автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Разработка и применение препаратов на основе наф-тилсульфокислот для пероксидного отбеливания хлопчатобумажных текстильных материалов

ХЕРСОНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХШЧНИЙ УН1ВЕСТИТЕТ

р г б од

1 2

МАМАЙ ОЛЬГА ГВАНШНА

УДК 677.826

РОЗ РОБКА IЗАСТОСУВАННЯ ПРЕПАРАТГО НА OCHOBIНАФТЫСУЛЬФОКИСЛОТ ДЛЯ ПЕРОКСИДНОГО ВИБШЮВАННЯ БАВОВШШИХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕР1АЛШ

Спещальшсть 05.19.03 - Технолопя

текстильних матер1ал1в

АВТОРЕФЕ PAT

дисертацп на здобуття наукового ступеня кандидата техшчних наук

Херсон 1998

Дисертац1ею е рукопис

Робота виконана в Херсонському державному техн1чному ун!вереитет1

Науковий кер!вник доктор техн!чних наук, профееор Сльозко Григорй Федорович, Херсонський державний техн!чний ун1верситет, зав. кафедрою техн1чно! х1мП

0ф1ц1йн1 опоненти:

доктор гехн!чних наук, профееор М1щенко Ганна Володимир1вна, Херсонський -державний техн!чний ун1верситет, профееор кафедри х1м1чно! технологи водокнистих штер1ад1в кандидат техн!чних наук, нач. в1дд1лу маркетингу ВАТ "Краситель Пол1щук Степан Олександрович

Пров1дна установа

Хмельницький технолог1чний ун!вереитет Под1лля

Захист в1дбудеться " 7 " травня 1998 р. о 14 годин! на зас1да£ спец1ал1зовано! вчено! ради Д 19.01.01 при Херсонському державне техн!чному ун1верситет1 за адресою: Херсон, Бериславське шосе, 24

3 дисертац1сю можна ознакомитесь у 51бл1отец1 Херсонського держг ного техн1чного ун1верситету за адресою: м.Херсон, Бериславське о се, 24.

Автореферат розЮланий "_!£_" кв!тня 1998 р.

Вчений секретар спец1ал1говано! вчено! ради

ез!ков В

Актуальность теми. Одн1ею з головних задач, як1 стоять перед текстильною промислов1стю е п1двищення якоет1 продукцП, П конку-рентоздатност1 на св1товому ринку шляхом створення нових високое-фективних текстильно-допом1;*них речовин 1 науково-обгрунтованих, економ!чно ефективних технолог1чних процес1в.

Колористичному оформлению текстильких матер!ал1в передуе комплекс операц1й, як! складають процес п1дготовки 1х до основних про-цес!в опорядаувального виробництва - фарбування 1 нанесения в1зе-рунка на тканини. Шдготовка текстилъних матер1ал!в з целюлозних волокон зд1йснюеться з метою надання 1м ст1йко! 1 високо! кап1ляр-ност! 1 б1лизни. Б1лизна необх1дна-для отримання чистих, яскравих кольор1в, особливо у випадку св1тлих, пастельних в1дт1нк1в забарв-лення, а також для тканин, як1 випускаються в 61лому вигляд! або з нанесенш в1зерунком на б1лому фон1.

Для виб1лювання матер1алу необх!дно видалити з нього забарв-лен1 дсм1шки природного походження, чого досягають руйнуванням 1х хромофорно! системи по ненасиченим подв!йним эв'яэкам. Найб1льш эфективно ненасичен1 эв'язки руйнують окисники, тому вони 1 засто-совуються в якост! виб1лиочих препарат1в.

В даний час 80-90% вс1х тканин в св1т1 виб1лзоеться з застосу-ванням пероксиду водню.

Пероксид водню мае ряд переваг пор1вняно з 1ншими окисниками, в1н забезпечуе високий 1 ст1йкий ефект б1лизни при пом1рн1й небез-пец1 пошкодаення волокон, дае широку мозшв1сть вибору умов эасто-суванна (пер1одичн! 1 неперервн1 способи), е доступним, дешевим и нетоксичним виб1люючим препаратом.

До допом1жних речовин при пероксидному виб1люванн1 в!дносять регулятори розкладу пероксиду водню, активатори 1 поверхнево-ак-тивн1 речовини (ПАР).

Чистоводн1 розчини пероксиду водню ст1йк1, але будь-як! сполу-ки, як! зводять в них, зб1лыпують швидк1сть розоаду пероксиду по катал1тичному механ1зму або з-за реакц!й з ним. 3 точки зору ефек-тивност1 процесу виб1лювання реакц1я катал!тичного розкладу пероксиду водню небажана: вона не т1льки не забезпечуе б!лизни, але й приводить до деструкцП целюлози. Поск1льки в розчини пероксиду еодню разом з водою, парою, реагентами 1 оброблюваним матер1алом вводиться 1 значна к!льк1сть катал!эатор1в, як! сприяють катал!тич-

ному роакладу перокеиду» то виникае необх!дн1сть стабШзацП роз-чин!в для виб!лювання шляхом введения спец1альних речовин, як1 по-давляють катал1тичну реакц!» розкладу пероксиду водню 1 маютъ назв; регулятор!в.

В якост1 регулятор1в розкладу пероксиду водню при виб1люванн: бавовняних текстильних мaтepiaлiв найб1льше практичне застосувашн находять сил1кати натр!ю (Ма20)Х(5102)у.

Проте сил1кати натр1ю мають ряд недолШв - здатн!сть утворв-вати осади, що зумовлено перетворенням розчинних в вод1 сил1кат1; натр!ю в нероэчинн1 сил!кати кальц1кз 1 магнНо за рахунок соле] жорсткост1 води, п!ддавання дег!дратац11 г1дросил!кат!в при висок!! температур!, в результат! чого утворюетъея пол1мер с1тчасто! структуру що м1стить кремн1й, якии ос!дае на текстильних матер!алах I обладнанн1, що приводить до пог1ршення умов прац1, якост1 обробга текстильних матер!ал1в 1 роботи обладнання; в!дсутн1сть в!тчизняно-го виробництва сил1кат1в, в результат! чого в текстильн!й галуз; 1снуе проблема пост!йного деф!циту цього продукту.

Як1сть виб1лювання текстильних матер!ал1в виэначаеться такс; наявн1стю ПАР. 1х асортимёнт складаеться з речовин заруб1жного ви робництва, або вони недостатньо ефективн!, або б1олог1чно нерозщеп-люван!. Тому необх1дно розробити високоефективн1, б1олог1чно роз-шэшшван1 композтЦйн! ПАР для пероксидного виб1лхшання.

Застосування пероксиду водню в його звичн1й р1дк1й форм мае ряд труднощ1в, пов'язаних з транспортуванням, абер1ганням, ви бухо- 1 пожежонебезпечн1стю продукту. Ця проблема може бути вир1ше на при розробц1 одержання твердих пероксидних сполук - пероксисоль ват1в карбонату натр1ю, як1 б застоеовувазись в опорядаувальном виробництв1 1 на п1дприемствах служби побуту.

Тому особливу актуальн!сть набувае розробка прогресивно! тех нологП пероксидного виб1лювання на основ! наукового п!дходу до пи тання використання нових високоефективних, екодог1чно чистих уегу лятор1в 1 допом!жних речовин для пероксидного виб!лювання целюлог них волокон з метою п1двищення ефективност1 процесу виб1лзгоання покращення якост1 тканин, що випускаються.

Мета роботи: Ф1зико-х!м1чне обгрунтування I розробка техне логП виб!лювання бавовняних текстильних матер!ад!в э застосуванн;

нозих висакоефективних ?екстильно-допом!жних речовин пероксидного виб!лювання на основ! нафт!лсульфокислот 1 пол!окс!гл!колевих еф!-р!в.

Задач1 досл1дження:

- досл!дження впливу р!зних комплексон1в на процес виб!лювання целшозних волокон;

- досл!дження нових регулятор!в розкладу пероксиду водню на основ! нафт!лсульфокислот;

- розробка композшЦйних ПАР для процесс!в пероксидного виб!лювання целюлозних волокон;

- досл.1дження процес!в пероксидного виб1лювання бавовняних целюлозних волокнист матер!ал!в в присутност! нових регулятор!в розкладу пероксиду водню 1 допом!жних речовин, як! впливаоть на ефективн!сть процесу виб!лювання;

- вивчення процесу виб!дюванкя целюлозних волокон твердими пе-роксидними сполукаш - пероксисолъватами карбонату натр1ю;

- розробка високоефективних, коыпозиц!йних, еколоПчно чистих миючих засоб!в з виб!люючим ефектом;

- розробка технологи 1 рексмендац!й по створенню технолог!й пероксидного вкб1лювання целюлозних волокон з застосуванням нових, високоефективних, еколог1чно чистих регулятор1в 1 допом1лших речовин пероксидного виб!лювання;

- апробац1я технологи, розроблено! на основ! одержаних ре-зультат1в досл1джень, в виробництв1.

Наукова новизна одержаних результата. Створен! 1 досл!джен1 нов1 регулятори розкладу пероксиду водню на основ1 нафт1лсульфокис-лот 1 компоэиц!йн! поверхнево-активн1 речовини на основ1 пол1окс1гл1колевих еф1р!в, як1 забеапечуютъ одержання високих по-казник!в якост! виб!лених бавовняних текстильних матер!ал!в. Вияв-лен1 законом!рност! Кх повед1нки в лужно-пероксидних розчинах I розроблен! рекомендацП по створенню технолог!чних процес1в пероксидного виб!лювання бавовняних текстильних матер!ал!в. Установлен! законом1рност! створення технолог!чних процес!в ! рецептур текс-тильно-допом!жних речовин для пероксидного виб!лювання.

Наукова новизна результат!в досл!дкення п!дтверджуеться чотирма

патентами Укра1ни.

Практичне значения одержаних результат^. Роэроблен! рекомеь дацП по створенню технолог!чних процес1в, 1 на Ix ochobI розробле на технолог1я пероксидного виб!лзовання бавовняних текстилышх me тер1ал1в з застосуванням запропонованих нових регулятор!в розкла^ пероксиду водню, що дозволило покращитл умови прац1 1 в1дмовитис в1д засюсування сировини, яку ввозять з заруб1жних кра!н.

Розроблена технология пероксидного виб!лювання алробована i Херсонському ВАТ "БПК".

Роэроблен! високоефективн1 миюч! засоби з застосуванням hobi регулятор1в розкладу пероксиду водню i впроваджен1 в виробництво.

Об'екти i методи досл!дженвя. Основн! досл1ддення проводили« з регуляторами розкладу пероксиду водню, як! представляють пох1д1 нафт1лсульфокислот, а композииДйними поверхнево-активними речовин; ми для пероксидного виб1лювання, як1 представляють композиц: пол1окс1етилен- або пол!окс1.проп!ленгл!колевих еф!р!в синтетичи жирних спирт1в з пол!окс!етиденгд!колевими еф1рами жирних спирт: або аж1лфенол1в.

Задач1, поставлен! в робот!, вир!шувались теоретичними i ею периментальними методами..

Аяал!з лужно-перокеидних розчин1в зд1йснювали методами к1л к1сного анал!зу.

Ступ1нь 61лизни виэначали на спектрофотометр! Specoll-10 (Н меччина).

0кислювально-в1дновний потенц1ал лулшо-пероксидних розчин1в рН розчин!в пероксидних сполук вим!рювали на !оном!р! лабораторн му И-130.

Порядок реакц;П розкладу пероксиду водню ! константу швидкос реакцП визначали граф1чним методом.

Знерг!ю активацП розраховували по р1внянню Аррен!уса.

0ц1нку як1сних покаэник1в виб!лених текстильних матер1ал1Е функц!ональних властивостей мшчих засоб!в проводили у в1дпов!днс т1 з державними стандартами.

Результати експеримент1в оброблен1 у в1дпов!дност1 з методе сучасно! математично! статистики з використанням 1ВМ-сум1сного пе сонального комп'ютера кяасу РС/АТ-Е86 и статистично* д1алогоЕ

системи "Стад1я".Верс1я 4.10.

Особистий внесок эдобувача полягае в постановц1 1 обгрунту-ваян! задач1 досл1дження, в критичному вивченн! науково-техн1чно!, патентно! 1нформац11 1 виробничого досв!ду в питаниях використання регулятор1в, поверхнево-активних речовин для пероксидного виб!лю-вання бавовняних текстшгьних матер!ал1в, теоретичному обгрунтуванн1 х1м1з1лу регулхгачо! дП препарат1в на основ! нафт1лсулъфокислот при розклад! перокеиду водню, в розробц! технологи виб!лювання целю-лозних волокон з застосуванням нових, високоефективнюс, еколог1чно чистих регулятор1в 1 поверхнево-активних речовин пероксидного виб1-лювання, в розробц! виб!люючих препарат1в для текстильно! промисло-зост1 1 миючого засобу для п!дприемств служби побуту, виконанн1 експериыентальних досл1джень в лабораторних 1 виробничих умовах, в проведенн1 виробничих випробувань.

Апробац!я результат!в дисертацП. Основн! положения дисер-тац!йно! роботи докладались 1 обговорювались:

- на науково-практичн!й конференцП "Наукав1 основи сучасних прогресивних технолог!й", Хмельницький, 1994 р.

- на IV Есеукра!нськ!й наукоз!й конференцП "Охорона навко-лишнього середовица 1 рац1ональне використання природних ресурс1в", Донецьк, 1994 р.

- на науково-практичн!й конференцП "Науково-техн1чнии прогрес в перех1дний пер1од розвитку Укра1ни", Херсон, 1995 р.

- на науково-практичн1й конференцП "Ф1зико-х!м1чн1 принципа створення нов!тн1х' технолог1й в текстильн1й 1 легк1й промисло-вост1", Хшльницькии, 1996 р.

Публ1кац!! по тем! дисертац!йно! роботи включають 14 наймэну-вань, в тому числ! статей в зб1рниках наукових праць - 6, патент1в на винаходи - 4, тези допов1дей на конференциях - 4.

Структура и об'ем роботи. Диеертац1йна робота складаеться з вступу, л!тературного огляду, методично! частини, чотирьох розд1л1в екешриментально! частини, загальних висновк1в, списку використаних джерел 1 додакхв. Дисертац1я м1стить 117 стор1нок, 21 таблицю, 19 граф!к1в, 156 найменувань б!бл1ограф1чних джерел.

3MICT РОБОТИ

У вступ1 обгрунтована актуальн1сть теми, сформулъован! мета эадач1 досл1дження, вкаэан1 мэтоди досл!даення, показан1 науко! новизна 1 практшне значения робота.

В д1тературному огляд! показан! основы1 напрямки розвит> виб1люзання бавовняних текстильних матер1ал1в. Розглянут1 особл] вост1 пероксидного виб1лювання 1 показано, що вдосконалення nepoi сидного виб!шовання пов'яэано з розробкою i застосуванням регул: тор1в розкладу пероксиду водню 1 поверхнево-активних речовин. Пр] ведено широкий ряд приклад 1в, де застосування допом!жних речовин единою реальною можлив!спо удоеконалити технолог!чний процос. Kpi тичний анал1э в1тчизняних 1 заруб1жних роб1т дав молишв1сть сформ; лювати комплекс вшог до допом!жних речовин пероксидногс, виб!люва ня бавовняних текстильних матер!ал1в.

На ochobI анал1зу л1тературних даних виэначен! класи о ган!чних сполук, придатних.для. використання в якост1. допомШшх р човин при гороксидному виб1Люванн1. Сформулъован! ochobhI напрям досл1дження препарат!в на основ! нафт1лсульфокислот в якост1 per лятор1в розкладу пероксиду водню 1 пол!окс!гл1колевих еф!р1в якост1 поверхнево-активних речовин при пероксидиому виб1лнзванн! розробки на ц1й ochobI науково-обгрунтовано* технологи 1х застое вання.

Б методичн1й частин1 приведен! характеристики матер1ал!в, використовуються в робот1, описан1 основы], методи досл1дження.

Б експериментальни1й частин1 представлен! 1 обговорен1 резуд тати досл!дхень.

Глава 1. Досл1дження вшшву препарат!в на основ! нафт!лсулыЗ кислот на процес катал!тичного розкладу перокс! водню 1 показники вибЛлювання

Досл1джено вплив р1зних кошлексоутворюючих речовин на б!л] ну, кап1лярн1сть, питому в'язк!г;ть м!дно-ам!ачних розчин!в целкш 1 ступ1нь розкладу пероксиду водню в процес! виб!лювання бавовкя: волокнистих матер!ал!в. Запропонован! нов! регулятори розкладу '

рокг.иду воднзо на основ1 натр1евих солей ди- 1 пол1нафт1лметансуль-фскислот та ди- 1 пол1нафт1лметандисульфокислот (барвал1т КС) 1 продукту конденсацП крезолоформальдег!дно1 смоли з к-судьфокислотов, одерданою з 2-нафтол-б-сульфокислоти, формальдег1ду 1 сульф1ту натр1ю (барвал1т СС).

Для виявлення найб1лыа ефективного мольного сп1вв!дношення компонента в продуктах конденсацП нафт!лсульфокислоти 1 формаль-дег1ду та крезолоформальдег!дно* смоли 1 и-сульфокислоти одержан1 продукти р!эно1 молекулярно* маси 1 досл1ддено 1х вплив на витрату пероксиду водню в ван1 для виб1лювання 1 як!сн1 показкики зиб!лено-го матер1алу. Вибрана оптимальна концентрац1я регулятор1в в вкб1лхз-ючому скдад1. Найб1дьш ефективним е склад лужно-пероксидного розчи-ну э барвал1том КС або барвал1том СС в конце нтрацП 0,1-0,5 г/л.

Дан1 табл.1 показують, що оптимальн! комплексоутворяжч1 влас-тивост! проявляв барвал1т КС, синтезований з нафт1лсульфокислоти 1 формальдег!ду, взятих в сп1вв1дношенн1 2:1, при якому досягааться

Таблиця 1

Вплив сп1вв1дношення нафт1лсульфокислоти 1 формальдег!ду на процес виб1лювання бавовняно! тканини

Показники Сп1вв1дношення нафт1лсульфокислоти 1 формальдег1ду, моль

1:1 1:2 2:1 1:5 5:1

Концентрац1я регулятора

в виб1льн1й ван1, г/л 0,1 0,1 0,1 0,1 од

Ступ1нъ роэкладу перок-

сиду водню, % 46,1 48,3 43,1 62,3 56,1

Б1лизна, 7. 84,2 83,5 86,6 79,1 80,0

Кап1лярн1сть, мм/бОхв 170 167 170 160 158

Концентрац1я регулятора

в виб!льн1й ван1, г/л 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

Ступ1нь роэкладу перок-

сиду водню, % 48,7 50,9 45,2 62,4 56,0

Е1лиана, % 34,9 83,3 86,6 79,4 80,1

Кап1лярн1сть, мм/бОхв 169 164 170 169 160

висок! показники якост1 виб1довання 1 сама найнижча ступ1нь розкла ду пероксиду водню. Як видно з табл.2, н?лб1льш ефективний впли барвал1т СС виявляе при сп1вв1дношенн! кре,золоформальдег1дно1 смол 1 м-сульфокислоти 1:2.

Таблиця 2

Вплив сп!вв1дношення крезолоформальдеПдно! смоли 1 и-сульфокислоти на процес виб1ллвання бавовняно! тканини

Показники Сп1вв1дношення креэолоформальдег1дно! смоли 1 и-сульфокислоти, ыоль

1:1 1:2 2:1 1:5 5:1

Концентрац1я регулятора в виб!льн1й ван1, г/л Ступ1нь розкладу перок-сиду водню, % Б1лизна, I

Кап!лярн!сть, мм/бОхв

0,1 ОД 0,1 од од

52,0 48,1 57,1 59,1 61,4

34,4 86,1 83,9 79,8 78,с

168 168 165 158 160

0,5 0,5 0,5 0,5 0,5

54,0 48,3 58,4 59,5 63,5

84,2 86,2 84,0 80,0 79,:

166 165 165 158 159

Концентрац1я регулятора в виб1льн1й ван!, г/л Ступ1ш> розкладу перок-сиду водню, % Б1лизна, 7.

Кап1лярн1сть, ым/60у:в

Досл1джено вплкв концентрацП барвал1ту КС, барвал!ту СС щ з!ставлен1 з традиц1йно застосовуваним метасил1катом натр1ю ; к1нетику розкладу пероксиду водню 1 як1сн1 показники виб1леного м; тер1алу. Отримано дан1, як1 св1дчать про те, що виб!лювання баво: няних текстиль нюс матер!ал1в в присутнос?! барЕал1ту КС або ба вал1ту СС в концентрац!I 0,1-0,5 г/л забезпечуе найб1льш рац1онал ну витрату пероксиду водню 43-48% ( витрата пероксиду водню в пр сутност1 метасил!кату натр!ю складае 76%).

Вивчено зплив концентрат! регулятор1в розкладу пероксиду во ню на витрату г1дроксиду натр!ю. Одержан! дан1, як1 св1дчать п те, щр при Еикористан1 натр1евих солей ди- 1 пол1нафт1лметансульф кислот та ди- 1 пол1нафт!лметандисульфокислот витрата г!дрокси

натр1ю складае 18-207,, а при використан1 продукту конденсацП кре-золоформальдег1дно1 смоли з и-сульфокислотою, одержано» з 2-наф-тол-6-сульфокислоти, формальдег1ду 1 сульф1ту натр1ю 28*.. Така нез-яачна нитрата г!дроксиду натр1ю може бути зумовлена тим, що дан! регулятори розкладу пероксиду водню здатн1 праявляти буферн1 влас-ТИВ0СТ1.

Це створюе передумови для повторного використання робочого розчину п1сля виб1лювання при пер1одичному способ1 виб1лювання. Установлено, що застосування нових регулятор1в розкладу пероксиду водню дозволяе використовувати робочий розчин п1сля першого I другого виб1лювання.

Установлено, що целюлоза бавовни, виб1лена в присутнос1 бар-вал1ту КС або барвал1ту СС мала висок1 показники питомо! в'язкост1 м1дно-ам!ачних розчин1в.

Таким чином, при використанн! барвал!ту КС або барвал1ту СС в процес! пероксидного виб1лювання зникуеться пит ома витрата пероксиду водню, не рушуеться цэлюлоэа, можлиЕе повторне використання ванк для вкб1лювання, що сприяе рац1ональному використанню ресурс1в 1 п1двищенню еколог1чно! чистоти виробництва.

Глава 2. Досл1даення впливу поверхнево-активних речовин на процеси пероксидного виб1лювання

Досл1даено вшшв 1оногенних, не1оногенних 1 амфол1тних поверхнево-активних речовин на ступ1нь б1лизни, кап1лярн!сть бавовняно! тканини при пероксидному виб1люванн1 1 показано, що наиб1льш висок1 як!сн1 показники виб1лэно1 тканини одержан1 при використанн1 не1оногенних ПАР. Еивчен! не!оногенн! ПАР трьох груп, як1 в1др1зня-ються Судовою г!дрсфобно! частини молекули: оке1етильован1 спирта (синтанол ДС-10), окс!етильован1 жирн! кислоти (стеароке-920, стеа-рокс-5, диокс1етш1енгл1колевий еф1р жирних кислот кокосового масла), окс!етильован1 алк1лфеноли (неонол АФ 9-9, неонол АФ 9-10, не-онол АФ 9-12), ступеней окс1етилюзання 1 досл1дхено вшшв на показники якост1 тканини, виб1лено! луашо-пероксидним розчином. Виб1люваяня з використанням пол!окс1етиленгл1колевих еф!р1в синте-тичних жирних спирт1в фракцП С10-С18 або пол1окс1етиленгл1колевих еф!р1в моноа/1к1лфенол1в зб1льшуе кап!лярн1сть на 8-23мм 1 б!лизну

жирних кислот. Ступ1иь окс1етилювання неонолу в1д 9 до 12 не епли-вае на ревультати виб1лювання.

Досл1даено вплив композиц1й г1дроф1льно! 1 г1дрофобно1 ПАР на ефективн!сть вибШвання 1 установлено, що композицП, як! с клад а-ються з г1дрофобно! ■ ПАР (проп1нол Б-400, синтанол АЦСЕ-12) 1 г1дроф!льно1 ПАР (неонол АФ 9-12, синтанол ДС-10) в масовому сп1вв1дношенн1 (1-15):(32-18) справляютъ б1лыпий ефект на б1лиэну 1 кап1лярн1 властивост1 волокнистого штер1алу, н1ж ксжен а них окре-мо.

Результата досл1даень дозволили. виявити с1нерг1гм суы1шей ПАР (табл.3) 1 рекомендувати 1х для промислового використання.

Введения в склад для виб1лювання композиц1й ПАР дозволяе до-датково зб1льшити б1лиэну на 2,0-4,ОХ 1 кап1лярн1сть текстильного матер1алу на 30-40 мм. Результат!! досл!дження покладен! в основу патенту на винах1д.

Таблиця 3

С1нерг1чний ефект сум1ш1 не1оногенних ПАР при виб1люванн1 бавовняно! тканини

--!-!--_

НеЮногенна ПАР | Б1лизна, % | Кап1лярн1стт,,

| | мм/60 хв

_1_I--

проп1нол Б-400 82,4 106

синтанол АЦСЕ-12 82,6 10^

неонол АФ 9-12 84,0 "125

синтанол ДС-10 84,2 130

проп!нол Б-400 (30ч.) 86,1 161 неонол АФ 9-12 (70ч.)

проп!нол Б-400 (30ч.) 86,3 166 синтанол ДС-10 (70ч.)

синтанол АЦСЕ-12 (30ч.) 86,2 165 неонол АФ 9-12 (70ч.)

синтанол АЦСЕ-12 (30ч.) 86,4 170 синтанол ДС-10 (70ч.)

и

Глава 3. Х!м!зм рэгулшчо! д!Л препарат!в на основ1 нафт1л-сульфокислот при розклад1 пероксиду водню

Одним з валливих параметра процесу виб1лювання, як1 характеризуют окислювалъну эдатн1сть системи е окислюваяьно-в1дновний по-тенц1ал (ОВП).

Для оц1нки вплизу барвал1-ту КС 1 барвал1ту СС на величину ОВП лужно-пероксидних розчин!в була вивчена залежн!сть ОВП лужно-перок-сидних розчин1в в присутност1 барвал!ту КС, барвал1ту СС 1 мета-сил1кату натр1ю з1д концентрацП г!дроксиду натр1ю (рис.1). Пор1вняння результата зм1ни ОВП лужяо-пероксидних розчин1в показало, що значения ОВП луяно-пероксидних розчин!в в присутност! бар-

Концентрац1я г1дроксиду натр1ю, г/л Рис.1 Залехн1стъ окислювад>но-в1дновного потенц1алу лужно-пероксидних розчин1в в1д концентрацП г1дроксиду натр!ю 1 - метасил1кат натр!ю; 2 - барвал1т СС; 3 - барвал1т КС вал1гу КС або барвал1ту СС вище значень ОВП лужно-пероксидних роз-чин!в при використанн1 метасил!кату натр1ю. Внасл1док проявления буферних властивостей метасил!кату натр!ю, барвал1ту КС, барзал!ту СС эб!лыпення концентрацП г!дроксиду натр!ю б1льше 2 г/л практично не впливае на ОВП. При концентрацП г!дроксиду натр1ю 1,5-1,7 г/л ОВП лужно-пероксидного розчину а присутност! барвал!ту КС складам

0,37-0,39 В, що вдв!ч1 б1льше, н!ж при використанн1 метасил1кзз натр!ю.

Вивчено вплив барвал!ту КС пор1"вняно э метасил!катом натр!ю температуря на к1нетичн! параметри реакцП розкладу пероксиду во? ню. Установлено, що реакц!я розкледу пероксиду водню в лужному се редовищ! в присутност! регулятор!?, виб!лювання е реакц!ею першм порядку. Швидк1сть реакцП при пост1йн1й температур! знижуеться час1 по м1р! в!ддалення найб!льш реакц!йноздатних сполук волош Константа швидкост! реакцП при 95° С в присутност! барвал1ту I нижче в 2,5 рази в початков1й стад!! процесу 1 в 3,3 рази в к!нц( в!й. Д1 дан! покаэують, що при вибШванн! бавовняних волокнист] матер!ал!в в присутност! мэт'асил!кату натр!ю пор1вняно з барвал!т( КС швидк!сть розкладу пероксиду водню б!льша, що певне псяснаегы прот!канням двох реакц!й: взаемод!я з нецелшозними сподуками ы локна ! катал!тичний розклад пероксиду водню. При використалн! ба; вал!ту КС очевидно поб1чп1 реакцП 1 реакцП катал!тичного роэкда, пероксиду водню зведен! до м!н!муму.

Енерг!я активац!2 розкладу пероксиду водню в присутност! ба вал!ту КС вище в 1,4-1,7 рази, н!» в. присутност! метасил1ка натр!ю.

Глава 4. Досл!дмення процесу виб!лювання целюлозних матер!ал твердими яероксиднши сполуками

Висока ст!йк!сть твердих пероксидних сполук дозволяе викори товувати 1х не т!льки як !ндив!дуальний препарат, але ! в компое цИ з ПАР 1 1щши допом!жними речовинами.

Тому представляло !нтерее досл!дження впливу рН 1 склв виб!лиочого розчину на показники якост! бавовняно! тканини., виб1д но! пероксиднищ сполуками. В якост1 твердих пероксидних сполук I користовували пероксисольват п!рофосфату натр!ю, монопероксисолы сечовини, пероксисольват карбонату натр!ю ! пероксоборат натр; Анал!з експериментальних даних показав, що виб!лшч! властивсх виб1люючих агент!в посилюються при зб!льшенн1 лужност! середовш Оптимальним е рН 10-11, при якому виб1лювання достатньо ефектива волокно не дуже руйнуеться. Перевагою монопероксисольвату сечови пероксисольвату карбонату натр!ю 1 пероксоборату натр!ю при виб!.

ванн1 в лужному середовщ1 е менше пошкодження тканини. Перокси-сольват карбонату натр!ю 1 пероксоборат натр1ю е найб!льш ефектив-ними виб1лшочими реагентами, як1 эабезпечують висок1 покаэники якост1 виб1лених бавовняних волокнистих матер1ал!в (ступ1нь б!лизни 86-86,8%, питома в'язк1сть м1дно-ам1ачних розчин1в целюлози 1,88-1,96).

В зв'язку з цим представляе 1нтерес розробка виб!люючих препа-рат1в, як! представляють сум1ш виб!лювача на основ1 пероксисольвату карбонату натр1о або пероксоборату натр1ю в присутност1 регулятора розкладу пероксиду водно 1 поверхнево-активних речовин. В якост1 регулятор!в при виб1лгаванн1 пероксисольвату карбонату натр1ю або пероксоборату натр!га використан1 сум1ш натр1евих солей ди- 1 пол1нафт1лметансульфокислот та ди- 1 пол1нафт1лметандисульфокислот або продукт конденсацП крезолоформальдег!дно1 смоли з и-сульфокис-лотою, одержаною з 2-нафтол-б-сульфокислоти, формальдег1ду 1 сульф1ту катр1ю. В якост! ПАР використано композиц!ю не1оногенних препарат1в синтанол ЦСЕ-12 1 синтанол ДС-10 (30:70). Оц1нено виб!люючу д!ю на бавовняну тканину одержаних виб!лкшчих препарат1в 1 установлено, що препарати з вм1стсм пероксисольвату карбонату натр!ю 28-35% в присутност1 барвал1ту КС або барвал1ту СС в к!ль-кост! 0,03-0,06% в!д гагальноК маси 1 16-20% ПАР можуть бути вико-ристан1 при виб1люванн1 бавовняних целюлозних волокнистих ма-тер1ал1в в опоряджувальному виробництв1. При цьому отриман! дос-татньо висок! значения б!лизни (86-87%) ! кап!лярност! (157-160 мм/60 хв) при неэначному пошкодженн! волокна (питома в'яэк!сть м1дно-ам!ачних розчин1в целюлози 1,8-1,9).

При виб!люванн! бавовняних волокнистих матер!ал!в виб!люючим препаратом, який м1стить виб!лювач на основ! пероксоборату натр1ю, одержан! реаудьтати, аналог1чн1 даням, отриманим при виб1люванн1 препаратом., що м!стить пероксисольват карбонату натр1ю. В зв'язку з в1дсутн1стю виробництва пероксоборату натр1ю в УкраШ, препарат на основ! пероксоборату особливого 1нтересу не представляе.

Препарати з вм1стом пероксисольвату карбонату натр!ш 5-15% в присутност! барвал1ту КС або барвал!ту СС в к1лькост! 0,04-0,09% в!д загально* масы и ПАР 6-10% можуть бути використан1 на п!дприем-ствах служби побуту для прання вироб!в з целюлозних 1 зм1шаних волокон.

3 АГАШИ ШСШВКЙ

1. Роэроблена технология пероксидного вкб!лювашш бавовнянв текстильних матер1ал1в в заетосуваннам кових, високоефективнш еколог!чно чястих регулятор1в розкладу пероксиду водню 1 поверхне во-активних речовин. Винченi властивост! 1 х!м!зм дП нових регуля TopiB 1 поверхнеБО-активных речовин. в процесах пероксидного вибШ вання бавовняних целюлозних волокнист матер!ал!в.

2. Биерше запропонован! i досл!дкен! в якост! регулятор!в рое кладу пероксвду водню в процесах виб!лювання целюлозних волоке сум1ш! натр!евих солей ди- i пол1нафт! лметансульфокислот 1 ди-поя1нафг1лме5,андисульфоккслот 1 продукт коцденсацП крезолоформаль дег1ро1 смоли з w-сульфокиелотш, одержаною з 2-нафтол-б-сульфс кислоты, формадьдег!ду 1 сульф!ту натр!ю. В присутност! вказаш сполук вивчен! процеси розкладу пероксиду водню в ванн! для виб!лх вання 1 показано, що застосування нових регулятор1в розкладу перо? сиду водню забезпечуе витрату окисника 43-48%, що лор!вняно з мете сил!катом натр!ю, який традиц!йно використовуеться для етабШзац! роэчин1в пероксиду водшо, нкжче на £7-32%. Де дозволяв вану д; вибШшання використовувати повторно. Нов! регулятори розкладу m роксиду водню доэволявть повн!ств виклочити з процес!в виб!люваш менш ефективний метасийкат натр1ю, який 1мпортуеться з заруб1жш кра!н.

3. Розроблен! комповиц1йн! ПАР для процес!в пероксидно] ви5!лтання целюлозних волокон на основ! пол!окс!проп!ленгл!колев] еф!р!в н-бутилового спирту або под1окс1етиленгл!колевих еф!рГз си тетичвих жнрких спирт!в фракцП 016-020 1 пол i оке 1 е игле игл i колев: еф!р!в моноалк!лфенол!в або пол!окс!етменгл1колевих e$!pirj сини тачних жирних спирт!в фракцП C1Q-CÍ8 в масовому сп1в;в1дношен] (1-15):(32-18). Установлено, що застосування розроблглшх коми зйц!йних ПАР доэволяе отримати висок1 значения '¿шйллярнос1 165-170мм, а також викориетовувати 1х в якост! шш. засоб!в д. процес!в виб!лювання,

4. Бивчено х!м!зм регулшчо! дП препарат!в ни основ! нафт! сульфокислот при розклад! пероксиду водню ! визнкчен! к1неткчн! п раметри реакц!! роакладу пероксиду водню.... Установлено, що найб!л

ефективна регулююча д1я препарат!з на основ1 нафт1лсульфокислот зи-являеться при концентрацП 0,1-0,5 г/л.

5. Вивчено процес виб1лювання целюлозних волокон твердили пе-роксиднши сполуками - пероксисольватами. Показано, ¡до пероксисоль-вати карбонату натр1ю, в присутност1 нових регулятор1з розкладу пе-роксиду всдню, з вм1стом перокеисольвату карбонату натр1ю в к1ль-кост1 28-357, можуть бути використан1 в опоряджувальному вироб-ництв1, а 5-157» на п!дприемствах служби побуту. На основ1 перокси-сольвату карбонату натр1ю розроблен1 високоефективн1, композиц1йн1, еколог!чно чист! миюч1 засоби з виб!люючим ефектом, як! рекомендован! для застосування н побут!. Найдек1 оптимальн1 концентрацП компонент!в.

6. Роэроблена технолог!я пероксидного виб1лювання з застосу-ванням нових регулятор1в 1 ПАР процесу виб1лювання випробувана в промисдових масштабах на Херсонському ВАТ "БПК". Результата випро-буваяь показали можлив1сть повного виключення з технологи пероксидного эиб1лювання метасиМкату натр1ю, покращення якост1 виб1лю-вання текстильних матер1ап1в, а саме: п!двищення кап1лярност!, зни-жеяня жорсткост!, забезпечення збереження целшюзи.

Розроблений композиц1йний мивчий зас1б з виб1люючим ефектом випускаеться,Руб!жанським х!м!чним заводом "Заря" п1д назвоп "Б1ло-сн1жка" по ТУ У 21286584-001-97.

0сновн1 результата дисертац1йно! роботи опубл1кован1:

1. Мамай О.И., Слезко Г.Ф., Примак Л.И., Ксенжук Н.И. Влияние природы регулятора на беление хлопчатобумажных тканей // Актуальные проблемы техники и технологии текстильной промышленности.- Херсон. -1997.-С.89-94.

2. Мамай О.И., Слезко Г.Ф. Использование пероксидных соединении при отбеливании хлопчатобумажных тканей // Актуальные проблемы техники и технологии текстильной промышленности.-Херсон.-1997.-С.94-99.

3. Мамай О.И., Слезко Г.Ф. Влияние регуляторов отбеливания на кинетические параметры реакции разложения пероксида водорода // Вестник ХГТУ, N 2.-Херсон.-1997.-С.233-235.

4. Мамай О.И., Слезко Г.Ф., Примак Л.И., Ксенжук Н.й. Исследование влияния текстильно-вспомогательных веществ на свойства хлопчатобумажной ткани в процессе отбеливания // Актуальные проблемы техники и технологии текстильной промышленности.- Херсон.-1997.-С.99-102.

5. Мамай О.И., Слезко Г.Ф., Ксенжук Н.И., Ковачек О.В. Разра-

ботка моющего и отбеливающего средств универсального действия Л Ресурсосберегающие и энергосберегающие технологии.-Херсон.-1996.-С. 118-121.

6. Мамай О.И., Слезко Г.Ф., Примак Л.И., Козачек О.В. Исследование влияния барвалитов на эффективность беления хлопчатобумажные тканей // Ресурсосберегающие и энергосберегающие технологии.-Херсон. -1996. -С. 160-162.

7. Пат.13448 Укра1на. МКВ С 01 В 15/10, D 06 L 3/02. CnoclC одержання в!дб!лювача на основ! надкарбонату натр1ю / Сльозко Г.Ф., Мамай ОЛ. (Укра1на); N 94128033; Заявл. 15.12.94-, Опубл.28.02.97.

8. Пат.13447 Укра!на. ШВ С 11 D 1/66. Миючий зас1б / Сльозко Г.Ф. , Мамай 0.1. (УкраКна); N 94128032; Заявл. 15.12.94; Опубл.28.02.97.

9. Пат. 13446 Укра1на. МКВ D 06L 3/02. Склад для вибШвання текстильних матер!ал!в / Сльозко Г.Ф., Примак Л. I., Мамай 0.1. (Украла); N 94128034; Заявл.15.12.94; Опубл.28.02.97.

10. Пат.13445 УкраЧна. Ifîffi D 06 M 13/165, С 07 С 43/10. Композита для обробки текстильних матер1ал1в / Примак Л Л., Сльозкс Г.Ф., Мамай 0.1. (Укра1на); N 94128035; Заявл. 15.12.94; Опубл. 28.02.97.

11. Мамай О.И.., Примак Л.И,, Слезко Г.Ф. Разработка новых композиционных ТЕВ для беления текстильных материалов // Тез. докл. IV Всеукраинской научной конференции "Охрана окружающей среды и рациональное использование природных ресурсов".-Донецк.-1994.-С.46.

12. Мамай 0.1., Сльозко Г.Ф., Примак ЛЛ. Використання бар-вал!т1в при виб1люванн1 текстильних матер1ал1в // Тез.доп. науко-во-техн1чно! конференцП "Ф1эико-х1м1чн1 принципи створення hobîthIx технолог1й в тексшпьн1й та легк1й промисловост1".-Хкель-ющький: ТУП.-1996.-С.34.

13. Слезко Г.Ф., Примак Л.И., Мамай О.И., Ксенжук Н.И. Беление хлопчатобумажной пряжи // Тез. докл. к конф. препод, и сотрудников "Научно-технический прогресс в переходный период развития Украины".- Херсон: ХШ.-1995.-С.47.

14. Ыамай 0.1., Примак ЛЛ., Сльозко Г.Ф. Ст1йк1сть перекисних розчин1в //Тез. допов. науково-практ. конф. - Хмельницький: ТУП.-1994.

Анотац1я

Мамай 0.1. РозроОка i застосування препарат1в на ochobI нафт1лсульфокислот для пероксидного виб1лзовання бавовняних текстильних матер1ад1в. - Рукопис.

Дисертац1я на здобуття наукового ступеня кандидата техн1чних наук за спец1альн1спо 05.19.03 - технолог!я текстильних матер1ад1в. - Херсонський державний техн1чний ун1верситет, Херсон, 1998.

В дисертацП приводиться результата комплексних теоретичних 1 практичних досл1джень нових регулятор1в розкладу пероксиду водню, як! представляють натр!евих солей ди- 1 пол1нафт1лметансуль-

фокислот 1 ди- 1 пол1нафт1лметандисульфокислот ' 1 продукт конден-сац11 крезолоформальдег1дно! смоли а w-сульфокисдотога, одергканою з 2-нафтол-б-сульфокислоти, формальдег!ду 1 сульф1ту натр1ю 1 поверх-кево-активних речовин пероксидного виб1лювання, пов'яэаних з роз-робкою науксво обгрунтовано! технологи пероксидного виб1лювання бавовняних текстильних матер1ал1в.

Ключов1 слова: перогссидне виб1лювання, регулятори розкпаду пе-роксиду водню, нафт!лсульфокислоти, поверхнево-активн1 речовини.

Аннотация

Мамай О.И. Разработка и применение препаратов на основе наф-тилсульфокислот для пероксидного отбеливания хлопчатобумажных текстильных материалов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.19.03 - технология текстильных материалов. - Херсонский государственный технический университет. Херсон, 1998.

В диссертации приводятся результаты комплексных теоретических и практических исследований новых регуляторов разложения пероксида водорода, представляющих смесь натриевых солей ди- и полинафтилме-тансульфокислот и ди- и полинафтилметандисульфокислот и продукт конденсации крезолоформальдегидной смолы с w-сульфокислотой, полученной из 2-нафтол-б-сульфокислоты, формальдегида и сульфита натрия и поверхностно-активных веществ пероксидного отбеливания, связанных с разработкой научно обоснованной технологии пероксидного отбеливания хлопчатобумадныя текстильных материалов.

Ключевые слова: пероксидное отбеливание, регуляторы разложения пероксида водорода, нафтилсульфокислоты, поверхностно-активные вещества.

Annotation

Mamal 0.1. Development and application of reagents based on naphthylsulphoacid for peroxide bleaching of cotton textile materials.- Manuscript.

Thesis for a candidat degree by speciality 05.19.03 - technology of textile materials.- The Kherson state technical university. Kherson, 1998.

The decertation presents the results of complex theoritical and practical study of new regulators of hydrogen peroxide decomposition which are the mixture of sodium salts of di- and polynaphthylmethanesulphoacid and di- and polynaphthylmethanedisul-phoaclde and the product of condensation of cresoloformaldehyde resin with w-sulphoacld obtained from 2-naphtol-6-sulphoaold, formaldehyde and sodium sulphite and surface active substances of peroxide bleaching related to the development of the scientifically based technology of peroxide bleaching of cotton textile materials.

Key words: peroxide bleaching, regulators of hydrogen peroxide decomposition, naphthylsulphoacids, surface active substances.

Пщписано до друку 27.03.98 Формат паперу 60x84

1/16 Умов, друк. л. 1,0 Тираж 100_

Херсон, державний техшчний ушверситеп 325008, Херсон, Бериславське шосе, 11