 8,10 Красно-коричневый 2К

7,89 Ярко-красный 5СХ 7,85 Черный 4СТ

7,52 Красно-коричневый 2КТ

7,21 Фиолетовый 5К

7,15 Голубой 43

7,04 Ярко-желтый 53Х

6,59 Ярко-голубой КХ

6,10 Ярко-красный 6С

5,78 Ярко-фиолетовый 4КТ

5,64 Бирюзовый 23Т 5,60 Ярко-желтый 53

4,73 Ярко-оранжевый 4КТ 5,30 Бирюзовый К

4,68 Желтый св/пр 2КТ

4,59 Желтый 2КТ 4,50 Ярко-голубой К

4,33 Алый ЖТ 4,12 Черный К

3,89 3,78 Красный 6СТ Ярко-красный 5СТ

3,43 Красно-фиолетовый 2КТ

3,41 Оранжевый ЖТ

3,24 Бордо 4СТ

Как видно из таблицы 1, величина сродства не зависит от принадлежности красителя к той или иной группе по реакционной способности В каждой группе встречаются красители, обладающие высокими, средними и низкими показателями сродства. Полученные результаты позволяют выбирать в

первом приближении красители для крашения методом истощения (высокосубстантивные красители), плюсовочно-сушильного метода (красители с высокими и средними показателями сродства) или печати (низкосубстантивные красители)

В непрерывных способах крашения функцией сродства является коэффициент сорбции или выбираемости Кв, значения которых были определены при пропитке тканей нейтральным раствором красителей, раствором, содержащим карбонат натрия, раствором, содержащим карбонат натрия и мочевину Коэффициент выбираемости определяли колориметрическим анализом цвета партии образцов, последовательно окрашенных методом плюсования в одной красильной ванне, а также спектрофотометрическим анализом красильных ванн до и после пропитки в них образцов Значения Кв в различных условиях пропитки хлопчатобумажной ткани представлены в таблице 2

Таблица 2

Значения коэффициентов выбираемости акт ивных красителей в

различных условиях

Содержание ТВВ в красильных растворах

Нейтральная среда Карбонат натрия - 20 г/л Карбонат натрия - 20 г/л, Мочевина - 150 г/л

«X» «Т» б/инд «X» «Т» б/инд «X» «Т» б/инд

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

1,35 2

1,20 2 23

1,19 16

1,18 16 21

1,15 2

1,14 16

1,13 3

1,12

1,11 3 22, 24

1,09 3 21 10 21 18

1,08 19 4

1,07 9, 11

1,06 6 24 22

1,05 9,14 23 14

1,04 14 4 18 24 19 20

1,03 1,02 1,01 4 1 В, 19 1 9 Я, 15 22 26 1 15 11 7 7 6

1,00 11 5 10

0,99 13 5 6 1 15 28

0,98 18 20 8 26 26

0,97 У 13

0,96 7 12 30

0,95 8, 10 13

0,94 5 12 28 17

0,93 17 28

0,92 17

0,91 0,89 30 30

где: 1 - активный ярко-желтый 53Х; 2 - золотисто-желтый 2КХ; 3 - ярко-оранжевый КХ; 4 - ярко-красный 5СХ; 5 - ярко-голубой КХ; 6 - желтый 2КТ; 7

- желтый светопрочный 2КТ; 8 - оранжевый ЖТ; 9 - ярко-оранжевый 4КТ; 10 ярко-красный 5СТ, 11 - красный 6СТ; 12 - алый ЖТ, 13 - бордо 4СТ, 14 -красно-фиолетовый 2КТ; 15 - ярко-фиолетовый 4КТ; 16 - темно-синий 2КТ; 17

- бирюзовый 23Т; 18 - красно-коричневый 2КТ; 19 - черный 4СТ; 20 - ярко-желтый 53, 21 - оранжевый 5К; 22 - ярко-красный 6С; 23 - фиолетовый 5К; 24

- фиолетовый 4К; 25 - синий 5К; 26 - ярко-голубой К; 27 - голубой 43; 28 -бирюзовый К; 29 - красно-коричневый 2К; 30 - черный К; Я - ремазоль красный ЯЯ; В - ремазоль синий ЯЯ; У - ремазоль желтый КЯ.

В ходе сравнения по показателям К» отечественных красителей с триадой совместимых ремазолей ИЯ, было определено, что можно считать совместимыми по показателю сорбции красители, имеющие различия в величинах Кв не более 0,1

Красители с различными величинами коэффициента диффузии (Б), используемые в смесях, неравномерно распределяются по волокну; это может привести к неравноте окрасок, и затруднит их применение в расчетных методах воспроизводства цвета Пропитку ткани растворами активных красителей проводят в различных условиях: в отсутствии или в присутствии электролита и щелочного агента, без предварительной обработки ткани ТВВ или с предварительным увлажнением материала водой или растворами электролитов Результаты расчета коэффициентов диффузии активных красителей в различных условиях представлены в таблице 3

Таблица 3

Коэффициенты диффузии активных красителей в хлопковое волокно^

Условия для диффузии Диффузия в Диффузия в Диффузия в

увлажненное увлажненное волокно без

волокно в волокно в предваритель-

отсутствии присутствии ного увлаж-

электролита электролита нения и в

отсутствии

электролита

Красители Т,, ою'', т.., ОЮ'', ОЮ9,

мин см2/с мин см2/с мин см2/с

1 2 3 4 5 6 7 8

1 Ярко-желтый 53Х 0,50 8,40 0,35 12,00 0,20 21,00

2 Золотисто-желтый 2КХ 3,50 1,20 1,30 3,20 0,50 8,40

3 Ярко-оранжевый КХ 0,60 7,00 0,40 10,50 0,20 21,00

4 Ярко-красный 5СХ 2,50 1,68 1,00 4,20 0,50 8,40

5 Ярко-голубой КХ 1,50 2,80 0,35 12,00 0,25 16,80

6 Желтый 2КТ 0,20 21,00 0,15 28,00 0,10 42,00

7 Желтый св/пр 2КТ 0,40 10,50 0,25 16,80 0,20 21,00

8 Оранжевый ЖТ 0,15 28,00 0,17 32,00 0,10 42,00

9 Ярко-оранжевый 4КТ 0,25 16,80 0,15 28,00 0,10 42,00

11 Красный 6СТ 0,15 28,00 0,17 32,00 0,10 42,00

12 Алый 4ЖТ 0,20 21,00 0,17 32,00 0,10 42,00

13 Бордо 4СТ 1,00 4,20 5,00 8,40 0,25 16,80

14 Красно-фиолетовый 2К'Г 0,20 21,00 0,20 21,00 0,10 42,00

15 Ярко-фиолетовый 4КТ 1,00 4,20 0,20 21,00 0,20 21,00

16 Темно-синий 2КТ 0,50 8,40 0,40 10,50 0,25 16,80

__Продолжение таблицы 3

1 2 3 4 5 6 7 8

17 Бирюзовый 23Т 1,00 4,20 0,30 14,00 0,40 10,50

18 Красно-коричневый 2КТ 3,00 1,40 0,40 10,50 1,50 2,80

19 Черный 4СТ 0,60 7,00 0,50 8,40 0,35 12,00

20 Ярко-желтый 53 0,30 14,00 0,25 16,80 0,15 28,00

21 Оранжевый 5К 0,90 4,70 0,25 16,80 0,40 10,50

22 Ярко-красный 6С 1,00 4,20 0,20 21,00 0,10 42,00

24 Фиолетовый 4К 1,20 3,50 0,20 21,00 0,20 21,00

25 Синий 5К 0,70 6,00 0,20 21,00 0,30 14,00

26 Ярко-голубой К 0,45 9,30 0,17 32,00 0,20 21,00

28 Бирюзовый К 0,40 10,50 0,35 21,00 0,10 42,00

30 Черный К 0,40 10,50 0,25 16,80 0,20 21,00

Как и следовало ожидать, самая высокая скорость диффузии наблюдается у низкосубстантивных красителей оранжевого ЖТ, алого 4ЖТ, желтого 2КТ, красного 6С и др, самая низкая - у красителей с высоким сродством дихлортриазиновых, винилсульфоновых - черного 4СТ, темно-синего 2КТ и др Низкими показателями скорости диффузии обладают фталоцианиновые (бирюзовый 23Т) и металлокомплексные (красно-коричневый 2КТ, бордо 4СТ), вероятно это связано со стерическим фактором

Как видно из таблицы 3, коэффициенты диффузии в значительной степени зависят от условий, в которых протекает пропитка ткани В случае если ткань предварительно пропитать раствором электролита вместо воды, то коэффициент диффузии возрастает в 1,5-2 раза Если пропитывать раствором красителя сухую ткань, то коэффициент диффузии возрастает в 2-5 раз Присутствие электролита в волокне значительно ускоряет сорбцию красителя, пропитка сухой ткани за счет капиллярных сил способствует проникновению красителя в толщу волокна и распределению его на большей поверхности

Основным критерием совместимости в практике применения активных красителей считается их реакционная способность по отношению к волокну

В настоящей работе были изучены константы скорости взаимодействия красителей с волокном в процессах крашения целлюлозных материалов по плюсовочно-запарному и плюсовочно-термофиксационному способам Расчет проводили, используя формулу Бекмана

где К л - константа скорости взаимодействия красителя с целлюлозным волокном, ДС - количество ковалентно фиксированного красителя за время At, мг/г, - время, мин, - концентрация активной формы красителя,

субстантивно связанного с волокном, мг/г

Для этого образцы, пропитанные красильными растворами запаривали или термофиксировали в течение различного времени от 1 до 15 минут, добиваясь предельной фиксации На основании полученных данных было определено положение исследованных красителей на диаграмме «субстантивность -реакционная способность» (рисунок 1 «а» и «б»), где субстантивность

о 0,1 0,20 0,3 0,4 0,5

Рис. 1. Коэффициент выбирания и скорость химической реакции активных красителей при плюсовочно-запарном (а) и плюсовочно-термофиксациоином (б) способах крашения

• - Дихлортриазиновые красители; ■ - Винилсульфоиовые красители;

* - Монохлортриазшювые красители

характеризовали коэффициентом выбираемости в данных условиях, а реакционную способность - константой скорости химической реакции красителя с целлюлозой

Как видно из рисунка 1 «б», при плюсовочно-термофиксационном способе крашения константа скорости реакции красителя с волокном у большинства активных красителей несколько выше, чем при плюсовочно-запарном (рисунок 1 «а»), а различия по этому показателю между высокореакцонноспособными и низкореакционноспособными красителями ниже Поскольку при крашении плюсовочно-термофиксационным способом у красителей наблюдались меньшие различия между значениями коэффициента выбираемости, то этот способ дает более широкие возможности для использования красителей в одном красильном растворе

Приведенные на рисунке 1 данные позволяют выбирать марки красителей для крашения двух- или трехкомпонентными растворами без опасности получения неравноты окраски или неэффективного использования одного из красителей Для этого необходимо выбирать красители, расположенные на диаграмме как можно ближе друг к другу

В настоящей работе методами химического, хроматографического и спектрального анализа исследовали устойчивость хромофоров активных красителей в процессах крашения к действию 1 - щелочного агента (карбоната натрия 20 г/л) при запаривании насыщенным паром в течение 15 минут, 2 -карбоната натрия (20 г/л) в присутствии мочевины (150 г/л) при обработке горячим воздухом (150°С) в течение 7 минут, 3 - нагревания в водных растворах щелочей при 90°С в течение 60 минут, 4 - водного раствора дитионита натрия (в концентрации от 0,5 до 10 г/л) в течение 1 часа при комнатной температуре в присутствии карбоната натрия (10 г/л), 5 - водного раствора перекиси водорода 30%-ной в тех же условиях Устойчивость красителей к деструктирующим воздействиям химических реагентов и термических обработок представлена в таблице 4 в бальной системе где оценка 5 баллов означает, что в процессе испытания краситель проявил устойчивость, 4 балла - наблюдалось уменьшение интенсивности окраски до 5%, 3 балла - до 10%, 2 балла - до 20%, 1 балл - от 25% и выше В таблице 4 красители расположены в порядке снижения их общей устойчивости

Как видно из таблицы 4, самая низкая устойчивость к восстановителям наблюдалась у тех марок активных красителей, которые обладали низкой устойчивостью к действию щелочей при запаривании Интересно, что прослеживается связь между показателями устойчивости активных красителей к восстановителям и светостойкостью окрасок этими красителями тканей из целлюлозных волокон К действию окислителей большинство активных красителей оказались более устойчивы, чем к действию восстановителей, за исключением отдельных марок Данную таблицу можно использовать для выбора условий применения исследованных красителей и подбора технологически совместимых марок

Таблица 4

Показатели устойчивости красителей и окрасок к химическим и _термохимическим воздействиям__

№ Наименование Химичес- Устойчивость Свето- Устойчивость

красителей кое К К К стой- К К

строение щело- восста- запа- кость окис- нагре-

чам новит риванию лит ванию 150°С

7 Желтый св/пр 2КТ Моноазо-МК 1 1 5 5 5 5-6 2-3 5

30 Черный К Моноазо-МК 1 2 5 4 5 6 4-5 4

24 Фиолетовый 4К Моноазо-МК 1 1 4-5 4 5 5 2 5

26 Ярко-голубой К Антрахин 4-5 4 5 4-5 3 5

5 Ярко-голубой КХ Антрахин 4-5 3-4 5 4-5 4-5 5

27 Голубой 43 Антрахин 4-5 4 5 4-5 4-5 4-5

2 Золотисто-желтый 2КХ Моноазо- 4-5 3-4 5 5 4-5 4-5

28 Бирюзовый К Фталоциан 4-5 3-4 5 4 4-5 5

20 Ярко-желтый 53 Моноазо- 4 2 4-5 5 3-4 5

1$ Красно- коричневый 2КТ Моноазо-МК 1 1 4 2-3 4-5 4-5 3-4 5

1 Ярко-желтый 53Х Моноазо- 4 2 4 4-5 3-4 4

14 Красно- фиолетовый 2КТ Моноазо-МК 1 1 3-4 2-3 4-5 5 1-2 5

4 Ярко-красный 5СХ Моноазо- 3-4 2 4 3-4 2 5

6 Желтый 2KT Моноазо- 3-4 2 2 4 3-4 5

9 Ярко-оранжевый 4КТ Моноазо- 3-4 2 3 4-5 4-5 5

16 Темно-синий 2КТ Дисазо-МК 1 1 3-4 2-3 3-4 3 3 5

17 Бирюзовый 23Т Фталоциан 3-4 2-3 4-5 3-4 1-2 5

13 Бордо 4СТ Моноазо- 3 2-3 2-3 4 1 5

3 Ярко-оранжевый КХ Моноазо- 3 2 4-5 4 3 4-5

21 Оранжевый 5К Моноазо- 3 2-3 4 3-4 4-5 5

22 Ярко-красный 6С Моноазо- 3 1-2 4-5 3-4 4-5 5

15 Ярко-фиолетовый 4КТ Моноазо- 2-3 1-2 1-2 4 1-2 5

11 Красный 6СТ Моноазо- 2 1 2 3-4 4 2

10 Ярко-красный 5СТ Моноазо- 2 1 2 3-4 2 3

19 Черный 4СТ Дисазо- 2-1 1 1 3-4 4 4-5

2. Разработка рациональных технологических режимов крашения активными красителями тканей из целлюлозных волокон

В предыдущей части было показано, насколько различаются по своим свойствам красители, относящиеся к одной группе В связи с этим, возникают сомнения, что оптимальные условия крашения этими красителями идентичны. Поэтому в настоящей работе были определены наиболее рациональные режимы крашения по периодическому и непрерывным способам для каждого красителя, а также исследованы условия крашения их смесями.

Периодический способ крашения В работе для дихлортриазиновых и винилсульфоновых красителей были определены оптимальные значения концентраций щелочных агентов

Для дихлортриазиновых красителей концентрация карбоната натрия при 1-2%-ой выкраске должна составлять 10-15 г/л для самых рсакционноспособных и 20-25 г/л для менее реакционноспособных Последние дают более интенсивные окраски, если заключительные 30 минут крашения проводить при более высоких температурах (до 60°С). С технологической точки зрения все дихлортриазиновые красители являются совместимыми

При крашении винилсульфоновыми красителями необходимо учитывать их реакционную способность и устойчивость к щелочам. Так, используя неустойчивые к щелочам ярко-оранжевый 4КТ или красный 6СТ, следует применять карбонат натрия в концентрации не выше 10-15 г/л. Для крашения низкореакционноспособными и устойчивыми к щелочам желтым светопрочным 2КТ или красно-коричневым 2КТ помимо карбоната натрия следует использовать гидроксид натрия (32,5%-ый) в концентрации 1,5-2,5 мл/л. Поэтому, с технологической точки зрения, не все винилсульфоновые красители являются совместимыми. В диссертации для каждой конкретной пары красителей предложены концентрации щелочных агентов, при которых получаются наиболее интенсивные окраски

Плюсовочно-запарной способ крашения В работе были определены виды и концентрации щелочных агентов, позволяющие добиться наивысших показателей интенсивности окраски целлюлозных материалов активными красителями, а также влияние на результаты крашения мочевины, электролита и лудигола. Было получено, что хлорид натрия дает заметный положительный эффект только при использовании самых низкосубстантивных красителей (например, бордо 4СТ). Мочевина повышает интенсивность окрасок красителями с низкой диффузионной способностью (красно-коричневый 2КТ, желтый светопрочный 2КТ). Лудигол оказался нужен при крашении только двумя красителями: бордо 4СТ и ярко-голубым КХ Концентрация гидрокарбоната натрия в растворах высокореакционноспособных дихлортриазиновых красителей, взятых в концентрации 10-20 г/л, не должна превышать 5-10 г/л, а менее реакционноспособных - может меняться в пределах 10-20 г/л.

Из винилсульфоновых красителей самые неустойчивые к действию щелочей при запаривании (ярко-оранжевый 4КТ, ярко-красный 6СТ) можно использовать с гидрокарбонатом натрия (15-20 г/л) и с карбонатом натрия (1015 г/л) А наименее реакционноспособные (желтый светопрочный 2КТ, бирюзовый 23Т, красно-коричневый 2КТ) фиксируются в присутствии карбоната натрия в концентрации не мене 30-35 г/л или гидроксида натрия (32,5%-го) в концентрации от 5 до 15 мл/л

Плюсовочно-термофиксационный способ крашения В диссертации были определены рациональные составы красильных растворов (то есть, содержание щелочных агентов и мочевины) для винилсульфоновых и монохлортриазиновых активных красителей В таблице 5 приведены концентрации карбоната натрия и мочевины, при которых получены максимальные величины интенсивности окрасок при содержании красителя в растворе от 20 до 40 г/л В скобках указаны допустимые концентрации ТВВ, при которых фиксация красителей меньше максимальной не более чем на 10%

Таблица 5

Рациональные составы красильных растворов для крашения по _плюсовочно-термофиксационному способу_

Наименование красителей Концентрации ТВВ

Карбонат натрия, г/л Мочевина, г/л

Желтый 2КТ 15(10-25) 120 (50-150)

Желтый светопрочный 2КТ 25-30 (20-35) 150-200(120-250)

Ярко-оранжевый 4КТ 10(12-15) 100(50-150)

Ярко-красный 6СТ 20-25 (10-35) 100(200-100)

Бордо 4СТ 25 (15-30) 0(150-0)

Красно-фиолетовый 2КТ 15(12-20) 0

Ярко-фиолетовый 4КТ 25 (15-30) 0(50-0)

Красно-коричневый 2КТ 15-20(10-25) 150(200-100)

Бирюзовый 23Т 25-30 (22-35) 150 (50-200)

Черный 4СТ 10(8-15) 0(0-100)

Глубоко-черный Т 20-25 (18-25) 100(0-150)

Ярко-желтый 53 25 (15-30) 180-200(150-200)

Оранжевый 5К 25 (15-30) 100 (50 200)

Красный 6С Ярко-голубой К 15 (25-20) 20-25 (15) 200-250 (100-200) 150(200)

Бирюзовый К Черный К 15 (25-30) 20(15-25) 50-150(0-100) 150(100-200)

Как видно из таблицы 5, монохлортриазиновые красители практически все технологически совместимы

Отдельные марки винилсульфоновых красителей (бордо 4СТ, красно-фиолетовый 2КТ, ярко-фиолетовый 4КТ) отрицательно относятся к мочевине, черный 4СТ к ней индифферентен, а остальные фиксируются в присутствии мочевины, взятой в концентрации 100-150 г/л Концентрации щелочных агентов, так же как и в предыдущих способах крашения, определяются реакционной способностью красителей и их устойчивостью к действию щелочей при высоких температурах

В таблицах технологической совместимости рассмотрена возможность использования в одной красильной ванне монохлортриазиновых и винилсульфоновых красителей.

3. Изучение взаимного влияния активных красителей в процессах

крашения

В данной части диссертации было изучено поведение и взаимное влияние активных красителей при крашении их бинарными смесями; определены критерии совместимости в каждом конкретном способе крашения.

При крашении по периодическому способу (на примерах 20 пар красителей) изучали взаимное влияние активных красителей на их выбираемость из красильной ванны и фиксацию. Было получено, что снижение выбираемости активных красителей в присутствии любых других наблюдается, если их суммарная концентрация превышает пороговую величину Эта величина равна предельно высокой концентрации красителя, при которой зависимость остается линейной

Основным фактором, определяющим совместимость активных красителей при периодическом крашении, явилась их субстантивность Высокосубстантивные красители снижают выбираемость низкосубстангивных. А изменение степени использования красителей экспоненциально зависит от изменения степени их выбиремости в присутствии других красителей Степень изменения концентрации фиксированного красителя при введении в красильный раствор второго красителя прямо пропорционально

связано с произведением , определенным для исследуемого красителя

(рисунок 2 «а»). Вследствие этого, данное произведение было принято за критерий совместимости при крашении активными красителями материатов из целлюлозных волокон по периодическому способу. Сравнивая величину ДС(ц) = С(ц) - С(ц) с результатами оценки совместимости красителей методом последовательного выбирания, было определено, что при значении ДС(П) не превышающем 60 см2/с активные красители можно считать совместимыми при крашении по периодическому способу; при величине ДС(П) более 95 смЛс они не совместимыми.

При крашении по плюсовочно-запарному способу на примерах около 30 пар красителей было определено их взаимное влияние на коэффициент выбираемости и степень фиксации. Было получено, что увеличение числа красителей в красильной ванне может приводить, как к снижению, так и к повышению коэффициента их выбираемости. Чаще Кв повышается в присутствии других марок у высокосубстантивных красителей. Было получено, что изменение концентрации фиксированного красителя в присутствии других при крашении бинарными смесями определяется его коэффициентом выбираемости (Квга) и константой скорости реакции красителя с целлюлозой Произведение

(43)

было выбрано в

качестве критерия совместимости, так как линейно связано с результатами крашения (рисунок 2 «б»). При величине ДС*3' < 0,12 МИН красители являются совместимыми, а при ДС® > 0,17 мин'"2 явно проявляется их несовместимость при крашении по плюсовочно-запарному способу.

Рис. 2. Связь между степенью изменения концентрации красителей в волокне при крашении их смесями по сравнению с результатами крашения однокомпо-нентными растворами ( СЛ/Со) и критериями совместимости: а - в периодическом способе крашения, б в плюсовочно-запарном способе, в - в плюсо-вочно-термофиксационном способе.

При крашении по плюсовочно-термофиксационному способу на примере 50 пар красителей было установлено, что на изменение фиксации активных красителей влияют свойства добавляемых красителей: так, высокосубстантивные красители в большей степени снижают интенсивность окрасок у исследуемых, чем низкосубстантивные. Но, однако, результаты фиксации активных красителей в основном определяются собственными свойствами красителей. Было получено, что изменение содержания исследуемых красителей при добавлении вторых красителей в гроцессе крашения линейно зависит от показателя: С(ТФ> = Кв' К^'целл, гДе КВ(1Ф> коэффициент выбираемости активных красителей; КПФ\ду1л - константа скорости химических реакций с целлюлозой при обработке горячим воздухом (рисунок 2 «в»). Было получено, что активные красители совместимы при крашении по плюсовочно-тфмофижжщонному способу, если < 0,07 мин"1 и

несовместимы при >0,1 мин".

При крашении смесями активных красителей всеми исследованными способами встречались пары, ведущие себя неадекватно И, практически всегда, в эту пару входил один неустойчивый к термохимическим воздействиям азокраситель (черный 4СТ, ярко-оранжевый 4КТ, красный 6СТ и др.) и один достаточно устойчивый металлокомплексный азокраситель (желтый светопрочный 2КТ, красно-коричневый 2КТ, красно-фиолетовый 2КТ). Поведение этих пар красителей было исследовано на всех этапах крашения. Было получено, что эти красители образуют комплексы в растворах, что приводит к некоторому снижению их выбираемости. А при температурных обработках металлокомплексные красители, оставаясь устойчивыми, значительно ускоряют разрушение азокрасителей, сопровождающиеся снижением коэффициента поглощения и образованием продуктов их деструкции. Эти красители были названы «химически не совместимыми». Такой вид несовместимости сильнее всего проявился в плюсовочно-запарном и периодическом способах крашения и меньше - при плюсовочно-термофиксационном способе.

Общие выводы по работе

1. Определены величины сродства активных красителей к целлюлозному волокну. Показано, что большими значениями сродства могут обладать не только дихлортриазиновые, но также отдельные марки монохлор-триазиновых и винилсульфоновых красителей;

2. Определены коэффициенты диффузии активных красителей в хлопковое волокно в различных условиях крашения;

3. Определены коэффициенты выбираемости красителей из красильных ванн, которые в первом приближении могут являться основанием для выбора красителей совместимых по показанию скорости сорбции;

4. Измерены константы скорости взаимодействия активных красителей с целлюлозным волокном. Показано, что при плюсовочно-запарном способе различие в реакционной способности у отдельных марок активных красителей выше, при плюсовочно-термофиксационном. Выявленный факт теоретически обосновывает возможность одновременного использования при плюсовочно-термофиксационном способе марок красителей относящихся к различным группам;

5 Исследована устойчивость активных красителей в процессах крашения Выявлены марки красителей не устойчивых к действию щелочей при высоких температурах Для них рекомендуются более низкие значения рН в процессах крашения,

6 Исследовано взаимное влияние красителей на их химическую устойчивость в процессах крашения Показано, что металлокомплексные азокрасители могут ускорять деструкцию хромофора некоторых химически неустойчивых красителей Эти явления особенно сильно проявляются в процессах крашения по периодическому и плюсовочно-запарному способам По этому признаку выявлены пары красителей, не рекомендуемых для совместного использования,

7 Изучены рациональные условия крашения тканей по периодическому способу при малых модулях Определены концентрации щелочных агентов и электролита, позволяющие получать наивысшие показатели интенсивности окрасок Для красителей несовместимых по технологическому признаку, разработаны новые двухстадийные технологии крашения,

8 Исследованы рациональные условия крашения тканей из целлюлозных волокон по плюсовочно-запарному способу Показано, что гидроксид натрия можно использовать только при крашении двумя-тремя марками винилсульфоновых красителей Для остальных красителей с индексом «Т» рекомендуется карбонат натрия Мочевина, лудигол и хлорид натрия рекомендуется использовать только в единичных случаях,

9 Изучены рациональные условия крашения ткани по плюсовочно-термофиксационному способу Определены концентрации щелочных агентов и мочевины, при которых наблюдаются самые высокие показатели интенсивности окрасок Показана возможность использования винилсульфоновых и монохлортриазиновых красителей в одном красильном растворе,

10 Изучено взаимное влияние активных красителей на результаты крашения их бинарными смесями по периодическому способу Получено, что критерием совместимости активных красителей в этом случае можно считать

произведение - аналогичный критерию Мегги При

активные красители можно считать совместимыми, а при они проявляют очевидные признаки несовместимости,

11 При крашении по плюсовочно-запарному способу в качестве критерия совместимости было принято п р о и з в С*3' = Кв<34 К<3)целл жители совместимы при крашении их смесями, если ДС<3' < 0Д2 мин"1'2 и несовместимы, если ДС<3) > 0,17 мин ~1/2,

12 Было получено, что при крашении активными красителями по плюсовочно-термофиксационному способу крите^ием^ их совместимости в смесях является произведение С(ТФ* = Кв'Т 'К^^целл Если величина ДС(1Ф>, определенная для пары красителей менее 0,07 мин1, то их можно считать совместимыми, апри ДС<1Ф' > 0,1 мин ' красители несовместимы

13 Для ассортимента отечественных активных красителей разработаны таблицы их совместимости в периодическом, плюсовочно-запарном и плюсовочно-темофиксационном способах крашения, исходя из полученных значений критериев совместимости, оптимальных технологических условий крашения и возможности химического взаимодействия их в смесях

Авторские публикации по теме работы:

1 Лобанова Л А, Николаева Н В Совместимость активных красителей в процессах крашения тканей из целлюлозных волокон Сборник тезисов пленарных и стендовых докладов 3-го конгресса химиков-текстильщиков и колористов, Москва, РСХТК, 2000 г

2 Лобанова Л А , Николаева Н В Использование смесей активных красителей, относящихся к различным группам в крашении хлопчатобумажных тканей Сборник тезисов докладов Межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», часть 2 Москва, РосЗИТЛП, 2000 г

3 Лобанова Л А, Николаева Н В Исследование взаимодействия активных красителей в процессах колорирования тканей из целлюлозных волокон Сборник тезисов докладов Межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», часть 2 Москва, РосЗИТЛП, 2002 г

4 Лобанова Л А , Николаева Н В , Павлова Е Н Совместимость активных красителей в процессах крашения тканей из целлюлозных волокон «Текстильная химия», Специальный выпуск №1(20), 2002 г

5 Лобанова Л А, Николаева Н В Технологические и потребительские особенности активных красителей Сборник тезисов пленарных и стендовых докладов 4-го конгресса химиков-текстильщиков и колористов, Москва, РСХТК, 2002 г

6 Лобанова Л А, Николаева FIB Исследование взаимодействия активных красителей в процессах колорирования тканей их целлюлозных волокон Сборник материалов научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск -2003)» Иваново, Ивановская государственная текстильная академия. 2003 г

7 Лобанова Л А, Николаева Н В Технологические приемы при крашении несовместимыми активными красителями Тезисы и программа конференции «Прорывные технологии в производстве текстиля волокна, красители, ТВВ, оборудование» Москва, РСХТК, 2003 г

8 Лобанова Л А , Николаева Н В , Карпова М А Исследование химической устойчивости активных красителей и возможности их взаимодействия в процессах колорирования текстильных материалов «Текстильная химия», Специальный выпуск № 3, 2004 г

Автор выражает благодарность заведующему кафедры «Текстильного колорирования и дизайна» профессору Герману Евсеевичу Кричевскому и профессору Наталье Дмитриевне Олтаржевской за помощь при выполнении и оформлении диссертации

Заказ № 358 Подписано в печать 14 03 05 Тираж 80 экз Уел п л 1

ООО "Цифровичок", тел 741-18-71,505-28-72 www cfr ru

OfJ7-Of 21

801

АННОТАЦИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Понятие совместимости красителей

1.2. Критерии совместимых красителей

1.3. Факторы, определяющие совместимость красителей

1.4. Методы оценки совместимости красителей

1.5. Совместимость активных красителей в процессах колорирования

2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Объекты исследования

2.2. Подготовка образцов для исследования

2.3. Методы исследования

2.3.1. Оценка колористических характеристик окрашенных образцов

2.3.2. Определение содержания красителей в индивидуальных и смесевых растворах

2.3.3. Определение величины сродства активных красителей к целлюлозному волокну

2.3.4. Определение коэффициента выбираемости активных красителей

2.3.5. Определение коэффициента диффузии активных красителей в целлюлозное волокно

2.3.6. Определение степени выбираемости красителей при крашении в индивидуальных и смесевых растворах

2.3.7. Определение степени фиксации и степени использования красителей

2.3.8. Определение константы скорости реакции химического взаимодействия активных красителей с целлюлозой

2.3.9. Определение содержания красителей в образцах, окрашенных бинарными смесями красителей

2.3.10. Определение устойчивости красителей к действию окислителей и восстановителей

2.3.11. Оценка совместимости красителей методом последовательного крашения

2.3.12. Оценка аддитивности поведения бинарных смесей красителей в процессах крашения

2.3.13. Анализ продуктов деструкции красителей

2.3.14. Хроматографические методы оценки качества красителей и их смесей

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1. Изучение физико-химических свойств активных красителей

3.1.1. Изучение сродства активных красителей к целлюлозным волокнам

3.1.2. Определение коэффициентов выбираемости активных красителей

3.1.3. Изучение диффузии активных красителей в целлюлозное волокно в различных условиях крашения

3.1.4. Изучение реакционной способности активных красителей

3.1.5. Изучение химической устойчивости активных красителей в процессах колорирования

3.2. Определение рациональных условий крашения активными красителями материалов из целлюлозных волокон

3.2.1. Изучение рациональных условий крашения активными красителями по периодическому способу

3.2.2. Изучение рациональных условий крашения активными красителями по плюсовочно-запарному способу

3.2.3. Изучение рациональных условий крашения активными красителями по плюсовочно-термофиксационному способу

3.2.4. Сравнительный анализ степени использования активных красителей при различных способах крашения

3.3 Исследование влияния использования смесей активных красителей на результаты крашения

3.3.1. Изучение совместимости активных красителей в периодических способах крашения

3.3.2. Изучение совместимости активных красителей в крашении по плюсовочно-запарному способу

3.3.3. Изучение совместимости активных красителей в процессах крашения по плюсовочно-термофиксационному способу

3.3.4.Изучение возможности химического взаимодействия активных красителей

ВЫВОДЫ

Во введении обоснована актуальность темы данной работы, сформулированы ее цель и задачи, а также определена научная новизна работы и ее практическая значимость.

В литературном обзоре рассмотрено понятие совместимости красителей, определяющие ее факторы, а также достижения в области исследования совместимости активных красителей.

В методической части представлены объекты и методы исследования.

Экспериментальная часть состоит из трех глав. В первой главе изучены свойства большинства активных красителей, выпускаемых в Российской Федерации. Вторая глава посвящена определению рациональных условий крашения отдельными марками активных красителей по периодическому (при малом модуле), плюсовочно-запарному и плюсовочно-термофиксационному способам. В третьей главе изучено взаимное влияние активных красителей на их выбираемость и фиксацию в различных процессах крашения.

В приложении представлен список авторских публикаций, документы, подтверждающие внедрение научных разработок в производство, а также частично - экспериментальный материал.

Работа изложена на 176 страницах, содержит 24 рисунка, 46 таблиц и приложение.

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы

В 2004 году в научном мире широко отмечалось 50-летие выпуска первых активных красителей, которых в настоящее время производится несколько сотен различных марок в Европе, Америке и Азии. В Советском Союзе на шести заводах выпускалось до 60-ти марок активных красителей.

На рубеже двух веков отечественные производители химической и текстильной продукции оказались включенными в международный рынок без достаточной подготовки к конкурентной борьбе.

В настоящее время в Российской Федерации осталось два предприятия, которые выпускают стабильный ассортимент активных красителей с характеристиками на уровне мировых стандартов. Задача заключается в том, чтобы уберечь и развить ассортимент отечественных активных красителей, расширить сферу их применения.

Совместимость красителей в процессах крашения является важнейшим условием получения качественных и воспроизводимых окрасок. Таким образом, определение совместимости красителей на основе всестороннего изучения их свойств - одна из основ их успешной конкурентоспособности на рынке текстильных красителей.

Цель и задачи работы

Основной целью настоящей работы является предоставление потребителям активных красителей научно-практического материала, позволяющего выбирать марки совместимых красителей и рациональные рецептуры крашения ими тканей и трикотажа из целлюлозных волокон.

Для этого изучались физико-химические, химические и технологические свойства отдельных активных красителей и особенности их поведения при крашении многокомпонентными растворами.

Научная новизна

На количественном уровне охарактеризованы свойства большинства отечественных активных красителей: сродство к целлюлозному волокну, коэффициенты диффузии и коэффициенты выбираемости в различных условиях крашения, константы скорости реакции красителей с целлюлозой, их устойчивость к действию высоких температур и химических реагентов; Разработан комплексный метод анализа совместимости красителей в процессах крашения, учитывающий их физико-химические, химические и технологические свойства;

Впервые показаны случаи химического взаимодействия отдельных марок активных красителей между собой в процессах крашения, приводящие к деструкции хромофора химически неустойчивого красителя; Обоснована возможность использования в одной красильной ванне красителей, относящихся к различным группам по реакционной способности;

Разработаны критерии совместимости активных красителей в процессах крашения по периодическому и непрерывным способам.

Практическая значимость и реализация результатов

Всесторонне исследованы свойства отечественных активных красителей, позволяющие аргументировано выбрать технологию их использования в крашении;

Разработаны рациональные технологические условия крашения тканей из целлюлозных волокон по периодическому, плюсовочно-запарному и плюсовочно-термофиксационному способам, как индивидуальными марками красителей, так и их смесями;

Определены группы совместимых и несовместимых красителей в различных способах крашения, предложены пути преодоления частичной несовместимости некоторых пар красителей.

Результаты исследований и рациональные технологии использования активных красителей внедрены в красильно-отделочном производстве ОАО «Трехгорная Мануфактура».

Апробация работы

Основные результаты работы доложены на:

- 3-ем Конгрессе химиков-текстильщиков и колористов, г. Москва, 2000 г.;

- Межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», РосЗИТЛП, г. Москва, 2000 г.;

- Научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые

- развитию текстильной и легкой промышленности (Поиск - 2003)», Ивановская государственная текстильная академия, г. Иваново, 2002 г.;

- 4-ом Конгрессе химиков-текстильщиков и колористов, г. Москва, 2002 г.;

- Конференции «Прорывные технологии в производстве текстиля: волокна, красители, ТВВ, оборудование», г. Москва, 2003 г.;

- Семинаре «Активные красители. 50-летие производства», РСХТК, г. Москва, 2004г.

Общая характеристика объектов и методов исследования

Исследования проводились в лабораторных условиях с последующей проверкой полученных результатов в производстве.

В работе использованы ткани из целлюлозных волокон: главным образом, хлопчатобумажные и, в некоторых опытах, вискозно-штапельные. Объектами изучения являлись технические порошки и пасты активных красителей, выпускаемых на заводах Российской Федерации: АО «Пигмент» - фирма «Крата», АО «Колорос», ЗАО «Катион», Заволжский химический завод.

Экспериментальные исследования проводились с применением современных методов физико-химического анализа, спектрофотометрии, программного обеспечения расчетов цветовых характеристик и рецептур крашения. Работа выполнялась в соответствии с ГОСТ и с использованием стандартных методик оценки свойств красителей и показателей качества окрасок.

Автор защищает:

1. Последовательность решения вопросов совместимости красителей с трех точек зрения: физико-химической, технологической и химической;

2. Рациональные технологии крашения материалов из целлюлозных волокон, как индивидуальными марками красителей, так и их смесями по периодическому, плюсовочно-запарному и плюсовочно-термофикса-ционному способам. Предложения о способах применения в крашении смесей красителей с ограниченной совместимостью;

3. Критерии совместимости активных красителей в процессах крашения по периодическому, плюсовочно-запарному и плюсовочно-термофикса-ционному способам.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ВЫВОДЫ

1. Определены величины сродства активных красителей к хлопковому волокну. Показано, что большими значениями сродства могут обладать не только дихлортриазиновые, но также отдельные марки монохлортриазиновых и винилсульфоновых красителей;

2. Определены коэффициенты диффузии активных красителей в хлопковое волокно в различных условиях крашения;

3. Определены коэффициенты выбираемости красителей из красильных ванн, которые на первом этапе могут являться основанием для выбора красителей совместимых по показанию скорости сорбции;

4. Измерены константы скорости взаимодействия активных красителей с целлюлозным волокном. Показано, что при плюсовочно-запарном способе различие в реакционной способности у отдельных марок активных красителей выше, чем при плюсовочно-термофиксационном. Выявленный факт теоретически обосновывает возможность одновременного использования при плюсовочно-термофиксационном способе марок красителей относящихся к различным группам;

5. Исследована устойчивость активных красителей в процессах крашения. Выявлены марки красителей неустойчивые к действию щелочей при высоких температурах. Для них рекомендуется более низкие значения рН в процессах колорирования;

6. Исследовано взаимное влияние красителей на их химическую устойчивость в процессах крашения. Показано, что металлокомплексные азокрасители могут ускорять деструкцию хромофора некоторых химически неустойчивых красителей. Эти явления особенно сильно проявляются в процессах периодического и плюсовочно-запарного крашения. Выявлены пары красителей, не рекомендуемых для совместного использования по химическому признаку;

7. Изучены рациональные условия крашения тканей по периодическому способу при малых модулях. Определены концентрации щелочных агентов и электролита, позволяющие получать наивысшие показатели окрасок. Для красителей несовместимых по технологическому признаку, разработаны новые двухстадийные технологии крашения;

8. Исследованы рациональные условия крашения тканей из целлюлозных волокон по плюсовочно-запарному способу. Показано, что едкий натр можно использовать только при крашении двумя-тремя марками винилсульфоновых красителей. Для остальных красителей с индексом «Т» рекомендуется карбонат натрия. Мочевина, лудигол и хлорид натрия рекомендуется использовать только в единичных случаях;

9. Изучены рациональные условия крашения ткани по плюсовочно-термофиксационному способу. Определены концентрации щелочных агентов и мочевины, при которых наблюдаются самые высокие показатели интенсивности окрасок. Показана возможность использования винилсульфоновых и монохлортриазиновых красителей в одном красильном растворе;

10. Изучено взаимное влияние активных красителей на результаты крашения их бинарными смесями по периодическому способу. Получено, что критерием совместимости активных красителей в этом случае можно считать произведение C(npD-eR^ - аналогичный критерию Мегги. При АС(П) < 60 см2/с активные красители можно считать совместимыми, а при AC<n> > 95 см2/с — они проявляют очевидные признаки несовместимости;

11. При крашении по плюсовочно-запарному способу в качестве критерия совместимости было принято произведение С(з> = K(3)BV К(3)цЕлл. Красители совместимы при крашении их смесями, если ДС(з> < 0,12 мин1/2 и несовместимы, если ДС(3) >0,17 мин ~1/2;

12. Было получено, что при крашении активными красителями по плюсовочно-термофиксационному способу критерием их совместимости в смесях является произведение С(тф> = КВ(ТФ) К(тф)целл- Если величина ДС(тф), определенная для пары красителей менее 0,07 мин"1, то их можно считать совместимыми, а при АС(ТФ) >0,1 мин"1 красители несовместимы. . Для ассортимента отечественных активных красителей разработаны таблицы их совместимости в периодическом, плюсовочно-запарном и плюсовочно-темофиксационном способах крашения, исходя из полученных значений критериев совместимости, оптимальных технологических условий крашения и возможности химического взаимодействия их в смесях.

1. Capponi М., Senn R.C. Relations between some physicochmical properties of reactive dues and their behaviour in padding processes.// Journal The Society of Dyers and Colourists. 1996. - № 82. - c. 8-13.

2. Meggy A.B. Some recent developments in the theory of dyeing.// Journal The Society of Dyers and Colourists. 1950. - № 66. - c. 510-515.

3. Lemin D.R., Vickerstaff T. The measwrement of the affinity of monobasic acid dyes for wool.// Journal The Society of Dyers and Colourists. 1947. -№ 63. - c. 405.

4. Mayer U. Exhaustion eur ves of cationic dyes for acrylic fibers.// Amer. Dyes. Rep. 1967. - № 56. - c. 23, 30-35.

5. Boulton J., Reading B. // Journal The Society of Dyers and Colourists. — 1944.- №60.

6. Виккерстафф Т. Физическая химия крашения. // М.: Гизлегпром. — 1956.-с. 310-315, 466-467.

7. MacCartny J. Problems of printing fabries with reactive dyes. // Textile Recorder. 1964. - № 973. - c. 60-62.

8. Sumner H. M. How the chemist and physicist assist the practical dyes. // Journal The Society of Dyers and Colourists. 1965. - № 81. — c. 193.

9. Лапкина З.С. Исследование процессов крашения целлюлозных материалов бинарными смесями прямых красителей. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. ВЗИТЛП — МТИ. 1956.

10. Лапкина З.С., Росинская Ц.Я., Золотарева С.В. Применение смесей прямых красителей для колорирования шелковых материалов. // М.: -ЦНИИТЭИлегпром. 1972.

11. П.Бакшеева М.С. Исследование кинетики фиксации активных красителей и их смесей при печатании на целлюлозных материалах. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. МТИ. 1975.

12. Athrton Е., Peters R.H. Studies of the dyeing of nylon with acid dyes. Kinties of the pricess. // Text. Res. D. 1956. - № 26. - c. 497-507.

13. Конькова Т.А. Исследование поведения активных красителей в бинарных смесях при крашении целлюлозных материалов. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: 1969.

14. Мовшович И.М., Бакшеева М.С., Беленький Л.И. Сорбционные свойства активных красителей при крашении целлюлозных волокон из ванн малого модуля. // ИВТТП. 1975. - № 2. - с. 91-92.

15. Беленький Л.И. Совместимость красителей в смесях в процессах • крашения и печатания. Сборник «Химия и технология крашения, синтеза красителей и полимерных материалов». // Иваново.: 1977. — с. 37-41.

16. Мовшович И.М. Кинетика процессов крашения текстильных материалов. // М.: Легкая индустрия. - 1979. -с. 166.

17. Мельников Б.Н., Морыганов П.В. Теория и практика интенсификации процессов крашения. // М.: Легкая индустрия. - 1969.

18. Куликова М.А. Исследование зависимости между состоянием активных красителей в растворе и кинетикой фиксации активных красителей целлюлозными красителями. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва. 1975.

19. Лапкина З.С., Российская Ц.Я., Золоторева С.В. Применение прямых красителей для колорирования текстильных материалов. // М.: 1972.

20. Яковлева Т.П., Петрова О.В., Бакшеева М.С. Особенности поведения активных красителей в смесях при фиксации перегретым паром. Сборник трудов ИВНИТИ-М. // ЦНИИТЭИЛегпром. 1983. - с. 90-93.

21. Bentley P., Mc Kellar J.P. // Philipsg. Rev. Progs. Color. 1974. - № 5. -c. 33-38.

22. Capponi M., Barlhold A. Uber das kontinuier und halbkontinuierliche Farben mit Drimaren-Z-Farbstofftn. // Textil Praxis. 1962. — 17. - № 2. -c. 155-162.-№3.-c. 255-259.

23. Dr. Baumgarte U. Popierchromatographisshe Untersuchungen uber Umsetzungen von Reaktionsfarbstoffen mit Zellulose Modellen. // Melliand Textilderichte. - 1962. - v. 43. - № 2 - c. 182.

24. Scott D.F. // Interational Dayer. 1966. - № 5. - c. 136.

25. Datye K.V., Mishra S. Evaluation of compatibility of dyes in a mixture. // Textilveredlung. 1983. - Bd 18. - № 6. -c. 211-213.

26. Зигель E. Подвижные группы активных красителей. В кн.: Химия синтетических красителей. т. 6. // JL: - 1977. - с. 15—157.

27. Реддинг В. Запросы рынка на активные красители. // Milliand Text. -1997.-№ 11-12.

28. Степанов Б.И. Введение в химию и технологию органических красителей. // М.: 1977.

29. Шюндехютте К.Х. Хромофорные системы активных красителей. В кн.: Химия синтетических красителей. т. 6. // JL: - 1977. - с. 158— 244.

30. Чекалин М.А., Мур В.И. Активные красители для натуральных волокон.//Химическая промышленность.- 1981.- № 10- с. 585— 588.

31. Активные красители для натуральных волокон. // М.: -НИИТЭХим. 1982.

32. Fujioka S., Abeta S. Development of novel reaktive dyes with a mixed bifunctionalreaktive system. // Dyes and Pigments. 1982. - 3. - № 4.-c. 281—293.

33. Sumifix Supra Colors. // Japans Textil News. 1981. - № 11. - c. 97— 100.

34. Халл М. Исследование поведения бифункциональных красителей в различных рН среды. // Journal The Society of Dyers and Colourists. — 1996.-№5/6.-c. 167.

35. Georgieva A., Pishev A. Dueng of cellulose textile materials with mono-and polifunctional reactive dues. // Vlakna a text. 2001. 8. - №3. - c. 195197. Библ. 3. Англ.

36. Карпов В.В. Проблема выбора красителей для колорирования текстильных материалов из целлюлозных волокон. // Текстильная промышленность, спец. выпуск. 2002. №1 (20).

37. Пикуля С.Г. Синтез и свойства бифункциональных активных красителей для хлопко-полиэфирных материалов. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Иваново: -1993.

38. Активные красители. // Каталог Мин. хим. промышленности. В/о Союзанилинпром.

39. Лапкина З.С., Беленький Л.И. Исследование процессов взаимодействия прямых красителей в бинарных смесях при крашении целлюлозных материалов. // ИВТТП. 1966. - № 6. — с. 96-101.

40. Кричевский Г.Е. Диффузия и сорбция в процессах крашения и печатания. // М.: Легкая индустрия. - 1981. - с. 208.

41. Mc Gregor R., Milicevic В. Zur thermodynamish Phanomenologishen Beschreibung der Farbevorgange. // II. Kontinuerlisches Modelsystem. Helv., 1966. - № 49. — c. 1319-1330.

42. Кричевский Г.Е. Физико-химические основы применения активных красителей. // М.: Легкая индустрия. - 1977.

43. Стифеева Г.П., Беленький Л.И. Повышение активности красителей при печатании ткани из вискозного волокна. Информационный листок ЦНИИТЭИЛегрпром. // Шелковая промышленность. — 1970. № 10.

44. Стифеева Г.П., Беленький Л.И. Контроль совместимости активных красителей в бинарных смесях печатных красок. // Крашение и отделка. РС-7. - 1971.

45. Стифеева Г.П., Бакшеева М.С. Кинетика фиксации активных красителей при одностадийной печати. // Сборник «Крашение и отделка». РС-7. - 1975.

46. Конькова Т.А., Беленький Л.И. Изучение взаимодействия активных красителей с целлюлозным волокном при крашении бинарными смесями. // ИВТТП. 1970. - № 5. - с. 7-80.

47. Мовшович И.М., Стифеева Г.П., Беленький Л.И. О критериях совместимости активных красителей в печати. // ИВТТП. — 1974. № 2. - с. 94-98.

48. Золотарева С.В., Беленький Л.И. К вопросу о совместимости кислотных красителей в смесях при крашении чистошерстяных тканей.//ИВТТП. 1969.-№4.-с. 107-111.

49. Технологические расчеты в химической технологии волокнистых материалов, /под ред. Беленького Л.И.//. М.: Высшая школа. - 1985.

50. Beckmann W., Hildebrand D. // Journal The Society of Dyers and Colourists.-1965.-№81.-c. 1-11.

51. Калонтаров И.Я. Свойства и методы применения активных красителей. //Душанбе. Издательство «Дониш». - 1970.

52. Романова М.Г., Гордеева Н.В. Активные красители в текстильной промышленности. // М.: Легпромбытиздат. - 1986.

53. Липперт Г., Мроцек У., Куену Б. Триада красителей Ремазоль RR: новый подход для воспроизводимого и экономичного крашения активными красителями периодическим способом. // Текстильная химия. 1997. - №3. - с. 40, 44, 45. - Рус.

54. Зуйкова Е.С., Сенахов А.В. Реакции, определяющие эффективность использования активных красителей. // ИВТТП. — 1994. № 2. - с. 4851.

55. Активные красители. // Каталог Химпром. Россия.

56. Отделка хлопчатобумажных тканей. // Справочник, т. 1. /Под ред. Мельникова Б.Н./ М.: 1990.

57. Проционы Н/НЕ. // Каталог фирмы ICI. Великобритания.

58. Активные красители. // Каталог Катион. Россия.

59. Красители для текстильной промышленности. // Колористический справочник, /под ред. Карпова В.В. и Бяльского А.Л./ М.: 1971.

60. Остазины V, Рывалоны. // Каталог фирмы Остаколор. Чехия.

61. Остазины Н. // Каталог фирмы Остаколор. Чехия.

62. Дримарены К. // Каталог фирмы Сандоз. Швейцария.

63. Левафиксы и Ремазоли. // Каталог фирмы ДайСтар.

64. Активные красители. // Каталог фирмы Барва.

65. Активные красители. // Каталог фирмы Крата.

66. Красители Цибакроны LS/C. // Проспект фирмы ЦИБА. Швейцария.69. Колориндекс 81.

67. Справочник химика. Часть I. // М.: Химиздат. - 1980.

68. Виленская Б.М. Изучение закономерностей поглощения красителей волокнистым материалом. // Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Москва. 1965.177