автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Крашение термостойких волокнистых материалов на основе полигетероариленов

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ.

ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ.

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. КЛАССИФИКАЦИЯ, СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ, ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ И МЕТОДЫ КРАШЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКИХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ПГА.

1.1. Классификация высокопрочных и высокомодульных ПГА волокон.

1.2. Способы получения термостойких полимеров и волокон.

1.3. Структурные особенности, физические, физико-химические и химические свойства волокон из ПГА.

1.4. Перспективы использования ПГА материалов для технических и бытовых целей.

1.5. Способы крашения термостойких материалов из ПГА.

Глава 2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

2.1. Характеристика материалов.

2.2. Методы исследования.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССОВ КРАШЕНИЯ АРАМИДНБ1Х ВОЛОКОН КАТИОННЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ.

3.1. Изучение природы взаимодействия арамидных волокон с красителями на основе четвертичных аммониевых оснований, в которых положительно зараженный атом азота не сопряжен с хромофорной системой.

3.2. Исследование механизма фиксации катионных красителей, сопряженная система которых включает аммониевую группировку.

Глава 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА ПРИМЕСЕЙ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ПГА.

4.1. Термо-гравиметрический анализ арамидных волокон.

4.2. Потенциометрические неследования поведения ПГА волокон в водных растворах.

4.3. Исследование гидрофильных и гидрофобных свойств ПГА материалов методом сорбции паров воды.

4.4. Изучение щдрофильно-гвдрофобных свойств ПГА методом ДТА.

Глава 5. АНАЛИЗ ИЗОТЕРМ СОРБЦИИ АПАВ АРАМИ,'Ц1ЫМИ ВОЛОКНАМИ.

5.1. Плотность водных растворов алкнлсульфатов натрия.

5.2. Плотность ПАБИ комплексных нитей.

5.3. Исследование интенсиф1щирующег0 действия ПАВ при крашении ара ми дных волокон.

Глава 6. КИНЕТИКА СОРБЦИИ КАТИОННЫХ КРАСИТЕЛЕЙ В ПРИСУТСТВИИ IIAB ПГА ВОЛОКНАМИ И ВОЗМОЖНОСТЬ

ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КОЛОРИСТИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ОКРАСОК.

6Л. Построение калибровочных диаграмм катионный краситель ПАВ, учитывающих изменения оптических свойств их водных растворов.

6.2. Исследование кинетики сорбции катионного красителя ПГА волокнами в присутствии АПАВ.

6.3. Исследование возможности прогнозирования колористических свойств окрасок катонных красителей на СВМ материалах.

Глава 7. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АРАМИДНЫХ ВОЛОКОН, ОБРАБОТАННЫХ В ВОДНЫХ РАСТВОРАХ ТВВ И КРАСИТЕЛЕЙ.

7.1. Исследование термо-деформационных свойств арамидных нитей.

7.2. Исследование структурных изменений окрашенных волокон по сравнению с исходными по семейству кривых ползучести.

7.3. Изучение диаграмм растяжения окрашенных и промытых волокон.

7.4. Физико-механические свойства ПГА нитей и возможность их изменения в процессах отделки.

Глава 8. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РАЗРАБОТАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ. ВОЗМОЖНОСТЬ ПРАКТИЧЕСКОЙ

РЕАЛИЗАЦИИ.

ИТОГИ РАБОТЫ.

Совершенствование технологий синтеза и переработки арамидных волокон привело к появлению уникальных в своем роде сверхпрочных нитей, сочетающих высокие механические свойства (прочность, модуль упругости) с естественными огнезащитными характеристиками. Во многих раз in пых странах мира, в том числе и в России, разработаны и производятся волокна и волокнистые материалы с высокими механическими и термическими характеристиками - волокна «третьего поколения».

Разработки последних лет показали огромные перспективы использования российских высокопрочных термостойких материалов СВМ, армос, русар, терлон, тогилен и других в качестве сырья для изготовления защитной одежды. Благодаря комплексу ценных уникальных свойств (высокие физико-механические характеристики в сочетании с легкостью, естественной огнестойкостью) волокна из полигетероариленов (ПГА) широко применяются для изготовления обмундирования воинских частей и подразделений МЧС; рабочей одежды различного назначения (костюмы пожарных, летчиков, лесорубов, металлургов, каскадеров); ковров и драпировок, применяемых в отделке интерьеров; изделий спортивного и охотничьего снаряжения, и сфера их использования непрерывно расширяется.

Проблема выбора способа колористической отделки состоит в подборе условий осуществления отделочных операций, которые бы оказывали наиболее благоприятное воздействие на основные эксплуатационные характеристики волокна (прочность, термо- и огнестойкость) при высоком уровне показателей качества комплексной обработки (прочности окраски, малоусадочности, формоустойчивости, пщрофобности и др.). Проблеме отделки термостойких волокон уделяется большое внимание как в нашей стране, так и за рубежом. Это вызвано тем, что при отделке термостойких нитей на основе ПГА возникают трудности, связанные с высокой кристалличностью и компактностью, неравномерностью и жесткостью надмолекулярной структуры, сильным межмолекулярным взаимодействием, что препятствует отделке известными методами, применяемыми для традиционных видов волокон. Специфика интенсификации процессов отделки термостойких высокопрочных волокон и материалов на их основе заключается в необходимости разрыхления плотной микро- и наноструктуры волокна, без чего невозможно равномерное распределение и прочное закрепление красителей и отделочных препаратов в полимере с одной стороны, с другой - в соблюдении сохранности физических и физико-механических свойств на уровне, близком к исходным нитям. Попытки компромиссного решения проблемы привели к созданию ряда технологий крашения и комплексной отделки материалов из арамидных волокон, способов, обеспечивающих получение ярких и прочных окрасок при одновременном повышении некоторых эксплуатационных характеристик, однако, объединенных одним общим недостатком: снижением уровня физико-механических характеристик на 5 - 30 % в зависимости от состава обрабатывающих растворов и других условий отделочных операций. Результаты исследования природы взаимодействия в системах рабочий раствор - арамцд позволили отказаться от попыток свести к минимуму потери механических свойств волокна, определяющих ценность этого класса сырья, в процессах колористической и специальной отделок и предложить новые пути отделки, которые создают условия целенаправленного повышения эксплуатационных характеристик. Целью данной работы является изыскание технических решений и новых подходов в поиске эффективных способов интенсификации процессов отделки текстильных материалов из ПГА. Для решения цели необходимо исследовать механизмы интенсификации процессов крашения арамидных волокон катионными красителями; изучить структурные превращен™ волокон из ПГА в процессах сорбции красителей и текстильно-вспомогательных веществ; провести анализ поведения термостойких волокон в водных растворах и изменения их химических, физико-химических и физико-механических свойств под влиянием различных условий модифицирования полимера, учитывая особенности сорбции водорастворимых красителей в присутствии поверхностно-активных веществ анионного типа в различных средах арамидными волокнами, содержащими гетероциклические звенья; провести поиск возможных путей повышения показателей по разрывной нагрузке и относительному удлинению путем модификации надмолекулярной структуры волокна.

Заключение.

Получены Хороге б) показатели прочности окраски. . зл равномерно распределен по ширине полотна."

При обработке наблюдалось проскальзывание полотна по ли-.р* ности транспортирующих ые;са11иаыов.

При крашении и промывке сбивания полотна в-жгут :ш пьбл^дилось.

Операция цептиуугирования может быть исключена, т.к. приводит к образование замипов.

3 целом, технология лопет быть рекомендована для внедри,л,-. производством Jfas^^ От СПГУТд .' . . •' ' ' .• Vv"