автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Разработка эффективной технологии подготовки хлопчатобумажной ткани под цифровую компьютерную печать активными красителями

□03068504

На правах рукописи

Гранатович Наталья Николаевна

Разработка эффективной технологии подготовки хлопчатобумажной ткани под цифровую компьютерную печать активными красителями

05.19.02 - технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2007

003068504

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

Научный руководитель:

Доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ

Кричевский Герман Евсеевич

Официальные оппоненты:

Доктор технических наук, профессор

Киселев

Александр Михайлович

Кандидат технических наук

Ведущая организация:

ЗАО «Колор - Плюс»

Защита диссертации состоится «_ АЗ » ¿/Ш

Волхонская Наталья Семеновна

2007 г. в

//

часов на

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. Автореферат разослан «ЛО » 1/ШуШ' 2007 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета

К-212.201.01: /ЦП Тихонова

Кандидат технических наук /1/ Таисия Петровна

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Достижения в области цифровых технологий привели к их широкому внедрению в процессы нанесения изображений, в том числе, и на текстильные материалы. Цифровая печать характеризуется высоким качеством рисунков, непревзойденными колористическими и эстетическими решениями, большой гибкостью, высокими скоростными режимами, экологической чистотой и компактностью размещения технологического оборудования.

Особенностью цифровой печати является нанесение на предварительно подготовленную ткань жидких форм текстильных красителей (чернил) в виде точек, образующих требуемый рисунок, с помощью струйных принтеров специального вида. Обязательная предпечатная подготовка текстильного материала перед цифровой печатью проводится с целью придания ткани определенной жесткости (бумагоподобности), предотвращения растекания чернил, обеспечения устойчивой окраски. Предварительно на ткань наносится предпечатная композиция, содержащая все компоненты традиционных печатных красок кроме красителя, который находится в чернилах вместе с набором вспомогательных веществ. После печати на струйном принтере проводят тепловые операции для фиксации окраски.

В настоящее время в основу рецептур предпечатной композиции заложены не всегда оправданные, завышенные или слишком обобщенные концентрации текстильных вспомогательных веществ (ТВВ). Завышенные или несбалансированные концентрации ТВВ приводят к удорожанию печати, ухудшению колористических показателей рисунка, снижению степени фиксации красителя па ткани.

Улучшение качества производимых текстильных материалов связано с применением эффективных технологий подготовки ткани для цифровой печати, основанных на введении в состав предпечатной композиции препаратов, повышающих фиксацию красителей. В этом плане актуальность, значимость и полезность разработки эффективной технологии подготовки хлопчатобумажной ткани под цифровую печать активными красителями являются несомненными.

Целыо проводимых в диссертационной работе исследований является повышение качества цифровой печати (шггенсивности окраски) хлопчатобумажных тканей чернилами на основе активных красителей за счет формирования эффективных рецептур предпечатных композиций с использованием в их составе катионных

соединений, изменяющих заряда волокна с отрицательного на положительный и тем повышающих сорбцию и фиксацию анионных активных красителей.

Для достижения цели диссертационной работы решены следующие задачи:

- предложен современный методический подход к формированию эффективных концентраций ТВВ в составе предпечатной композиции;

- исследовано и проанализировано действие катионных соединений различного химического строения в процессе предпечатной подготовки хлопчатобумажной тканей под цифровую печать на электрохимические свойства текстильного материала, уровень фиксации красителей и качество печати;

- исследованы условия фиксации активных красителей при применении катионных соединений в предпечатной композиции;

- исследовано влияние вида и концентрации загустителей, щелочных агентов, гидротропного вещества и слабого окислителя в составе предпечатной композиции на жесткость хлопчатобумажных тканей перед печатью и интенсивность получаемых окрасок.

В результате проведенных экспериментальных исследований определены эффективные концентрации компонентов в составе предпечатной композиции для цифровой печати. Полученные в результате исследований эффективные составы предпечатной композиции успешно апробированы в производственных условиях.

Общая характеристика объектов и методов исследования. В качестве объектов исследования в работе использованы хлопчатобумажные ткани (ОАО «Трехгорная мануфактура» г. Москва), катионные препараты отечественного и импортного производства, текстильно-вспомогательные вещества.

Экспериментальные исследования проводились с применением современных методов электрохимии, физико-химического анализа, вискозиметрии, спектрофотометрии, микроскопии. Работа выполнялась в соответствии с ГОСТ по стандартным методикам оценки качественных показателей текстильных материалов.

Научная новизна. Предложен методический подход к формированию эффективных составов предпечатных композиций для цифровой печати с применением катионных препаратов и других ТВВ различного химического строения. Одной из особенностей методического подхода является применение электрохимического метода исследования влияния катионизации текстильного материала на изменение поверхностного заряда волокна, сорбцию и фиксацию анионов активного красителя. Для этого измерялся потенциал протекания и

рассчитывался электрокинетический - потенциал хлопкового волокна, сорбировавшего катионный препарат. Выявлена четкая зависимость между степенью катионизации, электрохимическими (с, - потенциал) и сорбционньми свойствами целлюлозных волокон по отношению к анионным активным красителям. Показано, что введение в предпечатную композицию катионных препаратов обеспечивает не только повышенную сорбцию, но и фиксацию активных красителей на напечатанных тканях.

Практическая значимость:

- определены эффективные составы предпечатных композиций для подготовки хлопчатобумажных тканей под цифровую печать чернилами на основе активных красителей;

- выявлены эффективные концентрации катионных препаратов для предпечатной подготовки хлопчатобумажных тканей под цифровую печать, обеспечивающие повышение интенсивности окраски (в 1,5 - 2 раза);

Предложенные составы предпечатных композиций и условия фиксации активных красителей позволяют повысить качество печати (интенсивность окраски) хлопчатобумажных тканей в цифровой печати.

Практическое значение предложенной технологии подтверждается актом производственных испытаний на предприятии ЗАО «Колор плюс» и актом реализации на предприятии ЗАО «Скифы».

Автор защищает:

- методический подход к формированию предпечатных композиций для эффективной технологии подготовки хлопчатобумажных тканей под цифровую компьютерную печать активными красителями;

- выявленную зависимость между степенью катионизации целлюлозного волокна и эффективностью фиксации активных красителей;

- эффективные составы предпечатных композиций с применением катионных соединений;

- эффективные условия фиксации активных красителей на хлопчатобумажных тканях при применении катионных соединений в составе предпечатной композиции.

Апробация работы. Основные положения и результаты обсуждены и получили положительную оценку на:

- III Конгрессе химиков-текстильщиков и колористов, г. Москва 2006 г.;

- Межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», г. Москва, РосЗИТЛП, 2004 г.;

- Межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», г. Москва, 2006 г.;

- Международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс-2006), г. Иваново, 2006 г.;

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе тезисы докладов (3).

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методической части, экспериментальной части с обсуждением результатов, заключения, списка литературы, включающего 80 наименований и приложения. Полный объем диссертации составляет 139 листов, из них основной текст 104 листа, рисунки и таблицы 35 листов.

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

1. В литературном обзоре рассмотрена общая характеристика способов и задач, решаемых при традиционной и цифровой печати активными красителями. Проведен анализ особенностей технологий цифровой печати активными красителями: формирование изображений, подготовка текстильного материала, печать по тканям с использованием цифрового струйного принтера. Проведен анализ строения, свойств и роли катионных соединений в процессах крашения текстильных материалов. На основе результатов анализа сформулированы задачи исследований.

2. Методическая часть состоит из шести разделов и содержит разработанный методический подход к формированию эффективного состава предпечатных композиций с учетом особенностей текстильного материала, чернил на основе активных красителей, текстильно-вспомогательных веществ, катионных соединений и предпечатной подготовки к цифровой печати.

Методический подход к решению задачи формирования эффективных концентраций ТВВ в составе предпечатной композиции представляет собой систему взаимосвязанных методов и методик проведения исследований свойств текстильных материалов, красителей, компонентов предпечатной композиции.

Методический подход определяет научный аппарат (методы) описания и исследования свойств основных элементов технологии цифровой печати (ЦП), порядок применения (технологию) и средства реализации методического обеспечения в процессе проведения исследований.

Схема описывающая методический подход к решению задач, поставленных в диссертации представлена на рис. 1.

Методический подход к формированию эффективных составов предпечатных

композиций

Системность

Учет особенностей этапов ЦП

Методика ПП

Методика ЦП

Методика ПО

Учет влияния объектов на качество ЦП

Свойства объектов

Взаимовлияние

Внешние условия

Методики исследования свойств и характеристик объектов цифровой печати

Текстильный материал

Активные чернила

Предпечатная композиция

Традиционные ТВВ

Катонные соединении

Технические системы

Методики оценки качественных показателей цифровой печати

Методики оценки свойств объектов

Содержание активной формы красителя

Жесткость текстильного материала

Катионизация волокна

Вязкость и реологические свойства

Методики оценки показателей качества

Интенсивность окраски

Глубина окраски

Фиксация красителя

Устойчивость окраски

Метод с переменной длиной образца

Физические методы измерений

Метод восходящей бумажной хроматографии

Метод кислотных гидрозолей

Метод измерения вязкости вискозиметром ВПЖ - 4

Метод измерения реологических свойств

Метод апертурных коэффициентов отражения

Метод элекгро-кинетнчсского потенциала

Методы испытаний устойчивости окраски (ГОСТ)

Серии экспериментов «Вид н концентрация ТВВ - Показатель качества ЦП »

Эффективный состав предпечатной композиции

Рис. 1. Структурная схема методического подхода к формированию эффективных составов предпечатных композиций.

Предложенный методический подход базируется на апробированных в текстильной промышленности физических методах исследования и оценки характеристик объектов цифровой печати и их влияния на качество изделий.

Применение методик и методов в рамках единого методического подхода позволяет решить задачу формирования эффективных составов предпечатных композиций путем проведения скоординированной совокупности экспериментальных исследований в системе «Вид и концентрация ТВВ - показатель качества ЦП».

3. Экспериментальная часть состоит из шести разделов.

В первом разделе исследовано содержание активной формы красителя в составе чернил для цифровой печати.

Второй раздел посвящен определению влияния концентраций компонентов предпечатной композиции на качество подготовки хлопчатобумажных тканей под цифровую печать активными красителями.

Влияние загустителей на жесткость хлопчатобумажных тканей бязь и саржа определялось для альгината HV, манутекса R/S, сольвитозы SA и принтекса. За базовые приняты значения жесткости тканей бязь и саржа, применяемые на российском предприятии «Колор - плюс».

На рисунках 2-3 показаны зависимости жесткости хлопчатобумажной ткани бязь и саржа от концентрации и вида загустителя.

4000 3500 3000 2500 2000 1500 1000 500

о

конц. %

О-? ,

-♦—базовое значение

-»-манутекс -А— принтекс

■ —ВНальгинат

сольвитоза

Рис. 2-3. Зависимости жесткости хлопчатобумажной ткани бязь (2) и саржа (3) от концентрации и вида загустителя.

Выявлено, что придание необходимой жесткости хлопчатобумажным тканям для прохождения через струйный принтер обеспечивают композиции, содержащие природные и синтетические загустители при концентрациях: для бязи - 1 - 1,5 %, для саржи - 0,3 - 0,5%.

В третьем разделе проведено исследование эффективности введения катионных соединений в предпечатную композицию для подготовки хлопчатобумажных тканей под цифровую печать.

В качестве катионных препаратов использовались: четвертичное соединение полиаммония, четвертичная соль модифицированного полиалкиламина, низкоформальдегидсодержащие катионные препараты.

Для нахождения эффективного состава предпечатной композиции был проведен ряд экспериментов, в которых исследовалась возможность повышения интенсивности окраски текстильного материала за счет подбора эффективной концентрации катионного соединения. Исследование степени катионизации хлопчатобумажной ткани в процессе предпечатной подготовки проводились методом измерения потенциала волокна. Изменение знака потенциала с отрицательного на положительный означает соответствующую перезарядку волокна, а абсолютные значения - степень катионизации.

Хлопчатобумажная ткань предварительно обрабатывалась предпечатными композициями, содержащими: катионные соединения (Гидрокол ONE, Верификс ТР/35), щелочной агент (гидрокарбонат натрия в концентрации 30 г/л), мочевину (концентрация 250 г/л), загуститель (альганат HV).

Результаты исследований изменения Ь- потенциала (мВ) хлопчатобумажной ткани, подготовленной для цифровой печати, приведены в таблице 1.

Таблица 1.

Влияние вида и концентрации катионного соединения в предпечатной

композиции на изменение Е- потенциала (мВ) волокон хлопчатобумажной ткани

Катионное соединение Концентрация катионного соединения в предпечатной композиции г/л

0 10 15 20 30 40

Верификс ТР/35 -24,7 +3,10 +6,22 +10,45 + 16,50 +10,38

Гидрокол ONE -24.7 +2,8 +11,26 +29,91 +23,91 + 11,80

Из полученных данных видно, что максимальная катионизация волокна достигается при концентрации катионного соединения в составе предпечатной композиции 30 г/л для препарата Верификс ТР/35, 20 г/л для препарата Гидрокол ONE. Предпечатная подготовка текстильного материала позволяет существенно повысить положительный поверхностный заряд волокна.

Результаты исследований влияния концентрации щелочного агента в предпечатной композиции, содержащей катионное соединение, на интенсивность окраски хлопчатобумажной ткани чернилами различных цветов на основе активных красителей приведены в таблице 2.

Таблица 2.

Зависимость интенсивности окраски от концентрации и вида щелочного агента и вида катионнош соединения в предпечатной композиции при цифровой печати.

Цвет Конц. Интенсивность окраски (К/Э)

чернил щелочно Без катионного Катионные соединения конц.20 г/л

го агента препарата ХТ закрепитель Гидрокол БЦЫ Гидрокол ОМЕ Бнкол У

(г/л) А

№2С03 ИаНСО, ИазСОз ИаНСО, Ыа2СОз ЫаНСО) Ыа2СО, ЫаНСО, КагСО] ИаНСОз

20 4,49 4,59 6,23 6,93 5,98 5,8 5,26 5,4 5,38 6,38

красные 30 4,74 5,03 6,33 7,33 5,48 5,78 5,43 5,63 5,33 6,57

40 5,11 5,13 6,55 6,65 5,61 5,61 5,36 5,42 5,65 6,62

50 4,48 4,84 6,12 6,52 5,47 5,47 5,20 5,11 5,6 5,98

бирюзо- 20 2,41 2,79 3,11 4,21 3,22 4,51 3,06 3,26 3,9 3,90

вые 30 2,45 2,75 3,1 4,33 3,83 4,83 3,4 4,12 3,76 4,11

40 2,37 2,68 3,09 4,19 3,42 4,42 3,89 4,56 4,02 4,23

50 2,3 2,87 3,02 4,22 3,9 4,9 3,56 3,56 3,85 3,95

синие 20 4,09 4,77 4,74 5,24 6,31 6,84 7,58 7,44 6,54 6,79

30 4,32 4,9 5,29 5,39 6,41 7,75 7,64 7,38 6,85 6,84

40 4,55 4,81 5,36 5,16 7,67 7,59 6,2! 7,8 6,74 6,9

50 4,5 4,58 5,3 5,08 7,42 7,47 6,02 7,12 6,62 6,59

Анализ данных показывает, что интенсивность окраски образцов текстильного материала, подготовленного с применением предпечатной композиции, содержащей катионные соединения, выше, чем без применения катионных соединений. Применение гидрокарбоната натрия в качестве щелочного агента в предпечатной композиции повышает интенсивность окраски текстильного материала по сравнению с карбонатом натрия.

Эффективные концентрации гидрокарбоната натрия в предпечатных композициях, содержащих катионные соединения, позволяющие получить наиболее высокие интенсивности окраски ткани чернилами различных цветов на основе активных красителей, приведены в таблице 3.

Таблица 3.

Эффективные концентрации гидрокарбоната натрия в предпечатных

композициях для различных катионных соединений при цифровой печати.

Цвета чернил Концентрация гидрокарбоната натрия г/л

ХТ-закрепитель А Верификс ТР/35 ВЗКУ Гидрокол SUN Гидрокол ONE Цемесс ол Бикол У

Желтый 20 20 30 30 30 30 30

Оранжевый 40 30 40 40 30 30 30

Красный 30 30-40 40 30 30 30 40

Бирюзовый 30 40 30 30 40 30 40

Синий 30 30 40 30 40 30 40

Черный 40 40 30 40 40 20 30

Эффективная концентрация 30 30 30 30 35 30 35

Проведены исследования влияния концентрации катионных соединений на

интенсивность окраски чернилами на основе активных красителей для предпечатных композиций с загустителями: сольвитоза SA, альгинат HV, иргападол, принтекс в концентрациях: 0, 10, 15, 20, 30 и 40 г/л. Показано, что повышение интенсивности окраски хлопчатобумажной ткани при использовании катионных соединений наблюдается для всех цветов чернил и .всех видов загустителей. Наилучшие результаты, обеспечивающие наибольшую интенсивность окраски, достигаются при использовании катионных препаратов на основе полиаммония (XT препарат А, Гидрокол SUN, Гидрокол ONE) с загустителями альгинат HV, принтекс.

Эффективные составы предпечатных композиций с использованием различных катионизирующих препаратов для каждого вида загустителя представлены в табл. 4.

Таблица 4.

Эффективные составы предпечатных композиций, обеспечивающие

наибольшую интенсивность окраски хлопчатобумажной ткани бязь.

Загуститель Концентрация соединения в предпечатной композиции г/л

Na2C03 NaHCOj XT закрепитель А Вери фикс ТЗ/З 5 ВЗКУ Гидро кол SUN Гидро кол ONE Цемес сол Бикол У

Альгинат HV 35 30 35 30 20 35 30 15 15

Сольвитоза 20 30 20 20 15 30 20

Иргападол 15 20 30 30 30 15 30

Принтекс 30 15 25 30 30 15 30

Приведенные значения концентраций препаратов, входящих в состаь

предпечатной композиции, обеспечивают наиболее эффективную подготовку под

цифровую печать активными красителями и наиболее высокую интенсивность окраски хлопчатобумажной ткани.

Для исследования влияний вида катионных соединений на степень фиксации активны! красителей при цифровой печати использовались препараты Верификс ТР/35, Гидрокол ONE. Для этих препаратов получены наилучшие результаты интенсивности окраски. Степень фиксации активных красителей на хлопчатобумажной ткани бязь, предварительно подготовленной с применением композиции, содержащей катионные соединения, представлена на рисунке 4.

I без катишшою ..¡h;¡;;,;m IJ

О Верификс TP/35

Рнс. 4. Влияние вида катионных соединений на степень фиксации активных красителей при цифровой печати.

Применение катионных соединений Гидрокол ОКЕ и Верификс ТР/35 в концентрации 30 т/л в предпечатной композиции при цифровой печати по бязи, повышает степень фиксации активных красителей па 12 - 20 %,

Исследовано влияние различных условий фиксации на эффективность применения катионных соединений (рис.5).

□ а

□ в

100

150

200

250 300

конц. мочевины г/л.

а 3 02 °С насыщенный пар 8 Мин; 6-120 °С перегретый пар 3 мин: в-140 °С термофнксация 5 мин. Рис. 5. Зависимость интенсивности окраски красными чернилами для препарата Гидрокол ОЫЕ от условий фиксации

Наиболее высокие показатели интенсивности окраски при использовании препарата Гидрокол ONE достигаются при фиксации перегретым (Т = 120 °С, продолжительность 3 мин) и насыщенным паром (Т = 102 °С, продолжительность 8 мин.) и концентрации мочевины 150 - 200 г/л.

Проведено исследование влияния катионизации хлопка на глубину окрашивания при цифровой печати. Проведенные исследования срезов хлопчатобумажного волокна показали, что катионизация ткани препаратом Гидрокол ONE приводит к более глубокому и равномерному по сечению окрашиванию волокна при цифровой печати.

Исследования устойчивости окраски к сухому и мокрому трению, к мокрым обработкам (стирка) для выявленных эффективных концентраций катионных соединений в составе предпечатной композиции показали, что их применение не влияет на устойчивость окраски текстильного материала.

В четвертом разделе исследовано влияние различных катионных соединений на вязкость предпечатной композиции. Показано, что вязкость исследуемых предпечатных композиций незначительно меняется с введением катионного соединения.

В пятом разделе проведена экономическая оценка цифровой печати с применением разработанной технологии подготовки хлопчатобумажной ткани. Стоимость цифровой печати главным образом определяется затратами на чернила для струйного принтера и снижения расходов на электроэнергию и воду.

В шестом разделе приведены результаты производственных испытаний на российских предприятиях «Колор - плюс» и «Скифы». Подтверждено получение продукции более высокого качества при использовании разработанной рецептуры предпечатной композиции по сравнению с композициями, рекомендуемыми фирмами производителями чернил.

Заключение. Основные научные и практические результаты решения поставленной задачи сводятся к следующему:

1. Проведен анализ технологических особенностей и методических основ подготовки к цифровой печати, выполнены экспериментальные исследования по разработке эффективного состава компонентов предпечатной композиции. Установлено, что цифровая печать для своей реализации требует эффективной

предварительной предпечатной подготовки. Разработан методический подход к формированию эффективного состава предпечатных композиций.

2. Проведены исследования и анализ эффективности применения катионных соединений различного химического строения (четвертичное соединение полиаммония, четвертичная соль модифицированного полиалкиламина) в процессе предпечатной подготовки хлопчатобумажной ткани под цифровую печать. Выявлено, что применение катионных соединений повышают показатели интенсивности окраски в 1,5-2 раза в зависимости от вида катионного соединения. Наилучшие результаты получены при применении катионных соединений на основе четвертичного соединения полиаммония.

3. Выявлено, что в основе эффективности действия препаратов катионного типа лежит доказанная в электрохимических исследованиях зависимость между степенью катионизации (знаком и величиной изменения Е, - потенциала) и сорбционными свойствами целлюлозного волокна. Положительный заряд целлюлозного волокна обуславливает повышенную сорбцию анионных активных красителей катионизированным волокном.

4. Проведены экспериментальные исследования влияния вида и концентрации загустителей в составе предпечатной композиции на жесткость хлопчатобумажных тканей и интенсивность получаемых окрасок. Установлено, что качественную предпечатную подготовку хлопчатобумажной ткани обеспечивают композиции, содержащие природные и синтетические загустители в концентрациях: манутекс R/S 0,7 - 1,2 %, прингекс 1-1,2 %.

5. Исследовано влияние концентраций щелочных агентов, гидротропнош вещества (мочевины) и слабого окислителя (лудигола) в составе предпечатной композиции, содержащей катионное соединение, на интенсивность окраски хлопчатобумажной тканей чернилами на основе активных красителей.

6. Проведены исследования и оценка влияния катионных препаратов на устойчивость окраски текстильного материала к различным видам внешнего воздействия для различных загустителей. Получены высокие показатели устойчивости окраски текстильного материала из целлюлозного волокна к мокрому и сухому трению, а также к мокрым обработкам.

7. Экспериментально определены эффективные условия фиксации активных красителей при применении катионных соединений в предпечатной композиции.

Такими условиями являются: фиксация насыщенным паром при Т = 102 °С и продолжительностью 8 мин при концентрации мочевины 200 - 250 г/л. Установлено, что предварительная предпечатная обработка хлопчатобумажной ткани катионными соединениями (Верификс ТР/35, Гидрокол ONE) при указанных условиях фиксации повышает интенсивность окраски текстильного материала в 1,5 раза.

Применение катионных соединений в составе предпечатных композиций повышает степень фиксации активных красителей на 12 - 20 %.

8. В результате проведенных экспериментальных исследований определены эффективные составы предпечатной композиции для цифровой печати. Разработанные составы предпечатной композиции обеспечивают высокие колористические показатели окраски хлопчатобумажных тканей (интенсивность окраски) при наименьших концентрациях компонентов в составе предпечатной композиции.

9. Исследованы технологические характеристики эффективного состава предпечатной композиции. Установлено, что введение катионных соединений в предпечатную композицию не оказывает существенного влияния на реологические свойства предпечатной композиции.

Достоверность полученных в работе результатов достигается выбором современных методов исследования, полнотой учета факторов, влияющих на качество цифровой печати хлопчатобумажных тканей чернилами на основе активных красителей, корректным выбором основных допущений, ограничений и исходных данных, адекватно отражающих основные особенности предпечатной подготовки, и подтверждается результатами экспериментальных исследований.

Результаты и выводы диссертационной работы были использованы при выполнении рисунков на хлопчатобумажных тканях для производства остро модных моделей одежды и рекламных изделий на предприятиях «Колор - шпос» и «Скифы».

Результаты диссертационной работы могут быть использованы при создании и эксплуатации технологических линий для цифровой печати текстильных материалов на отечественных предприятиях текстильной промышленности.

Основные положения диссертации используются в учебном процессе в текстильных и родственных ВУЗах при подготовке специалистов по специальности «Химическая технология и оборудование отделочного производства».

В приложении к диссертации приведены таблицы с результатами исследования зависимости интенсивности окраски от концентрации и вида катионного соединения при использовании различных загустителей в составе предпечатной композиции

4. Основное содержание диссертации изложено в работах:

1. Гранатович H.H., Бреев С.С. Разработка технологии эффективной цифровой печати активными красителями по текстильным субстратам. Материалы межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», ч. 2., г. Москва: РИО 2004 г., с. 102.

2. Гранатович H.H., Тараканов М.К., Кричевский Г.Е. Разработка технологии эффективной подготовки текстильных материалов под цифровую печать активными красителями с применением катионных препаратов. Журнал «Текстильная промышленность», Научный альманах, спецвыпуск №7, 2006 г.-30с.

3. Катионизация хлопка в процессе в предпечатной подготовке под цифровую печать активными красителями. «Текстильная химия», Специальный номер РСХТК, Материалы 3 конгресса химиков-текстильщиков и колористов №1 (29) 2006 г., 51-56 с.

4. Мишунина Ю.В., Гранатович H.H., Кричевский Г.Е. Исследование влияния катионных соединений на фиксацию активных красителей при цифровой печати. Материалы межвузовской научно-технической конференции «Современные проблемы текстильной и легкой промышленности», Ч.2., г. Москва: РИО 2006 г., 102 с.

5. Гранатович H.H., Кричевский Г.Е. Исследование возможности применения катионных препаратов для подготовки хлопчатобумажных тканей под цифровую печать активными красителями. Материалы международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (Прогресс - 2006), Сборник материалов Ч. 1 (секции 1 -5,12). - г. Иваново 2006 г., 134 - 135 с.

Заказ № 358. Подписано в печать 05.03.07. Тираж 80 экз. Усл. п.л. 1

"Нумарт", тел. 124 5577 \мт. numart.narod.ru, numart@inbox.ru

ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ.

ВВЕДЕНИЕ.

1. Литературный обзор.

1.1. Общая характеристика способов традиционной печати активными красителями.

1.2. Характеристика технологии цифровой печати активными красителями.

1.2.1. Формирование изображений.

1.2.2. Подготовка текстильного материала под цифровую струйную печать.

1.2.3. Печать по тканям с использованием цифрового принтера.

1.3. Состав и свойства чернил на основе активных красителей.

1.3.1. Активные красители.

1.3.2. Состав чернил на основе активных красителей.

1.4. Роль катионных соединений в процессах крашения текстильных материалов.

1.4.1. Строение и свойства катионных соединений.

1.4.2. Катионизация, практическое использование.

2. Методическая часть.

2.1. Методический подход к формированию эффективных составов предпечатных композиций.

2.2. Характеристика объектов исследования.

2.2.1. Текстильный материал.

2.2.2. Чернила на основе активных красителей.

2.2.3. Текстильно-вспомогательные вещества.

2.2.4. Катионные соединения.

2.3. Методика цифровой печати текстильных материалов чернилами на основе активных красителей.

2.3.1. Методика предпечатной подготовки хлопчатобумажной ткани.

2.3.2. Методика цифровой компьютерной печати хлопчатобумажной ткани на струйном принтере.

2.3.3. Методика после печатной обработки текстильного материала.

2.4. Методические основы оценки влияния текстильных вспомогательных веществ на свойства ткани и предпечатной композиции.

2.4.1. Оценка влияния загустителя на жесткость ткани.

2.4.2. Методика определения реологических свойств и вязкости предпечатной композиции.

2.4.3. Определение электрокинетического потенциала волокон.

2.5. Методы определения колористических характеристик окрасок.

2.5.1. Определение содержания активной формы красителей в составе чернил.

2.5.2. Определение степени фиксации активных красителей, входящих в состав чернил.

2.5.3. Оценка колористических характеристик напечатанных образцов.

2.5.4. Методика определения устойчивости окраски.

2.6. Оценка точности проводимых измерений.

3. Экспериментальная часть.

3.1. Определение содержания активной формы красителей в составе чернил для цифровой печати.

3.2. Исследование влияния концентрации традиционных компонентов предпечатной композиции на качество подготовки хлопчатобумажных тканей и цифровой печати.

3.2.1. Влияние вида и концентрации загустителей на жесткость хлопчатобумажных тканей.

3.2.2. Исследование влияния вида и концентрации загустителей в предпечатной композиции на интенсивность получаемых окрасок.

3.2.3. Исследование влияния вида и концентрации щелочных агентов в предпечатной композиции на интенсивность окрасок.

3.2.4. Исследование влияния концентрации гидротропного вещества на качество цифровой печати.

3.2.5. Исследование влияния лудигола в предпечатной композиции на интенсивность получаемых окрасок.

3.3. Исследование эффективности применения катионных соединений в процессе предпечатной подготовки хлопчатобумажных тканей под цифровую печать.

3.3.1. Исследование катионизации хлопчатобумажной ткани в процессе предпечатной подготовки под цифровую печать активными красителями.

3.3.2. Исследование влияния концентрации катионного соединения на интенсивность окраски чернилами на основе активных красителей.

3.3.3. Исследование влияния катионных соединений на интенсивность окраски при различных концентрациях щелочного агента в предпечатной композиции.

3.3.4. Исследование влияния различных условий фиксации на эффективность применения катионных соединений.

3.3.5. Исследование влияния катионных соединений на фиксацию активных красителей.

3.3.6. Исследования влияния катионизации хлопка на глубину и равномерность окрашивания при цифровой печати.

3.3.7. Исследования влияния катионных соединений на устойчивость окраски активными красителями при цифровой печати.

3.4. Исследование влияния состава предпечатной композиции на её реологические характеристики.

3.5. Экономическая оценка цифровой печати с применением разработанной технологии подготовки хлопчатобумажной ткани.

3.6. Производственная апробация.

В последние годы повышение уровня жизни населения России обуславливает постоянный и устойчивый спрос на высококачественные изделия из хлопчатобумажных тканей. В связи с сокращением производства текстильных материалов на отечественных предприятиях легкой промышленности и высокими ценами на качественные изделия из хлопка на мировом рынке повышается актуальность разработки новых экономичных технологий отделки хлопчатобумажных тканей, обеспечивающих повышение количества и качества выпускаемой продукции, обновление ассортимента и экологическую безопасность.

Улучшение качества выпускаемой продукции и повышение производительности труда в отделочном производстве связано с внедрением более совершенных технологических процессов и использованием новых высокоэффективных технологий и способов нанесения изображения на ткань. Достижения в области цифровых технологий последних лет привели к их широкому внедрению в высокотехнологичные производственные процессы. В частности, были разработаны новые цифровые способы нанесения изображения на текстильный материал.

Цифровые способы нанесения рисунков на ткань или цифровая печать - это одно из наиболее перспективных направлений в области текстильной печати. Под этим названием в текстиле принято понимать процесс нанесения рисунка на ткань с помощью широкоформатных струйных принтеров, которые управляются персональным компьютером.

Цифровая печать характеризуется высоким качеством рисунков, большой гибкостью, высокой скоростью смены рисунка, возможностью получения бесконечного раппорта, экологической чистотой и компактностью размещения технологического оборудования. Цифровая печать позволяет оперативно получать такое разнообразие рисунков тканей в различных цветовых гаммах, которые нельзя получить другими видами печати.

Особенностью цифровой печати является нанесение на предварительно подготовленную ткань красителя в виде точек, образующих требуемый рисунок. Обязательная предпечатная подготовка текстильного материала перед цифровой печатью проводится с целью придания ткани определенной жесткости (бумагоподобности), предотвращения растекания чернил, обеспечения устойчивой окраски. Предварительно на ткань наносится предпечатная композиция, содержащая все компоненты традиционных печатных красок кроме красителя, который находится в чернилах вместе с набором вспомогательных веществ. После печати на струйном принтере проводят тепловые операции для фиксации окраски. В качестве чернил для струйных принтеров используются специальные жидкие формы текстильных красителей.

В настоящее время предварительная подготовка ткани под цифровую печать ориентируется на особенности чернил, на основе текстильных красителей в соответствии с рекомендациями фирм - производителей. В основу рецептур предпечатной композиции заложены не всегда оправданные, завышенные или слишком обобщенные концентрации текстильных вспомогательных веществ (ТВВ). Завышенные или несбалансированные концентрации ТВВ приводят к удорожанию печати, ухудшению колористических показателей рисунка, снижению степени фиксации красителя на ткани.

Улучшение качества производимых текстильных материалов связано с применением эффективных технологий подготовки ткани для цифровой печати, основанных на введении в состав предпечатной композиции препаратов, повышающих фиксацию красителей. При этом задачи формирования эффективных составов предпечатных композиций с применением катионных соединений для обработки хлопчатобумажных тканей или не решены, или находятся в стадии разработки. В этом плане актуальность, значимость и полезность разработки эффективной технологии подготовки хлопчатобумажной ткани под цифровую печать активными красителями являются несомненными.

Целью проводимых в диссертационной работе исследований является повышение качества цифровой печати (интенсивность окраски) хлопчатобумажных тканей чернилами на основе активных красителей за счет формирования эффективных рецептур предпечатных композиций с использованием в их составе катионных соединений, изменяющих заряда волокна с отрицательного на положительный и тем повышающих сорбцию и фиксацию анионных активных красителей.

С этой целью в работе проведены экспериментальные исследования влияния различных компонентов и их концентраций в составе предпечатной композиции на качество нанесения рисунка на ткань. Для достижения цели диссертационной работы решены следующие задачи:

- предложен современный методический подход к формированию эффективных концентраций ТВВ в составе предпечатной композиции на основе системного подхода к исследованию свойств текстильных материалов, красителей, компонентов предпечатной композиции и их влияния на качество цифровой печати;

- исследовано и проанализировано действие катионных соединений различного химического строения в процессе предпечатной подготовки хлопчатобумажной тканей под цифровую печать на свойства текстильного материала, красителей и качество печати;

- исследованы условия фиксации активных красителей при применении катионных соединений в предпечатной композиции;

- исследовано влияние вида и концентрации загустителей, щелочных агентов, гидротропного вещества и слабого окислителя в составе предпечатной композиции на жесткость хлопчатобумажных тканей и интенсивность получаемых окрасок.

В качестве математического аппарата исследований использованы теория планирования эксперимента, теория вероятностей.

В результате проведенных экспериментальных исследований определены эффективные концентрации компонентов в составе предпечатной композиции для цифровой печати. Полученные в результате исследований эффективные составы предпечатной композиции успешно апробированы в производственных условиях.

Данная работа является одной из первых работ в России, посвященных развитию предпечатной подготовки с использованием катионных соединений под прямую цифровую печать активными красителями.

Научная новизна диссертации состоит в разработке методического подхода к формированию эффективных составов предпечатных композиций для цифровой печати с применением перспективных препаратов различного химического строения. Особенностью методического подхода является применение метода потенциала протекания (измерение электрокинетического \ - потенциала хлопкового волокна) для исследования влияния катионизации текстильного материала на изменение поверхностного заряда волокна и повышенную сорбцию анионов активного красителя. Доказано электрохимическими исследованиями (измерение £ - потенциала), что волокна хлопка под воздействием препаратов катионного типа приобретают положительный заряд и большую сорбционную способность по отношению к анионным активным красителям.

Практическая значимость полученных результатов состоит в том, что они дают необходимый для реализации эффективной технологии цифровой печати состав предпечатной композиции, позволяющий повысить качество печати (интенсивность окраски) хлопчатобумажных тканей в цифровой печати.

Основные научные результаты, выводы и рекомендации прошли апробацию на 3-х межведомственных научно-технических конференциях и на предприятии «Колор - плюс». По теме диссертации автором опубликовано 5 научных трудов, из которых 2 напечатано в изданиях, рекомендуемых ВАКом.

Результаты диссертационной работы реализованы на предприятии «Колор -плюс» и «Скифы», что подтверждается актами реализации, полученными из этих организаций.

На защиту выносятся следующие новые научные результаты:

- методический подход к формированию предпечатных композиций для эффективной технологии подготовки хлопчатобумажных тканей под цифровую компьютерную печать активными красителями;

- выявленную зависимость между степенью катионизации целлюлозного волокна и эффективностью фиксации активных красителей;

- эффективные составы предпечатной композиции с применением катионных соединений; эффективные условия фиксации активных красителей на хлопчатобумажных тканях при применении катионных соединений в составе предпечатной композиции.

Диссертация состоит из введения, литературного обзора, методической части, экспериментальной части, заключения, списка литературы и приложения. Полный объем диссертации составляет 139 листов, из них основной текст 100 листов, рисунки и таблицы 45 листов. Список литературы состоит из 80 наименований.

Выводы по литературному обзору

Проведенный анализ традиционной и цифровой печати показал:

1. Цифровая компьютерная печать обладает рядом существенных преимуществ, особенно при производстве малых партий текстильных материалов. Цифровая печать отличается высоким качеством и широким ассортиментом, оперативностью, экономичностью, простотой реализации и экологичностыо.

2. Текстильный материал перед цифровой печатью требует обязательной предпечатной подготовки с целью придания ткани определенной жесткости, предотвращения растекания чернил, обеспечения устойчивой окраски.

3. Существующие технологии подготовки текстильного материала из целлюлозного волокна под цифровую печать не учитывает специфики оборудования и особенностей технологии печати. Рецептуры предпечатных композиций содержат необоснованные концентрации ТВВ, что приводит к удорожанию печати или снижению прочности окраски.

4. Обзор строения и свойств чернил на основе активных красителей и различных препаратов для предпечатной подготовки ткани выявил, что необходимо применение катионных соединений в составе предпечатных композиций для обеспечения наилучших колористических показателей окраски текстильного материала.

5. Совершенствования предпечатной подготовки хлопчатобумажной ткани под струйную печать чернилами на основе активных красителей наиболее перспективное направление повышения качества печати. При этом формирование эффективной, сбалансированной по своему составу предпечатной композиции с использованием катионных препаратов в процессе предпечатной подготовки для катионизации ткани представляет наибольший интерес для проведения исследований.

Цели и задачи исследования

Современная текстильная промышленность активно внедряет новые способы колорирования текстильных материалов. Наиболее широкое применение находит цифровая печать чернилами на основе активных красителей, обеспечивающая высокую цветопередачу и фотографическое качество рисунка.

При традиционной печати текстильно-вспомогательные вещества наносятся вместе с печатной краской, содержащей краситель, а в цифровой печати все препараты наносятся отдельно на ткань. В цифровой печати краситель наносится на уже подготовленную перед печатью ткань. Предпечатная композиция должна обеспечивать благоприятные условия для нанесения и фиксации красителя. Основной недостаток существующих рецептур предпечатных композиций состоит в необоснованно завышенном содержании текстильно-вспомогательных веществ и не обеспечение эффективного использования активных красителей (относительно не высокая интенсивность окраски).

Цель настоящего исследования заключалась в разработке технологии эффективной подготовки хлопчатобумажной ткани под цифровую печать активными красителями, обеспечивающей повышение качества окраски, вследствие изменения нанесения текстильно-вспомогательных веществ на ткань перед печатью.

Для решения поставленной задачи исследования проводились в следующих направлениях:

- разработка эффективного состава композиции для предпечатной подготовки целлюлозных материалов, колорированных активными красителями с применением катионизирующих препаратов;

- определение эффективных концентраций традиционных ТВВ в составе предпечатной композиции, обеспечивающих получение высоких показателей интенсивности и устойчивости окраски текстильного материала;

- определение эффективности использования и концентраций катионных соединений в составе предпечатной композиции для повышения интенсивности окрасок текстильных материалов, колорированных чернилами на основе активных красителей;

- определение эффективных условий фиксации активных красителей на ткани при печати на струйных принтерах с применением эффективных составов предпечатных композиций с использованием катионных соединений.

2. Методическая часть

2.1. Методический подход к формированию эффективных составов предпечатных композиций

Методический подход к решению задачи формирования эффективных концентраций ТВВ в составе предпечатной композиции представляет собой систему взаимосвязанных методов и методик проведения исследований свойств текстильных материалов, красителей, компонентов предпечатной композиции и их влияния на качество цифровой печати (ЦП). Необходимость разработки методического подхода обусловлена внутренними и внешними факторами:

- во-первых, технология цифровой печати включает совокупность разнородных по своей природе элементов: разнесенные во времени и пространстве этапы (предпечатная подготовка (ПП), цифровая печать, после печатная обработка (ПО), материалы (текстильные материалы (ТМ), ТВВ, чернила) и технические системы (компьютеры, струйные принтеры, зрельники, и др.);

- во-вторых, элементы технологии цифровой печати взаимодействуют между собой так, что качество печати зависит как от их собственных свойств и характеристик, так и от влияния других элементов технологии;

- в-третьих, цифровая печать реализуется в условиях внешних ограничений на ассортимент и качество текстильных материалов и чернил, характеристики технических систем.

Оптимизация состава предпечатной композиции требует экспериментального определения и учета свойств и особенностей каждого элемента технологии цифровой печати, а так же их влияния на качество цифровой печати.

Содержанием методического подхода является его структура, логическая организация, методы и средства использования по целевому назначению.

Методический подход определяет:

- научный аппарат (методы) описания и исследования свойств основных элементов технологии цифровой печати;

- состав и структуру (внутреннюю организацию) методического обеспечения исследований;

- порядок применения (технологию) и средства реализации методического обеспечения в процессе проведения исследований.

Методический подход (рис. 2.1) включает:

1. Методики учета особенностей этапов цифровой печати текстильных материалов чернилами на основе активных красителей: методику предпечатной подготовки, методику цифровой компьютерной печати, методику после печатной обработки;

2. Методики исследования характеристик объектов ЦП: текстильных материалов, чернил на основе активных красителей, катионных соединений, традиционных текстильных вспомогательных веществ, технических систем;

3. Методики определения содержания веществ и оценки влияния ТВВ на свойства ткани и предпечатпой композиции: методику определения содержания активной формы красителей в составе чернил, методику определения катионизации волокна, методику оценки влияния загустителей на жесткость ткани, методику определения реологических свойств и вязкости предпечатной композиции;

4. Методики определения качественных характеристик окрасок: методику определения интенсивности окраски напечатанных образцов, методику определения четкости рисунка, методику определения степени фиксации активных красителей, методику определения устойчивости окраски.

5. Физические методы проведения измерений характеристик хлопчатобумажных тканей, текстильных вспомогательных веществ, чернил, интенсивностей окрасок и испытаний устойчивости окрасок.

Методический подход к формированию эффективных составов предпечатных композиций

Системность

Учет особенностей этапов ЦП

Методика ПП

Методика ЦП

Методика ПО

Учет влияния объектов на качество ЦП

Свойства объектов

Взаимовлияние

Внешние условия

Методики исследования свойств и характеристик объектов цифровой печати

Текстильный материал

Активные чернила

Предпечатная композиция

Традиционные ТВВ

Катионные соединения

Технические системы

Методики оценки качественных показателей цифровой печати

Методики оценки свойств объектов

Содержание активной формы

Жесткость текстильного материала

Катионизация волокна

Вязкость и реологические свойства

Методики оценки показателей качества

Интенсивность окиаски

Глубина и равномерность окраски

Фиксация красителя

Устойчивость окраски

Физические методы измерений

Метод определения Метод восходящей Метод Метод измерения жесткости бумажной кислотных вязкости виско- хроматографии гидрозолей зиметром ВПЖ - 4

Метод измерения Метод апергурных Метод электро- Методы испытаний реологических коэффициентов кинетического устойчивости свойств отражения потенциала окраски (ГОСТ)

Серии экспериментов «Вид и концентрация ТВВ - Показатель качества ЦП »

Эффективный состав предпечатной композиции

Рис. 2.1. Структурная схема методического подхода к формированию эффективных составов предпечатных композиций

Предложенный методический подход базируется на апробированных в текстильной промышленности физических методах исследования и оценки характеристик объектов цифровой печати и их влияния на качество изделий. Применение методик и методов в рамках единого методического подхода позволяет решить задачу поиска зависимости в системе «Вид и концентрация ТВВ - Показатель качества ЦП» и формирования эффективных составов предпечатных композиций путем проведения скоординированной совокупности экспериментальных исследований.

2.2. Характеристика объектов исследования

2.2.1. Текстильный материал При проведении исследований были использованы следующие текстильные материалы: бязь - артикул 152, ширина 150 см, отбеленная (в лабораторных условиях); бязь- артикул 32/23 ширина 150 см, отбеленная (производство ОАО «Трехгорная мануфактура»); саржа-артикул 33/24 ширина 150 см, отбеленная (производство ОАО «Трехгорная мануфактура»).

Основные технические характеристики тканей приведены в таблице 2.1.

Заключение

В результате выполненных исследований в диссертационной работе решена научно - практическая задача повышения качества цифровой печати хлопчатобумажных тканей чернилами на основе активных красителей за счет эффективной технологии предпечатной подготовки, оптимизации рецептур предпечатных композиций и использования в их составе катионных соединений.

Основные научные и практические результаты решения поставленной задачи сводятся к следующему:

1. Проведен анализ технологических особенностей и методических основ подготовки и цифровой печати чернилами на основе активных красителей, выбора и экспериментальных исследований состава компонентов предпечатной композиции. Установлено, что цифровая печать для своей реализации требует разработки технологии эффективной качественной предварительной предпечатной подготовки. Разработан методический подход к формированию эффективного состава предпечатных композиций.

2. Проведены исследования и анализ эффективности применения катионных соединений различного химического строения (четвертичное соединение полиаммония, четвертичная соль модифицированного полиалкиламина) в процессе предпечатной подготовки хлопчатобумажной ткани под цифровую печать. Выявлено, что применение катионных соединений повышают показатели интенсивности окраски в 1,5 - 2 раза в зависимости от структуры катионного соединения. Наилучшие результаты получены при применении катионных соединений на основе четвертичного соединения полиаммония.

3. Выявлено, что в основе эффективности действия препаратов катионного типа лежит доказанная в электрохимических исследованиях зависимость между степенью катионизации, изменением £ - потенциала и сорбционными свойствами целлюлозного волокна. Положительный заряд целлюлозного волокна обуславливает повышенную сорбцию анионных активных красителей катионизированным волокном.

4. Проведены экспериментальные исследования влияния вида и концентрации загустителей в составе предпечатной композиции на жесткость хлопчатобумажных тканей и интенсивность получаемых окрасок. В результате исследований определены эффективные концентрации загустителей в составе предпечатной композиции, обеспечивающие наилучшее качество печати. Установлено, что качественную предпечатную подготовку хлопчатобумажной ткапи обеспечивают композиции, содержащие природные и синтетические загустители в концентрациях: манутекс R/S 0,7 - 1,2 %, принтекс 1-1,2 %.

5. Исследовано влияние концентраций щелочных агентов, гидротропного вещества (мочевины) и слабого окислителя (лудигол) в составе предпечатной композиции, содержащей катионное соединение, на интенсивность окраски хлопчатобумажной тканей чернилами на основе активных красителей. Установлено, что при сбалансированном введении в состав предпечатной композиции названных компонентов в концентрациях: щелочной агент (гидрокарбонат натрия) - 25 - 30 г/л, мочевина - 200 г/л, лудигол - 10 г/л достигается повышение интенсивностей окрасок на 15 - 20 %.

6. Проведены исследования и оценка влияния катионных препаратов на устойчивость окраски текстильного материала к различным видам внешнего воздействия для различных загустителей. При использовании в предпечатных композициях катионных соединений получены хорошие показатели устойчивости окраски текстильного материала из целлюлозного волокна чернилами на основе активных красителей к мокрому и сухому трению, а также к мокрым обработкам. Устойчивость окраски повышается по сравнению с образцами, не обработанными катионными соединениями.

7. Экспериментально определены эффективные условия фиксации активных красителей при применении катионных соединений в предпечатной композиции. Такими условиями являются: фиксация насыщенным паром при Т = 102 °С и продолжительностью 8 мин при концентрации мочевины 200 - 250 г/л. Установлено, что предварительная предпечатная обработка хлопчатобумажной ткани катионными соединениями (Верификс ТР/35, Гидрокол ONE) повышает фиксацию красителей в 1,5 раза.

8. В результате проведенных экспериментальных исследований определены эффективные составы предпечатной композиции для цифровой печати.

Полученные составы предпечатной композиции обеспечивают высокие колористические показатели окраски хлопчатобумажных тканей при наименьших концентрациях компонентов в составе предпечатной композиции.

9. Исследованы технологические характеристики эффективного состава предпечатной композиции. Установлено, что введение катионных соединений в предпечатную композицию не оказывает существенного влияния на реологические свойства предпечатной композиции. Использование соединений на основе четвертичной соли полиаммония в составе предпечатных композиций обеспечивают хорошие показатели устойчивости предпечатной композиции.

10. Проведен экономический анализ эффективности применения катионных соединений в составе предпечатной композиции для подготовки хлопчатобумажной ткани под цифровую печать. Применение разработанной предпечатной композиции с катионными соединениями позволяет снизить затраты на цифровую печать хлопчатобумажного материала.

11. Разработанный состав предпечатной композиции с применением катионных соединений успешно апробирован в производственных условиях ЗАО «Колор - плюс». Подтверждено получение продукции более высокого качества по сравнению с традиционной цифровой печатью.

Достоверность полученных в работе результатов достигается полнотой учета факторов, влияющих на качество цифровой печати хлопчатобумажных тканей чернилами на основе активных красителей, корректным выбором основных допущений, ограничений и исходных данных, адекватно отражающих основные особенности предпечатной подготовки, и подтверждается результатами экспериментальных исследований.

Результаты и выводы диссертационной работы были использованы при выполнении рисунков на хлопчатобумажных тканях для производства остромодных моделей одежды и рекламных изделий на предприятиях «Колор -плюс» и «Скифы».

Результаты диссертационной работы могут быть использованы при создании и эксплуатации технологических линий для цифровой печати текстильных материалов на отечественных предприятиях текстильной промышленности.

1. Г.Е.Кричевский, Толковый словарь терминов: текстиль и химия, Изд. МГУ Москва, 2005г., 300с.

2. Г.Е.Кричевский, Химическая технология текстильных материалов, в 3-х т.Т.2, Изд.МГУ, Москва 2000.436с.

3. Химическая технология текстильных материалов: Учебник для вузов/ Кричевский Г.Е., Корчагин М.В., Сенахов А.В., М.: Легпромбытиздат, 1985.-640с.

4. Сенахов А.В., Коваль В.В., Садов Ф.И., Загустки, их теория и применение. М."Легкая индустрия" 1972г. 304с.

5. Хвала А., Ангер В., Текстильные вспомогательные вещества, Москва, Легпромбытиздат. 1991,417с.

6. Степанов А.С., Загустки и печатные краски, М.:Легкая индустрия" 1969г. 176с.

7. Die drucktechnischen Eigenschaften altrnativer Guarverdicker im Reaktivdruck/ Sostar S, Schneider R.// Texilveredlung/-1998/ 33,№2 3. c.47 - 52.

8. Г.Е.Кричевский, Физико химичские основы применения активных красителей, М.: Легкая индустрия, 1977, 262с.

9. Сенахов А.В., Физико-химические основы процесса печатания текстильных материалов: Монография.-М.: Легкая пром-сть и бытовое обслуживание, 1986. -208с.

10. И. Ковш, Inkjet-революционное направление в текстильной печати. //Текстильная химия, спецвыпуск, № 2 (22) июль 2003.с12 13.

11. Inkjet Druch: Standortbestimmung und Perspektiven. Potz Thomas// Texilveredlung 2002.- 33,№ 5 6. c.15-16.

12. Inkjet революционное направление в текстильной печати. И. Ковш, ЛегПромБизнесДиректор, № 3 (53) март 2003.

13. Verfahren zur Formulierung von Rezepten fur den Textildruck:3aHBKa 10113373 Германия, МПК7Э067/00 Josef (Patentanwalte Westphal, Mussgnung& Partner, 78048 Villingen-Schwennigen) № 10113373/1; Заявл. 20.03.2001; Опубл. 24.10.2002.

14. Чайкин А. «Правдивая сказка о технологиях XXI века». Легпромбизнес директор, 2002. № 3.

15. Inkjet technologia pre potlacanie textilii/ Hodul P.//Vlakna a Text 1999. - 6. № 1 c.47 - 50. ul5. Tab 2. Bibl 4.18. "Texstildruck im ink jet - Verfahren" ITB Inernational Textile Bulleten 3/2000, Martin Klemm.

16. Сазонова Л.В., Петер Хендрикс, "Новая концепция текстильной печати фирмы 'Сторк'", Текстильная химия №2(18) 2000, спецвыпуск РСХТК.

17. Вернер Хигеман, "Цифровые технологии в производстве печатных шаблонов"//Текстильная химия №2(18) 2000, спецвыпуск РСХТК, с.96 97.

18. Макачев А.Н. "Компьютерная подготовка изображений" //Текстильная химия, сентябрь 2004, с. 29 32.

19. Textildruc: Quick response mit Ink Jet- Druck.Henke Rolf B. Textiennetwork 2003 l.№2. c.22-24.

20. К.Шпитцнер " Печатание текстильных материалов", перевод с немецкого к.т.н.Карлова, М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984г.

21. Textilien furden Ink Jet Druck// Melliand Textilber 1998 - 79/№ 11 -12. c. 869.29."Digital ink jet - printing activanies.'V Holmeslan.Afr.Text - 2000.Aug - Sept.c. 17,19.

22. Кричевский Г.Е., Никитков В.А. Теория и практика подготовки текстильных материалов .-М.:Легпромбытиздат, 1989.-208с.

23. Technical revolutions in textil printing// Text. Texchnol. Dig/1996 -53. № 6 Ptl 1 c. 57.

24. The buture printing will be digital// VanParus M. (Unitex, Beervelde/Belgium) Melliand Int. 2002 № 3.218 219.

25. Ink jet -Technologie im Texstildruck// Dr. Jean - Philippe Stefanini// Melliand Textilberichte ,1997. - 78 № 3.

26. Printed cloth and method manufacturing the Same: ПАТ.6352 563 США, МПК7 D06P5/15, D06 P5/30.

27. Tinten fur die digitalen Texstildruck /Siegel B.,Siemensmeyer K.// Melliand Textilber 1998 79, № 11-12.

28. Г.Е.Кричевский, Химическая технология текстильных материалов, том в 3-хт.Т.1, Изд. МГУ, Москва 2000. с.436.

29. В. Ф. Бородкин «Химия красителей» учебник М. 1981, 367 с.

30. Кричевский Г.Е., Олтаржевская Н.Д., Яковлева Т.П. Способы фиксации активных красителей при печатании тканей из целлюлозных волокон, М.: ЦНИИТЭМ Легпром 1975, 56 с.

31. Мельников Б.Н., Блиничева И.Б., Кириллов М.Н. и др. Лабораторный практикум по применению красителей. Учебное пособие для студентов и вузов. М.: Легкая индустрия, 1972, 246 с.

32. Digital Inkjet - Textilfarben von Leson. Mittex: Schweizerische Fachschrift die Textilwirtschaft 2000, № 4, 31c., 1 ил.

33. Phosphorecent ink for use in an ink-jet printer: Пат. 6749773 США, МПК7С09К 11/02. Hewllet Packard Development Compony; L.P. Emanuell Jeffrey V. № 09/825620; Заявл. 03.04.2001; Опубл. 15.06.2004. МПК7 252/301.

34. Ink and coating composition: Заявка 2332438 Великобритания Lavery A.J., Watkinson J., Zeneca Ltd. №9827475.6 Заявл. 15.12.1998. Опубл. 23.06.1999.

35. Ink for ink jet recording: Заявка 1457534, ЕПВ, MnK7C09D 11/00, Kiwa Chemical Ind. Co. Ltd. Maekaha Shunji, Tanapa Hirori. № 02783809.3; Заявл.09.12.2002. Опубл. 15.09.2004.

36. Ink composition containing sodium tetraphenylbromide: Пат. 6777462, CUIA, MnK7C09D 11100 Xerox Corp., Smith Thomas W., Cold Richard L., McGrane Kathleen M., Hiep Ly. №09/990375; Заявл. 23.11.2001; Опубл. 17.08.2004.

37. Water based intaglio printing ink; Пат.681887, США. MnK7C09D Sun Chemical Corp., Malanga Joseph, Nachfololger Solomon J. №09/961887. Заявл. 24.09.2001; Опубл. 09.11.2004. НПК 523/414

38. Tinten und Tinten satze fur Ink Jet - Drucker; МПК7С09 D11/02.J/S/Staedtler GmbH&Co.,Muller Anke. № 199 165 32.7.3аявл. 13.04.1999., Опубл. 26.10.2000. Нем.

39. Ink for ink-jet recording: Пат. 6758889 США, MnK7C09Dll/02. Brother Kogyo K.K., Koga Narumi, Goto Kazuma, Kobayashi Naomichi, Aoyama Michiko, Higa Shiyama Shunichi Fujior Masaya. № 10/101376; Заявл. 20.03.2002; Опубл. 06.07.2004, НПК 106/32.43. англ.

40. Ink jet - Tinte: Заявка 10111655.Германия,МПК7, C09D1 l/16.Agfa-Gevert AG, Helling Gunter. № 10111655.1.; Заявл. 12.03.2001; Опубл. 02.10.2002.

41. Калонтаров И.Я. "Свойства и методы применения активных красителей", Душанбе, Изд. "Дониш", 1970, с Л 87.

42. Беленький Л.И., Шкловер Д.А., Рымов А.И. и др. Применение цветоведения в текстильной промышленности. Сборник статей. 4.2, Легкая индустрия , 1971,400с.

43. Маркуза К.М. "Поверхностно активные продукты в текстильной промышленностию".- М.:Химия, 1940.

44. Либкинд.Р.М., Зенина С.А., Гомагцук.Е.И., "Препараты для повышения устойчивости окрасок'7/Текстильная промышленность, 1976. № 8, с. 61 63.

45. Куваева Е.Ю, Одинцова О.И., Мельников Б.Н., K.JT. Андреев "Использование новых ПАВ для упрочнения окрасок тканей, колорированных прямыми красителями", Технология текстильной промышленности № 1(282) 2005г,с.54- 57.

46. Справочник «Отделка хлопчатобумажных тканей», под редакцией Б.Н.Мельникова, 2-е издание, 2003 г, 532 с.

47. Журнал «Текстильная промышленность» В.К. Крюков, Т.Г.Музарбекова, 1998 г. № 3,с. 38.

48. Хвала А. Химические вспомогательные вещества в текстильной промышленности. -М.: Гизлепром, 1959. 48. 498с.

49. Фротшер Г. Химия и физическая химия текстильных вспомогательных материалов. -М.: Гизлепром, 1958.

50. Мельников Б.Н., Осмин E.A., Радугин В.Г.: Применение цибакроновых красителей для крашения из целлюлозных волокон. 677.028 М 78.

51. Андросов В.Ф. Крашение синтетических волокон: Учебное пособие для вузов.-М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1984. 272с.

52. Мельников Б.Н., Морыганов П.В.Теория и практика интенсификации процессов крашения.М.: Легкая индустрия, 1969, 271с.

53. Cloth for textile printing, and textile printing process using the cloth and print obtained ЛегеЬу:ПАТ 6200667 США. Canon K.K., Haruta Masahiro., Koike Shoji, Shirota Koromo, Suzuki Mariko.

54. Inproving the dyebility and fastness properties of cotton fabric to wards reactive and direcht dyers via chimical modification// Textil. Technolog. .Dig. 1996 53. № 11, Pt 2, c.21 -25.

55. Non formaldehyde nitrogen-containing fixing agent for direcht dyeing//Amer Dyestuff Rept-1996-85 №10. C.-39-45.

56. Ink composition and process for producing the same: Пат. 6811598 США, Natural Pest FX, Inc., Micale Fortunato Joseph. № 10/155565, Заявл. 24.05.2002. опубл. 02.11.2004. НПК 106/31.61.

57. Куваева Е.Ю. Разработка закрепляющего препарат для упрочнения окрасок целлюлозных материалов, колорированных прямыми красителями: Дис. канд. техн. наук.-Иваново 2004 г.

58. Волков В.А "Лабораторный практикум по физической и коллоидной химиям". МГТУ им. А.Н.Косыгина, 1997.

59. Методы исследования в текстильной химии: Справ./Под ред. Г.Е.Кричевский -М.:1993 -401с.

60. Кричевский Г.Е. "Лабораторный практикум по химической технологии текстильных материалов". Москва 1995. -397 с.

61. ГОСТ 9733.27 83 «Методы испытания устойчивости окраски к трению».

62. ГОСТ 9733.4 83 «Методы испытания устойчивости окраски к стирке».

63. Вентцель Е.С., Овчаров JI.A. Теория вероятностей и её инженерное приложение. М.: Наука, 1988, 480с.

64. Чарыкин А.К. Математическая обработка результатов химического анализа.-Л.: Издательство ЛГУ, 1977, 92с.

65. Технологические расчеты в химической тхнологии волокнистых материалов: Учеб. пособие для текст. вузов/Беленький Л.И., Росинская Ц.Я., Мельников Б.Н. и др.2-е изд., перераб. и доп.-М.: Высш. шк. 1985.-240 е., ил.