автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Разработка способов колорирования тканей из белковых волокон, обработанных низкотемпературной плазмой

На правах рукописи

РАЗРАБОТКА СПОСОБОВ КОЛОРИРОВАНИЯ ТКАНЕЙ ИЗ БЕЛКОВЫХ ВОЛОКОН, ОБРАБОТАННЫХ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ПЛАЗМОЙ

Специальность 05.19.02 -Технология и первичная обработка текстильных материалов

и сырья

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2009 г.

--' <- п

003481300

003481300

Работа выполнена на кафедре химической технологии волокнистых материалов в государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет имени А Л [. Косыгина».

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

доктор технических наук, профессор Светлана Федоровна Садова

доктор химических наук, профессор Борис Александрович Измайлов

кандидат технических наук, доцент Нина Николаевна Баева

Институт нефтехимического синтеза имени A.B. Топчиева РАН

Защита состоится " " )С/ 2009 г. в /£часов на заседании диссертационного совета Д 212.139.02 при Московском государственном текстильном университете имени А.Н. Косыгина по адресу. 119071, г. Москва, ул. Малая Калужская, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного текстильного университета имени А.Н. Косыгина.

Автореферат разослан __Х___2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 212.139.02 д.т.н., проф.

Ю.С. Шустов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы.

Ввиду того, что в последние десятилетия остро встал вопрос экологической безопасности отделочного производства, к способам интенсификации процессов отделки предъявляются повышенные требования. Необходимо, чтобы способ интенсификации максимально сохранял структуру и свойства волокна и был эффективен и экономичен. Таким требованиям отвечает обработка низкотемпературной плазмой (НТП). Наиболее экономически выгодными и экологически эффективными являются процессы с использованием плазмы двух типов разрядов: тлеющего и высокочастотного емкостного.

Внедрение современных нанотехнологических методов обработки тканей НТП - это реальный путь для решения многих экологических и экономических задач в текстильной промышленности. Процессы плазмохимической обработки (ПХО) текстильных материалов используется во многих странах мира (Россия, Италия, Китай, Япония, Швейцария и др.). В отечественной практике эти процессы внедрены на ряде предприятий текстильной и легкой промышленности с целью обработки шерстяных, меховых и кожевенных материалов. Однако возможности интенсификации процессов с использованием обработки НТП далеко не исчерпаны. Поэтому исследования, направленные на расширение области применения плазмы в текстильной промышленности, являются актуальными.

Целью настоящей работы является научное обоснование и разработка новых экономически и экологически выгодных, дающих широкие возможности, технологий колорирования тканей из белковых волокон, обработанных НТП различных видов разрядов.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- исследование воздействия НТП тлеющего и высокочастотного емкостного разрядов на белковые волокна;

- изучение характера модификации белковых волокон под действием НТП указанных разрядов;

- исследование процесса крашения натурального шелка и шерсти, модифицированных в плазме, различными классами красителей;

- разработка процессов:

• колорирования модифицированной шелковой ткани плюсовочно-запарным способом;

• пигментной печати на плазмообработанных тканях из белковых волокон;

• прямой цифровой печати на плазмообработанных тканях из белковых волокон.

Общая характеристика объектов и методов исследования.

В качестве объектов исследования использовалось шерстяное и шелковое волокно, а также ткани из указанных волокон.

Эксперимент выполнялся с помощью современных методов исследования: химических, физико-химических (ИК-спектроскопии, рентгено-структурного анализа, растровой электронной и световой микроскопии, аминокислотного анализа, тонкослойной хроматографии), физико-механических и других методов.

Научная новизна

Теоретически обоснованы особенности модификации белковых волокон, имеющих различную структуру; возможность крашения шелковых тканей, обработанных НТП, по непрерывному плюсовочно-запарному способу и возможность проведения процесса пигментной печати и прямой цифровой печати по подготовленным с использованием плазмы тлеющего разряда (ПТР) тканям из белковых волокон.

В диссертационной работе впервые:

- установлены особенности воздействия НТП на белковые волокна различного структуры;

- исследован процесс травления поверхности натурального шелка в условиях плазмохимической обработки и определена природа образующихся газообразных продуктов деструкции волокна;

- проведен рентгеноструктурный анализ исходного и модифицированного шелкового волокна на малых углах;

- установлен характер модификации поверхности шелкового волокна под действием двух типов разрядов (ПТР и ВЧЕ);

- изучен процесс крашения шелковой ткани, обработанной НТП, по непрерывному плюсовочно-запарному способу;

- изучено влияние разных типов разрядов на ряд свойств, определяющих потребительский спрос материалов из белковых волокон;

- показана возможность колорирования тканей с помощью процессов пигментной и прямой цифровой печати; предложены условия проведения указанных процессов.

Практическая значимость работы.

По результатам работы

- предложен способ крашения шелковых тканей по непрерывному плюсовочно-запарному способу и изучено влияние различных факторов на сорбционно-диффузионные характеристики. Данный способ крашения позволяет снизить расходуемое количество красителей и других компонентов красильной ванны, что приводит к уменьшению содержания загрязняющих веществ в сточных водах.

- предложено проведение процесса пигментной печати для шерстяных тканей. По результатам исследований определен состав печатной композиции. Способ позволяет исключить процесс промывки изделий, что приводит к отсутствию сточных вод и существенной экономии водных ресурсов.

- предложено проведение процесса прямой цифровой печати для шерстяных тканей. В результате исследований выбраны условия проведения процесса, позволяющие получать яркие рисунки любого дизайна и сложности.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены и обсуждены на I Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в индустрии текстиля» МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2006 г.; Всероссийской научно-технической конференции студентов и молодых ученых «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической промышленности» («Дни науки-2006»), Санкт-Петербургский государственный университет технологии и

дизайна, 2006 г.; Международной научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов «Молодежь - производству», Витебский государственный технологический университет, 21-22 ноября 2006 г.; Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2006), МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2006 г.; I Международной научно-практической конференции «Нанотехнологии в индустрии текстиля», МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2006 г.; Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (Г10ИСК-2007), ИГТА, Иваново, 2007 г.; Научно-практической конференции аспирантов университета на иностранных языках, МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007 г.; Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения» (Техтек-стиль-2007), 18-19 октября, ДИТУД УлГТУ, Димитровград, 2007 г.; Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2007), МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007 г.; Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Дизайн - новые взгляды и решения» (ноябрь 2007 г.), Казанский государственный технологический университет, Казань, 2007 г.; Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2008), ИГТА, Иваново, 2008 г.; Пятой международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности». 28-30.04.2008, Санкт-Петербург, 2008 г.; на V Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии, 3-8 сентября 2008 г., Иваново; на Всероссийском семинаре «Получение, исследование и применение низкотемпературной плазмы» имени проф. Л.С.Полака совета по плазмохимии ИНХС имени A.B. Топчиева РАН, 25 мая 2009 г.

Содержание представленных докладов отражено в тезисах вышеперечисленных конференций.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 4 статьи в рекомендованных ВАКом журналах и 13 тезисов докладов на конференциях.

Структура и объем диссертационной работы.

Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, методической части, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложения.

Работа изложена на 232 страницах машинописного текста, содержит 54 таблицы, 46 рисунков. Список литературы включает 109 ссылок. Приложение включает 22 страницы (11 рисунков, 17 таблиц)

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении приведено обоснование выбора темы диссертации, сформулированы цель и задачи исследования, показана актуальность, новизна и практическая значимость работы.

В главе первой представлен обзор литературных данных по современным представлениям о строении шелкового и шерстяного волокон, их свойствам, способам модификации с целью улучшения эксплуатационных качеств, вопросам колорирования указанных волокон.

В главе второй приведены характеристики объектов исследования и методик, использованных при выполнении эксперимента.

Глава третья (экспериментальная часть) состоит из 4 разделов.

Первый раздел посвящен исследованию модификации натурального шелка в результате плазмохимической обработки. Для изучения процесса плазменной деструкции ткани из шелка использовался гравиметрический и масс-спектральный методы исследования; плазмообразующими газами были кислород, воздух и азот. На рисунке 1 (а,б) представлены кинетические зависимости скоростей травления.

УУ.Ю^гсм^с'1 \П/,10*гсм*с'

5г

20 40 60 во 100 120 140 160 180 200 220 240 « . . С

овр'

О 20 40 60

Рис.1. Скорости убыли массы шелка при травлении в плазме кислорода (1), воздуха (2) и азота (3) для давления 1 ЗЗПа и тока разряда ЗОмА (а) и 20 мА (б)

Согласно рисункам, на начальном участке (т<60 с) скорости резко снижаются при увеличении времени плазмолиза и, в пределах воспроизводимости результатов, практически не зависят ни от рода плазмообразующего газа, ни от параметров разряда. С увеличением длительности травления (т>60 с) скорости становятся независимыми, либо слабо зависимыми от времени плазмолиза. Изменение скорости травления происходит в ряду азот-воздух-кислород и не зависит от параметров разряда. Полученные результаты позволяют предположить, что под воздействием активных частиц плазмы идет формирование модифицированного поверхностного слоя, причем скорость формирования снижается по мере разрушения материала.

Масс-спектральный анализ показал, что в плазме кислорода и воздуха расходуется 02 и образуются молекулы С02, СО, Н20, Н2 и N0 (табл. 1). В плазме азота, кроме того, образуются молекулы аммиака и наблюдается не образование, а поглощение молекул Н20. В пределах возможности измерений образования других продуктов не обнаружено. Были рассчитаны массовые скорости образования продуктов и результаты были сопоставлены с экспериментально измеренными скоростями убыли массы. При этом получена хорошая сходимость результатов. Полученные данные масс-спектрометрии по отношениям атомов О/С, Н/С и N/0 в газовой фазе представлены в таблице 2

Таблица 1 - Скорости расходования кислорода и образования газообразных продуктов (\Ур при травлении образцов шелка в различных газах._

Плазмообразующий газ W|, 10'\ г/см2с, для различных соединений

-W02 WC02 Wco Wh20 W„2 WN0 Wnh3

Кислород 26,08 18,78 2,26 14,5 3,38 1,95 -

Воздух 13,25 10,35 1,775 7,1 3,5 0,965 -

Азот 0,191 0,114 1,22 -0,206 1,35 0,047 0,08

Таблица 2 - Результаты масс-спектрального анализа образцов натурального шелка, обработанных в различных газах.___

Плазмообразующий газ Отношение атомов в газовой фазе

О/С Н/С N/C

Кислород 0,2 1,7 0,09

Воздух 0,33 1,74 0,08

Азот 0,68 1,895 0,095

При допущении, что макромолекула фиброина построена более чем на 90% из аминокислотных остатков глицина, аланина, серина, тирозина и фенила-ланина и учитывая их содержание, были рассчитаны соотношения 0/С=0,53, H/C=l,81, N/C=0,48 в элементарном звене. Как видно, баланс выполняется только по атомам Н. Процесс плазменной деструкции, таким образом, является квазистационарным.

Для оценки изменений в поверхностном слое шелкового волокна за счет воздействия плазмы было проведено исследование строения поверхностного слоя методом ИК-спектроскопиии многократного нарушенного полного внутреннего отражения (МНПВО) с использованием Фурье-спектрометров "Avatar - 360" фирмы "Nicolet" и Bruker (с фотоакустической кюветой). Получены ИК-спектры шелка исходного и обработанного в плазме, создаваемой лабораторной установкой ИГХТУ, промышленной КПР-180 и плазмой ВЧЕ разряда (установка КГТУ).

Визуально спектры повторяют друг друга с небольшим отличием в интенсивности поглощения ряда полос. Поэтому были получены спектры вычитания, на которых имеются некоторые изменения полос поглощения в области 28502900 см'1, характеризующих поглощение различных СН-групп; повышение интенсивности поглощения в области ~1300-И700, 1550-1610 и ~1700 см"1, характеризующих поглощение СО-групп, и небольшое снижение поглощения свободных NHrrpynn в области поглощения первичных аминов в районе -3300 см", что может быть связано с прохождением процессов дезаминирования, как это имеет место и при обработке НТП шерстяного волокна. Это подтверждается незначительным изменением кислотной емкости.

Ввиду того, что при исследовании методом ИК-спектроскопии не было найдено значительных изменений, посчитали целесообразным провести исследование аминокислотного состава шелкового волокна. В результате проведения плазмохимической обработки при различных условиях аминокислотный состав

образцов изменяется незначительно. Однако можно проследить следующие тенденции. В результате плазмообработки во всех случаях происходит некоторое снижение содержания аспарагиновой и глутаминовой кислот, треонина, серина и аланина. Содержание валина изменяется незначительно (только в тлеющем разряде, в воздухе), а также снижается содержание тирозина. С другой стороны, повышается содержание фенилаланина вследствие снижения тирозина. Также идет небольшой рост глицина за счет снижения содержания аланина. Содержание остальных аминокислот остается практически неизменным.

Таким образом, результаты исследования потери массы образцов шелка в результате воздействия плазмы, ИК-спектроскопии, и аминокислотного анализа позволяют считать что процесс травления натурального шелка идет достаточно равномерно по всей поверхности и не отличается выраженной селективностью по отношению к каким-либо аминокислотам. Это является принципиальным отличием от механизма процесса воздействия плазмы (по литературным данным) на другое белковое волокно - шерсть.

Именно поэтому, учитывая установленный характер изменения, представлялось интересным исследовать поверхность волокна методом растровой электронной микроскопии (РЭМ). Электронную микроскопию выполняли при увеличениях от *2000 до х75СЮ. Исследование данным методом показало, что при увеличении х2000 визуальных изменений в поверхности, кроме ее дополнительной очистки и выравнивания не обнаружено. На поверхности волокон исходного шелка, при увеличении х7500, можно увидеть остатки неудаленного серицина (рис.2А). Обработка в тлеющем разряде способствует дополнительной очистке волокна от серицина и поверхность волокна становится гладкой (рис.2Б). Обработка в ВЧЕ разряде дает некоторые дефекты: продольные полосы (рис.2В), которые могут быть и природного происхождения и ранее скрываться под слоем не удаленного серицина.

Рис. 2 - Микрофотографии поверхности натурального шелка исходного (А), плазмообработанного в воздухе в ПТР при Р=80 Па, т=18с (Б), в ВЧЕ разряде Р=13 Па,

т=60с (В) (увеличение - 7500)

Таким образом, данные РЭМ подтвердили сделанные выводы об отсутствии селективной деструкции.

Исследование методом рентгеноструктурного анализа проводилось на больших и малых углах на нитях утка из ткани саржевого переплетения.

На наблюдаемых трех слоевых линиях наблюдаются 10 рефлексов, которые хорошо идентифицируются орторомбической кристаллической решеткой с параметрами а = 9.38 А, Ь = 9.49 А, с = 6.98 А (рис.3). Были рассчитаны межплоскостные расстояния и соответствующие индексы для наблюдаемых и рассчитанных параметров решетки в исследуемых образцах.

Из сравнения значений межплоскостных расстояний следует, что обработка плазмой слабо сказывается на кристаллической фазе фиброина шелка . Эффект плазмообработки материала проявляется в больших углах в том, что как для обработки в ПТР, так и в ВЧЕ происходит частичная структуризация поверхности волокна, однако эффект был слабым. На меридиане рефлексы отсутствуют из-за слабого упорядочения (рис.3).

Была снята дифрактограмма образца, измеренная в экваториальном направлении. На ней видны широкие пики, соответствующие рассеянию на кристаллитах шелка и узкие максимумы, отвечающие более совершенным кристаллитам.

Для изучения структурирования образцов шелка в различных условиях плазмообработки на более высоком иерархическом уровне были проведены эксперименты по малоугловому рентгеновскому рассеянию.

Рис.3 - Рентгенограммы натурального шелка исхоного (А), плазмообработамного в воздухе в ПТР при Р=80 Па, т=18с (Б), в ВЧЕ разряде Р=13 Па, т=60с (В)

Зафиксировано интенсивное диффузное рассеяние в форме штриха, простирающееся вдоль экватора из самых малых углов. Для всех исследованных образцов наблюдали экваториальный рефлекс при 8 = 0.19 А"1, отвечающий межплоскостному расстоянию ~35 А. В плазмообработанном образце наблюдается уменьшение интегральной интенсивности рассеяния, что соответствует снижению контраста электронной плотности. На рис. 4 приведено экваториальное распределение малоуглового рассеяния. После плазмобработки наблюдается падение интенсивности в области б > 0.15 А'1, что можно объяснить образованием более однородной структуры.

¡2,64 с!ед = 33,5 А

.....^я^Ат

N1 Ы1пе N21ос11пе N31ос1!пе N1

N3

50

100

150

Ш1п

Рис. 4 Логарифмическая зависимость интесивности от угла рассеяния для экваториального направления

Рис. 5 Зависимость интесивности, умноженной на лоренц-фактор, от угла рассеяния для меридианального направления

Анализ малоугловой картины (рис. 5) выявил также наличие слабого меридионального рассеяния. Для выяснения природы этого рассеяния было проведено контрастирование образцов исходного и плазмообработанного шелка парами йода при комнатной температуре. Оказалось, образцы сорбируют в среднем до 2025% в течение 1-2 часов. На рис.5 приведены кривые меридионального рассеяния для исходных и плазмообработанных образцов до и после сорбции. Наблюдается значительный рост интенсивности рассеяния и появляется максимум в области б ~ 0,06 А"1 , соответствующий большому периоду, равному ~ 10 нм. Появление максимума связан с ростом разности электронной плотности между кристаллитами и аморфными областями за счет внедрения молекул йода в последние. Рост примерно одинаковый в исходных и обработанных плазмой образцах.

Таким образом, проведение рентгеноструктурного анализа показало, что волокна шелка характеризуются достаточно высокой степенью кристалличности с ярко выраженной осевой текстурой. Плазмообработка волокна приводит к появлению узких кристаллических сегментов с (1=3,14 А. По-видимому, это свидетельствует о том, что в результате плазмообработки в объеме волокна появляются некоторое количество хорошо упорядоченных кристаллитов низкомолекулярных соединений, которые эпитаксиально кристаллизуются в волокне шелка. Проведенные малоугловые исследования выявили особенности надмолекулярной организации, наличие протяженных фибрилл диаметром примерно 4 нм. Фибриллы характеризуются наличием большого периода величиной примерно 10 нм, который особенно четко проявился после контрастирования материала йодом. Воздействие плазмообработки на надмолекулярную структуру шелка состоит в снижении контраста между фибриллами и межфибриллярными областями, что приводит к падению интегральной интенсивности экваториального рассеяния: межфибриллярное пространство становится упорядоченным и приближается к кристаллитам.

Во втором разделе описаны результаты исследования свойств плазмообработанных материалов, а также сравнение их с данными для необработанных материалов. В результате плазмообработки материалов увеличение капиллярности

натурального шелка происходит в среднем на 5%, в то время, как капиллярность натуральной шерсти возрастает до 200%. Это связано с особенностями селективного воздействия плазмы на шерсть и отсутствием такового при действии на шелк.

Исследование прочностных показателей неокрашенных шелковых нитей основы и утка, извлеченных из исследуемых тканей проводилось в соответствии с ГОСТ 10213.2-2002. После плазмообработки прочность неокрашенного шелка уменьшается на 5,1%. Однако, после крашения прочность окрашенного красителем кислотным желтым К шелка возрастает по сравнению с прочностью неокрашенного материала на 2,8% для исходного и на 3,8% для плазмообработаного шелка.

Прочностные свойства были также определены для шерсти неокрашенной, окрашенной по периодическому (3%-ная выкраска) и непрерывному (содержание красителя 10 г/л) способам. Результаты показали, что при непрерывном способе крашения прочность снижается в меньшей степени, чем при периодическом.

Определена устойчивость к истиранию и стойкости к раздвигаемости нитей основы и утка исследуемых материалов. В результате плазмообработки усилие при раздвигаемости и устойчивость к истиранию шерстяных образцов увеличиваются на 3,8-17,39% , для образцов натурального шелка - на 13,42-15,21%. Вероятно, это связано с тем, что при плазмообработке снижается общая поверхностная плотность материала и ткань становится менее устойчивой к механическому воздействию. Изменение усилия раздвигаемости нитей переплетений обусловлено получением более гладкой поверхности в результате обработки НТП.

Третий раздел посвящен исследованию кинетики крашения тканей из белковых волокон различными классами красителей, а также разработке непрерывного плюсовочно-запарного способа крашения. В работе исследовалось влияние типа разряда, условий плазмообработки на количество сорбированного красителя и получаемые колористические характеристики. Установлено, что лучшие результаты достигаются при воздействии плазмы воздуха и азота как тлеющего, так и ВЧЕ разряда. Окраски, полученные на шелке обработанным ПТР, для 11 марок кислотных красителей отличались повышенной интенсивностью. Учитывая улучшение характеристик крашения и высокую смачиваемость шелковой ткани, обработанной НТП при периодическом способе крашения, считали целесообразным провести изучение крашения шелка непрерывным способом ввиду его большей экономической выгоды. В результате проведения процесса непрерывного крашения идет существенная экономия красителя и получаются окраски высокой интенсивности. Устойчивости окрасок образцов, окрашенных по непрерывному способу не отличаются от аналогичных показателей образцов, окрашенных по периодическому способу.

Процесс крашения шерсти, обработанной в плазме тлеющего разряда достаточно хорошо изучен. Известно, что эффективность обработки ПТР зависит от артикула ткани, его плотности и структуры. При увеличении поверхностной плотности ткани эффективность плазмообработки снижалась вследствие снижения доступности к воздействию активных частиц плазмы волокон, расположен-

ных внутри пряжи и ткани. Поэтому представляет большой интерес обработка ткани в ВЧЕ разряде, позволяющем проработать ткань по всей толщине. В работе проведено исследование крашения ткани после обработки в ВЧЕ разряде и сравнение полученных результатов с достигаемыми обработкой в тлеющем разряде.

Процесс крашения исследовали путем определения кинетики крашения для различных образцов шерстяной ткани в указанных типах разрядов красителями сандаланами красным MF-2BL и синим MF-GL. При обработке в воздухе равновесная сорбция волокна выше, чем в среде инертного газа аргона. Результаты расчета коэффициентов диффузии показывают, что в результате плазмохимиче-ской обработки и модификации поверхности происходит изменение кажущихся коэффициентов диффузии D, которые рассчитывали по времени половинного крашения. При воздействии плазмы тлеющего разряда коэффициент диффузии возрастает в 1,13 раза для красного ив 1,17 раза для синего красителя по сравнению с этим показателем для исходной шерсти. С увеличением времени обработки в ВЧЕ разряде коэффициент диффузии так же возрастает в 1,23 раза для красного ив 1,71 раза для синего красителя.

Получаемые окраски имели высокую интенсивность, яркость окрасок и хорошие показатели устойчивости окрасок к физико-химическим воздействиям -сухому и мокрому трению, к мылу и к поту.

В четвертом разделе приведены данные по разработке наиболее прогрессивных способов колорирования тканей из белковых волокон: процессов пигментной и прямой цифровой печати.

В большинстве стран большое распространение получил экологически более безопасный и экономически выгодный процесс пигментной печати. Его проведение не требует процесса промывки, а следовательно идет большая экономия воды и отсутствуют сточные воды от промывки, содержащие значительное количество красителя. Однако для колорирования изделий из шерсти и шелка он практически не используется вследствие невысокой адгезии пигментов к субстратам. Известно, что обработка НТП существенно увеличивает адгезионнные свойства материалов. Представляло интерес исследовать возможность проведения пигментной печати по шерстяной ткани и ткани из натурального шелка.

В работе выполнены пятифакторные эксперименты с пигментными композициями трех различных фирм (БК-308, DyStar, Basf) на исходной и плазмообра-ботанной шерстяной и шелковой тканях. Печатные композиции красок составлялись из компонентов, рекомендуемых данными фирмами. Однако использование рекомендованных составов не представлялось возможным вследствие получения достаточно жесткого резиноподобного отпечатка на ткани. Поэтому критериями оптимизации были выбраны K/S (функция Гуревича-Кубелки-Мунка), адгезионная прочность, жесткость. Для сравнительной оценки адгезионной прочности использовали показатель усилия выдергивания нити в системе «отвердевшая печатная краска - волокно». На основе выполненных экспериментов были выбраны условия проведения пигментной печати для трех указанных композиций, обеспечивающие получение минимальной жесткости и максимальной устойчивости печатной краски на волокне.

В последние несколько лет получили широкое распространение процессы цифровой печати. В основном они применяются для прямой цифровой печати синтетических тканей дисперсными красителями и натурального шелка активными красителями. Был проведен процесс цифровой печати активными красителями на исходном и плазмообработанном шелке по существующей технологии. Полученные результаты показали, что интенсивности и устойчивости окрасок образцов на плазмообработанном шелке практически аналогичны полученным на исходном шелке. Но на шерсти данный процесс печати нельзя осуществить ввиду ее плохой смачиваемости и получения бледных, некачественных отпечатков. Известно, что подготовка низкотемпературной плазмой осуществляется в промышленности для проведения последующей печати кислотными красителями по шерсти. Однако печать активными красителями по шерсти имеет ряд особенностей и представляет определенные трудности. В литературе отсутствуют данные о проведении цифровой печати активными красителями по шерсти. Учитывая особенности исследуемого материала, был разработан процесс прямой цифровой печати на натуральной шерсти, обработанной низкотемпературной плазмой тлеющего разряда.

Известно, что при печати активными красителями важную роль играет концентрация мочевины в печатной краске, которая обеспечивает набухание волокна при запаривании и вследствие этого - лучшее проникновении красителя и его закрепление внутри волокна. Поэтому была исследована капиллярность исходной и плазмообработанной шерстяной ткани в зависимости от концентрации мочевины в растворе. Концентрация мочевины составляла 70, 100, 130, 150 и 180 г/л. Результаты представлены на рис.6.

Рис.6 Кинетические кривые линейного впитывания раствора мочевины различной концентрации исходной и плазмообработанной тканью из натурального шерсти.

Из данных графика видно, что наилучшая смачиваемость происходит при концентрации мочевины 130-150 г/л. Ввиду того, что при подготовке ткани под цифровую печать идет кратковременное плюсование, то важна смачиваемость

160

3

материала в первые 5 мин. Исходная и плазмообработанная шерстяные ткани пропитывались раствором, содержащим 130 г/л мочевины и другие необходимые компоненты, и высушивались. Затем проводилась печать с использованием активных красителей марки Jettex® (фирма DyStar). Образцы были запарены в течение различного времени (от 15 до 120 минут) в зрельнике и промыты (с мылов-кой). Были определены величины интенсивности (K/S) и исследованы устойчивости окрасок полученных образцов к различным воздействиям. Полученные результаты показывают, что ПХО позволяет существенно увеличить величину K/S, а следовательно - интенсивность получаемых окрасок, что и делает возможным осуществление этого способа на плазмообработанных тканях. Однако, запаривание свыше 40 минут не целесообразно. Поэтому можно рекомендовать следующие условия для цифровой печати по шерстяной ткани:

- концентрация мочевины - 100-130 г/л;

- время запаривания - 30 минут при температуре 102-106°С.

Полученные результаты, наряду с возможностью расширения колористического оформления шерстяных изделий за счет рисунка особой сложности, позволяют повысить качество и конкурентоспособность изделий и безусловно будут востребованы.

ВЫВОДЫ

1. Впервые на основе полученных экспериментальных данных и данных литературы показано принципиальное отличие процессов плазмохимической модификации близких по химическому строению, но существенно различающихся по морфологическому строению двух белковых волокон - шерсти и шелка. В случае шерсти происходит селективная деструкция компонентов кутикулы, обеспечивающая резкое повышение смачиваемости. Морфологическое строение шелка обеспечивает протекание неселективной деструкции фиброина.

2. Проведено систематическое исследование процесса травления натурального шелка в плазме тлеющего разряда в среде трех газов (воздух, азот, кислород). Кинетические зависимости скоростей травления в начальный период (т<60 с) резко изменяются во времени и не зависят от природы газа и параметров разряда. При увеличении продолжительности процесса скорости травления становятся зависимыми от величины тока разряда и природы плазмообразующего газа.

3. Методом масс-спектрометрии установлена природа продуктов деструкции натурального шелка в результате воздействия ПТР воздуха и кислорода: СО2, СО, Н2, NO, НгО. А в ПТР азота дополнительно образуется незначительное количество NH3.

4. Методом рентгеноструктурного анализа установлено, что образующиеся под воздействием плазмы низкомолекулярные фракции эпитаксиально расположены в поверхности волокна шелка.

5. Теоретически обоснована возможность осуществления непрерывного плюсовочно-запарного способа крашения шелка, подготовленного с помощью обработки НТП активными красителями и исследовано влияние

основных параметров (концентраций красителя и электролита, степени отжима, длительности запаривания и др.).

6. Показано, что применение ПХО способствует получению глубоких окрасок при крашении кислотными красителями натурального шелка, трудно достижимых без ее использования.

7. Впервые был предложен, исследован и оптимизирован процесс пигментной печати для тканей из белковых волокон, обработанных НТП, позволяющий исключить операцию промывки из цикла процесса печати. Это повышает экономическую эффективность процесса и снижает нагрузку на окружающую среду.

8. Впервые проведен процесс прямой цифровой печати для тканей из натуральной шерсти. В результате проведенных исследований выбраны оптимальные условия проведения процесса, позволяющие получать яркие рисунки любого дизайна и сложности. Этот способ позволяет существенно расширить возможности колорирования текстильных материалов.

Основные материалы диссертации изложены в следующих публикациях:

1. A.B. Улесова, A.A. Гречко, С.Ф. Садова Непрерывное крашение модифицированной плазмой тлеющего разряда шерстяной ткани, содержащей полиамидное волокно// Журнал «Химические волокна», №2,2008 - С.44-47.

2. A.B. Улесова, С.Ф. Садова, Е.В. Кувалдина, А.Н. Иванов Плазменная модификация при крашении ткани из натурального шелка: кинетические закономерности процессов// Журнал «Химическая технология». Том 9, № 10, 2008 - С. 499-505.

3. Улесова A.B., Гречко A.A., Садова С.Ф., Абдуллиц И.Щ., Хамматова В.В Исследование модификации шерстяной ткани в результате обработки низкотемпературной плазмой высокочастотного емкостного разряда// Журнал «Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности», № 2С (315), 2009, С.51-55.

4. A.B. Улесова, О.В. Мишакина, С.Ф. Садова Применение низкотемпературной плазмы тлеющего разряда для интенсификации процесса крашения тканей из белковых волокон//Журнал «Нанотехника», № 2(18), 2009, С. 15-20.

5. A.B. Улесова, С.Ф. Садова, Е.В. Кувалдина Исследование процесса крашения натурального шелка, обработанного в условиях тлеющего разряда// Тезисы докладов I Международной на-учио-практической конференции «Инновационные технологии в индустрии текстиля».-М.; МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2006-С.11

6. Улесова A.B., Садова С.Ф. Исследование процесса колорирования натурального шелка, обработанного низкотемпературной плазмой// «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической промышленности», Всероссийская науч.-техн. конф. (2006; Санкт-Петербург) [текст]: тез.докл. - СПб: СПГУТД, 2006.- С.236

7. A.B. Улесова, С.Ф. Садова, С.Н. Клочкова, Е.В. Кувалдина Влияние условий обработки в тлеющем разряде на накрашиваемость натурального шелка// Сборник статей международной научно-технической конференции «Молодежь - производству» / УО «ВГТУ».-Витебск, 2006.-С.84-87

8. A.B. Улесова, С.Ф. Садова Исследование возможности интенсификации колорирования натурального шелка обработкой низкотемпературной плазмой в производственных условиях// Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2006) - М.; МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2006.-С. 147

У

s

9. A.B. Улесова, С.Ф. Садова, E.B. Кувалдина Исследование процесса воздействия плазмы на шелковое волокно// Тезисы докладов I Международной научно-практической конференции «Нанотехнологии в индустрии текстгся».-М.; МГГУ им. А.Н. Косыгина, 2006 - С.50-51

10. A.B. Улесова, С.Ф. Садова, F..B. Кувалдина. АН. Иванов Использование низкотемпературной плазмы для отделки тканей из натурального шелка// Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК-2007) [Текст]: сборник материалов межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов. Часть 1.- Иваново: ИГТА, 2007.-С.62-63

11. - A.B. Улесова, С.Ф. Садова, J1.H. Селезнева Development of process of dyeing plasma-treated fabrics from albuminous fibers// Научно-практическая конференция аспирантов университета па иностранных языках: Тезисы докладов. М.: Ml ТУ им. А.Н. Косыгина, 2007.-С.10-11

12. Улесова A.B., Гречко A.A., Садова С.Ф., Хамматова В.В., Абдулин И.Ш. Исследование процесса крашения шерстяной ткани, обработанной плазмой высокочастотного емкостного разряда// Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения (Техтекстиль-2007): Сборник материалов всероссийской научно-технической конференции. (18-19 октября 2007 года). - Дмитровград: ДИТУД УлГТУ, 2007.-С.172-173

13. A.A. Гречко, A.B. Улесова, С.Ф. Садова Исследование влияния параметров крашения шерстяной ткани на качество получаемой окраски// Тезисы докладов Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2007) - М.; МГГУ им. А.Н. Косыгина, 2008.-С.157

14. A.B. Улесова, A.A. Гречко, С.Ф. Садова, В.В. Хамматова, И.Ш. Абдуллин Использование обработки низкотемпературной плазмой тлеющего и высокочастотного емкостного разрядов для непрерывного крашения шерстяных тканей// Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности (ПОИСК-2008) [Текст]: сборник материалов межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов. Часть 1,- Иваново: ИГТА, 2008.-С.73-74

15. Улесова A.B., Гречко A.A., Садова С.Ф. Интенсификация крашения шерстяного материала путем предварительной обработки низкотемпературной плазмой// Высокие технолог ии, фундаментальные и прикладные исследования, образование. Т.12: Сборник трудов Пятой международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности». 28-30.04.2008, Санкт-Петербург, Россия / Под ред. А.П. Кудинова, Г.Г. Матвиенко. СПб.: Изд-во Политехи, ун-та, 2008. С.304-305

16. A.B. Улесова, С.Ф. Садова, И.Ш. Абдуллин, В.В. Хамматова Исследование свойств и процесса крашения шелковой ткани, обработанной плазмой высокочастотного емкостного разряда// Всероссийская научно-практическая конференция студентов и молодых ученых «Дизайн - новые взгляды и решения»: сборник статей (ноябрь 2007 г.). - Казань: Изд-во Казан, гос. тех-нол. ун-та, 2008. -С.104-109

17. A.B. Улесова, С.Ф. Садова, Е.В. Кувалдина, А.Н. Иванов, С.Н. Чвалун Модифицирование поверхности натурального шелка в плазме тлеющего разряда// V Международный симпозиум по теоретической и прикладной плазмохимии. (3-8 сентября 2008 г., Иваново, Россия): Сборник трудов/ Ивановский гос. хим-технол. университет. Иваново, 2008. - Т.2. - С.474-478.

Подписано в печать 13.10.09 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ. Усл.печ.л. 1,0 Заказ 318 Тираж 80 ГОУВПО «МГТУ им. А.Н. Косыгина», 119071, Москва, ул. Малая Калужская, 1

ВВЕДЕНИЕ.

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

1.1. Строение и свойства белковых волокон.

1.1.1. Строение и свойства шелкового волокна.

1.1.2. Строение и свойства шерстяного волокна.

1.2. Характеристика низкотемпературной плазмы.

1.2.1. Виды разрядов.

1.3. Воздействие низкотемпературной плазмы на белковые волокна.

1.3.1. Воздействие низкотемпературной плазмы на шелковое волокно.

1.3.2. Воздействие низкотемпературной плазмы на шерстяное волокно.

1.4. Красители, используемые для колорирования тканей из белковых волокон.

1.5. Способы колорирования тканей из белковых волокон.

1.5.1. Крашение тканей из белковых волокон.

1.5.2. Печать по тканям из белковых волокон.

1.5.2.1. Прямая цифровая печать.

2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ.

2.1. Объекты исследования.

2.2. Методы исследования.

3.1.3. Определение вязкости 2,5%-ных медно-аммиачных растворов шелка.

3.1.4. Исследование изменений поверхности волокна методом ИКспектоскопии.

3.1.5 Исследование состава шелка методом аминокислотного анализа.

3.1.6. Исследование поверхности волокна методом растровой электронной микроскопии.

3.1.7. Исследование модификации волокна методом рентгеноструктурного анализа.

3.1.8. Определение капиллярности.

3.1.9. Определение в л агосо держания.

3.1.10. Определение удельной площади поверхности.

3.1.11. Определение усадки (У) и потери массы образцов натурального шелка после промывки.

3.1.12. Исследование кинетики отварки суровой шелковой ткани, обработанной в разрядах различных типов.

3.2. Исследование свойств плазмообработанных материалов.

3.2.1. Определение тонины шелкового и шерстяного волокон.

3.2.2. Исследование прочностных показателей шелковой пряжи.

3.2.3. Определение несминаемости, устойчивости к истиранию и стойкости к раздвигаемости образцов натурального шелка и шерсти.

3.2.4. Исследование воздействия УФ-излучения на ткани из белковых волокон.

3.3. Исследование кинетики крашения тканей из белковых волокон различными классами красителей.

3.3.1. Исследование — потенциала для образцов шелковых и шерстяных волокон.

3.3.2. Исследование процесса крашения натурального шелка кислотными красителями.

3.3.3. Исследование процесса крашения натурального шелка активными красителями.

3.3.4. Разработка непрерывного способа крашения активными красителями.

3.3.5. Сравнительное изучение кинетики крашения исходной и плазмообработанной с использованием ПТР и ВЧЕ разряда шерстяной ткани кислотными красителями.

3.3.6. Разработка непрерывного способа крашения шерсти кислотными красителями сандаланами MF.

3.4. Разработка способов колорирования тканей из белковых волокон.

3.4.1. Разработка процесса пигментной печати.

3.4.2. Разработка процесса прямой цифровой печати.

ВЫВОДЫ.

Актуальность работы.

Ввиду того, что в последние десятилетия остро встал вопрос экологической безопасности отделочного производства, к способам интенсификации процессов отделки предъявляются повышенные требования. Необходимо, чтобы способ интенсификации максимально сохранял структуру и свойства волокна и был эффективен и экономичен. Таким требованиям отвечает обработка низкотемпературной плазмой (НТП). Наиболее экономически выгодными и экологически эффективными являются процессы с использованием плазмы двух типов разрядов: тлеющего и высокочастотного емкостного.

Внедрение современных нанотехнологических методов обработки тканей НТП - это реальный путь для решения многих экологических и экономических задач в текстильной промышленности. Процессы плазмохимической обработки (ПХО) текстильных материалов используется во многих странах мира (Россия, Италия, Китай, Япония, Швейцария и др.). В отечественной практике эти процессы внедрены на ряде предприятий текстильной и легкой промышленности с целью обработки шерстяных, меховых и кожевенных материалов. Однако возможности интенсификации процессов с использованием обработки НТП далеко не исчерпаны. Поэтому исследования, направленные на расширение области применения плазмы в текстильной промышленности, являются актуальными.

Целью настоящей работы является научное обоснование и разработка новых экономически и экологически выгодных, дающих широкие возможности, технологий колорирования тканей из белковых волокон, обработанных НТП различных видов разрядов.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- исследование воздействия НТП тлеющего и высокочастотного емкостного разрядов на белковые волокна;

- изучение характера модификации белковых волокон под действием НТП указанных разрядов;

- исследование процесса крашения натурального шелка и шерсти, модифицированных в плазме, различными классами красителей;

- разработка процессов:

• колорирования модифицированной шелковой ткани плюсовочно-запарным способом;

• пигментной печати на плазмообработанных тканях из белковых волокон;

• прямой цифровой печати на плазмообработанных тканях из белковых волокон.

Общая характеристика объектов и методов исследования.

В качестве объектов исследования использовалось шерстяное и шелковое волокно, а также ткани из указанных волокон.

Эксперимент выполнялся с помощью современных методов исследования: химических, физико-химических (ИК-спектроскопии, рентгено-структурного анализа, растровой электронной и световой микроскопии, аминокислотного анализа, тонкослойной хроматографии), физико-механических и других методов.

Научная новизна

Теоретически обоснованы особенности модификации белковых волокон, имеющих различную структуру; возможность крашения шелковых тканей, обработанных НТП, по непрерывному плюсовочно-запарному способу и возможность проведения процесса пигментной печати и прямой цифровой печати по подготовленным с использованием плазмы тлеющего разряда (ПТР) тканям из белковых волокон.

В диссертационной работе впервые:

- установлены особенности воздействия НТП на белковые волокна различной структуры;

- исследован процесс травления поверхности натурального шелка в условиях плазмохимической обработки и определена природа образующихся газообразных продуктов деструкции волокна; проведен рентгеноструктурный анализ исходного и модифицированного шелкового волокна на малых углах;

- установлен характер модификации поверхности шелкового волокна под действием двух типов разрядов (ПТР и ВЧЕ);

- изучен процесс крашения шелковой ткани, обработанной НТП, по непрерывному плюсовочно-запарному способу; изучено влияние разных типов разрядов на ряд свойств, определяющих потребительский спрос материалов из белковых волокон;

- показана возможность колорирования тканей с помощью процессов пигментной и прямой цифровой печати; предложены условия проведения указанных процессов.

Практическая значимость работы.

По результатам работы

- предложен способ крашения шелковых тканей по непрерывному плюсовочно-запарному способу и изучено влияние различных факторов на сорбционно-диффузионные характеристики. Данный способ крашения позволяет снизить расходуемое количество красителей и других компонентов красильной ванны, что приводит к уменьшению содержания загрязняющих веществ в сточных водах.

- предложено проведение процесса пигментной печати для шерстяных тканей. По результатам исследований определен состав печатной композиции. Способ позволяет исключить процесс промывки изделий, что приводит к отсутствию сточных вод и существенной экономии водных ресурсов.

- предложено проведение процесса прямой цифровой печати для шерстяных тканей. В результате исследований выбраны условия проведения процесса, позволяющие получать яркие рисунки любого дизайна и сложности.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы были доложены и обсуждены на I Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии в индустрии текстиля» МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2006 г.; Всероссийской научно-технической конференции студентов и молодых ученых «Проблемы экономики и прогрессивные технологии в текстильной, легкой и полиграфической промышленности» («Дни науки-2006»), Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна, 2006 г.; Международной научно-технической конференции студентов, магистрантов и аспирантов «Молодежь - производству», Витебский государственный технологический университет, 21-22 ноября 2006 г.; Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2006), МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2006 г.; I Международной научно-практической конференции «Нанотехнологии в индустрии текстиля», МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2006 г.; Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2007), ИГТА, Иваново, 2007 г.; Научно-практической конференции аспирантов университета на иностранных языках, МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007 г.; Всероссийской научно-технической конференции «Актуальные проблемы проектирования и технологии изготовления текстильных материалов специального назначения» (Техтекстиль-2007), 18-19 октября, ДИТУД УлГТУ, Димитровград, 2007 г.; Международной научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (ТЕКСТИЛЬ-2007), МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2007 г.; Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Дизайн - новые взгляды и решения» (ноябрь 2007 г.), Казанский государственный технологический университет, Казань, 2007 г.;

Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые — развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2008), ИГТА, Иваново, 2008 г.; Пятой международной научно-практической конференции «Исследование, разработка и применение высоких технологий в промышленности». 28-30.04.2008, Санкт-Петербург, 2008 г.; на V Международном симпозиуме по теоретической и прикладной плазмохимии, 3-8 сентября 2008 г., Иваново; на Всероссийском семинаре «Получение, исследование и применение низкотемпературной плазмы» имени проф. Л.С.Полака совета по плазмохимии ИНХС имени А.В. Топчиева РАН, 25 мая 2009 г.

Структура и объем диссертационной работы.

Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, методической части, экспериментальной части, выводов, списка литературы и приложения.

196 ВЫВОДЫ

1. Впервые на основе полученных экспериментальных данных и данных литературы показано принципиальное отличие процессов плазмохимической модификации близких по химическому строению, но существенно различающихся по морфологическому строению двух белковых волокон — шерсти и шелка. В случае шерсти происходит селективная деструкция компонентов кутикулы, обеспечивающая резкое повышение смачиваемости. Морфологическое строение шелка обеспечивает протекание неселективной деструкции фиброина.

2. Проведено систематическое исследование процесса травления натурального шелка в плазме тлеющего разряда в среде трех газов (воздух, азот, кислород). Кинетические зависимости скоростей травления в начальный период (т<60 с) резко изменяются во времени и не зависят от природы газа и параметров разряда. При увеличении продолжительности процесса скорости травления становятся зависимыми от величины тока разряда и природы плазмообразующего газа.

3. Методом масс-спектрометрии установлена природа продуктов деструкции натурального шелка в результате воздействия ПТР воздуха и кислорода: СО?, СО, Н2, NO, Н20. А в ПТР азота дополнительно образуется незначительное количество NH3.

4. Методом рентгеноструктурного анализа установлено, что образующиеся под воздействием плазмы низкомолекулярные фракции эпитаксиально расположены в поверхности волокна шелка.

5. Теоретически обоснована возможность осуществления непрерывного плюсовочно-запарного способа крашения шелка, подготовленного с помощью обработки НТП активными красителями и исследовано влияние основных параметров (концентраций красителя и электролита, степени отжима, длительности запаривания и др.).

6. Показано, что применение ПХО способствует получению глубоких окрасок при крашении кислотными красителями натурального шелка, трудно достижимых без ее использования.

7. Впервые был предложен, исследован и оптимизирован процесс пигментной печати для тканей из белковых волокон, обработанных НТП, позволяющий исключить операцию промывки из цикла процесса печати. Это повышает экономическую эффективность процесса и снижает нагрузку на окружающую среду.

8. Впервые проведен процесс прямой цифровой печати для тканей из натуральной шерсти. В результате проведенных исследований выбраны оптимальные условия проведения процесса, позволяющие получать яркие рисунки любого дизайна и сложности. Этот способ позволяет существенно расширить возможности колорирования текстильных материалов.

198

1. Кричевский Г.Е. и др. Химическая технология текстильных материалов. Учеб. для вузов / Г.Е. Кричевский, М.С.Корчагин, А.В. Сенахов. М.: Легпромбытиздат, 1985. — 640 с.

2. Новорадовская Т.С., Садова С.Ф. Химия и химическая технология шерсти. Москва, Легпромбытиздат, 1986.- 200с.

3. Булушева Н.Е. и др. Отделка шелковых тканей. / Балашова Т.Д., Журавлева Н.В., Романовская О.А., Чеснокова В.И.- М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2004.-479с.

4. Максимов А.И. Использование неравновесной плазмы в технологии текстильной и легкой промышленности. Энциклопедия низкотемпературной плазмы. Вводный том, IV/ под ред. В.Е.Фортова. -М.: Наука МАИК. Наука интерпериодика 2000. - С. 399 - 403

5. Полак Л.С. и др. Теоретическая и прикладная плазмохимия/ Л.С.Полак, А.А.Овсянников, Д.И.Словецкий-М.: Наука.- 1975.-С. 14-24,222.

6. Киреева В.Ю., Данилина Б.С. Травление материалов химически активными частицами, образующимися в плазме газовых разрядов/ Химические реакции в неравновесной плазме.-М.:Наука,-1983.-С.115-136.

7. Крапивина С.А. Плазмохимические технологические процессы.-Л.:Химия, 1981.-247 с.

8. Полак Л.С. Плазмохимические реакции и процессы.-М.:Наука.-1981.-162 с.

9. Полак Л.С. Неравновесная химическая кинетка и ее применение.-М.: Наука, 1979.-405 с.

10. Беляев Н.Н., Рассказова Е.А. Модификация шерстяных и химических волокон обработкой в низкотемпературной плазме.-М.: ЦНИИТЭИЛегпром. Текстильная промышленность. 1983 №53.-27 с.

11. Понилов Л.Я. Физическая и электрохимическая обработка материалов: справ.- 2-еизд.-М.Машиностроение.-1982.-399 с.

12. Митченко Ю.И., Фенин В.А., Чеголя А.С. Структурно-химические превращения полимеров, подвергнутх действию газового разряда/ Высокомолекул.соединения.-1989.-Т. А (31), №2.-С.369-373

13. Chang F.Y., Shen М., Bell А.Т. Effects of Electric Discharge Surface Treatment of the Diffusion Characteristics of Polymers,/ Jounal of Applied Polymer Science.-l973.-V. 12,№9.-P.2915-2918.

14. Райзер Ю.П. Физика газового разряда: учеб.руководство.-М.:Наука,1987.-592 с.

15. Grill A. Cold Plasma in Materials Fabrication: From Fundamentals to Applications. IEEE Press, NY.- 1994.- P.216-245.

16. Kubota S., and Emori K. Abrasive Finishing of Cotton Fiber by Low Temperature Plasma, Sen-I Gakkaishi.- 1994.- J.50(8).- P.343-348.

17. Ryu J., Wakida Т., and Takagishi T. Effect of Corona Discharge on the Surface of Wool and Its Application to Printing/ Textile Res.- 1991.-J.61.-P.595-601.

18. Bhat N.V. Benjamin Y.N. Surface Resistivity Behavior of Plasma Grafted Cotton and Pyester Fabrics/ Textileres.-1999. -J.69(l).- P.38-42.

19. Абдуллин И.Ш. Исследование высокочастотного диффузионного разряда в процессах обработки поверхностей/ НПО «Мединструмент».-Казань, 1988,- 75 е.-Деп. в ВИНИТИ. 90030880 №1571-1389.

20. Абдуллин И.Щ. Высокочастотная плазменно-струйная обработка материалов при пониженных давлениях. Теория и практика применения/ И.Ш. Абдуллин, B.C. Желтухин, Н.В. Кашапов.- Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 2000.- 348 с.

21. M.R. Massafra, G.M. Colonna, В. Marcandalli, Е. Occhiello «Plasma• lhtreatment of silk fabrics»; 17 IFVTCC Congress, June 5-7, 1996, Vienna.

22. Yasuhiro Takahashi, Mikio Gehoh, Kimio Yuzuriha «Structure refinement and diffuse streak scattering of silk (Bombyx mori)»//Int. J. Biol. Macromol. Vol.24, №2, 1999.

23. Tetsuo Asakura, Hiroiko Sato, Fumika Moro, Yasumoto Nakazawa, and Akihiro Aolci «Lamellar Structure in Poly(Ala-Gly) Determined by Solid-State NMR and Statistical Mechanical Calculations»// J. Am. Chem. Soc., Vol.129, №17, 2007.

24. Tetsuo Asakura, Kosuke Ohgo, Kohei Komatsu, Masakazu Kanenari, and Kenji

25. Olcuyama «Refinement of Repeated p-turn Structure for Silk I Conformation of• • • 1 ^ •

26. Bombyx mori Silk Fibroin Using С Solid-State NMR and X -ray Diffraction

27. Methods»// Macromol. Vol.38, №17, 2005.

28. Juming Yao, Yasumoto Nakazawa, and Tetsuo Asakura «Structures of Bombyx mori and Samia cynthia ricini Silk Fibroins Studied with Solid-State NMR»// Int. J. Biol. Macromol. Vol.5, №3, 2004.

29. Regina Valluzzi and Hyoung-Joon Jin "X-ray Evidence for a "Super"-Secondary Structure in Silk Fibers" //Int. J. Biol. Macromol. Vol.5, №3, 2004.

30. Hyoung-Joon Jin, Jaehyung Park, Regina Valluzzi, Peggy Cebe, and David L. Kaplan "Biomaterial Films of Bombyx Mori Silk Fibroin with Polyethylene oxide)" // Int. J. Biol. Macromol. Vol.5, №3, 2004.

31. Kosuke Ohgo, Tracie L. Kurano, Kristin K. Kumashiro, and Tetsuo Asakura "Structure of the Model Peptides of Bombyx mori Silk-Elastin Like Protein Studied with Solid State NMR" // Int. J. Biol. Macromol. Vol.5, №3, 2004.

32. Sungkyun Sohn, Helmut H. Strey, and Samuel P. Gido "Phase Behavior and Hydration of Silk Fibroin" // Int. J. Biol. Macromol. Vol.5, №3, 2004.

33. Ann E. Terry, David P. Knight, David Porter, and Fritz Vollrath "pH Induced Changes in the Rheology of Silk Fibroin Solution from the Middle Division of Bombyx mori Silkworm" // Int. J. Biol. Macromol. Vol.5, №3, 2004.

34. Yuhong Yang, Zhengzhong Shao, Xin Chen, and Ping Zhou "Optical Spectroscopy To Investigate the Structure of Regenerated Bombyx mori Silk Fibroin in Solution" // Int. J. Biol. Macromol. Vol.5, №3, 2004.

35. Ung-Jin Kim, Jaehyung Park, Chunmei Li, Hyoung-Joon Jin, Regina Valluzzi, and David L. Kaplan "Structure and Properties of Silk Hydrogels" // Int. J. Biol. Macromol. Vol.5, №3, 2004.

36. Горберг Б.А. Современное состояние и перспективы использования плазмохимической технологии для обработки текстильных материалов. // Текстильная промышленность. 2003, №1(21) .Спец. выпуск РСХТК — с. 59-68.

37. Садова С.Ф. Использование НТП для обработки шерстяных материалов. Энциклопедия низкотемпиратурной плазмы. Серия Б, Том XI-5 Прикладная химия плазмы. М.: «Янус-К», 2006. -С. 85-118

38. Баева Н.Н., Садова С.Ф., Токарева Т.А., Кирова Г.Я., Краснова Т.М., Горберг Б.Л., Иванов А.А., Улучшение потребительских свойств шерстяных комвольных тканей/ Текстильная промышленность,,1988, №6, с.56.

39. Садова С.Ф. Особенности каналов плазмолиза кутикулы шерстяного волокна// Изв. ВУЗов. Химия и химическая технология. 1992, №3, Т. 35.-с. 84-88.

40. Ясуда X. Полимеризация в плазме: пер. с англ. М.: 1988. — 376 е., ил.

41. Садова С.Ф. использование низкотемпературной плазмы в отделке шерстянных материалов. // Химия высокой энергии-2006-40, №2, С. 83-95.

42. Садова С.Ф. и др. Особенности воздействия хлорирующих агентов на поверхность шерстяного волокна. / Садова С.Ф., Гальцова С.В., Садов С.В., Кечекьян А.С. // Изв. ВУЗов. Технология текст, промышленности. -1994, №3.-с.42-46.

43. Ганин В.В. и др. Исследование термических свойств ткани,обработанной в плазме электрического заряда. / Гаиин В.В., Волков Н.А., Дульнев С.Г., Чернова Э.Ф. // Изв. ВУЗов. Технология текст, промышленности. 1990, №2(194). - с. 65 - 67.

44. Крашение и печатание тканей из натурального шелка: Обзор. -М.: ЦНИИИТЭИЛП, 1972.-45с.

45. Шелковая промышленность: Красители для натурального шелка. Серия У, Информация 2(45).- М.:ЦНИИИТЭИЛП, 1968.-34с.

46. R.Bhawana, J.Shahraz "Application of natural dye Lantana (Lantana camara)", Man-Made Text. №1(2003), India; РЖ Легкая промышленность: Технология и оборудование, 2004.-№3.- С.36

47. M.Geeta, R.K.Sunanda Salcshi "Silk dyed with Acalypha (Acalypha wilkesiana) and this fastness", Indian J.Fibre and Text.Res. №1(2003); РЖ Легкая промышленность: Технология и оборудование, 2003.-№10.-С.40

48. Соловьева И.А., Осина Н.В., Садова С.Ф. Исследование процесса крашения шерсти, обработанной НТП, кислотными красителями. // Изв. ВУЗов. Технология текст, промышленности. — 1999, №6. — с. 58-61.

49. Садова С.Ф., Пыркова М.В. Исследование возможности крашения шерсти, обработанной низкотемпературной плазмой активными красителями непрерывным способом. // Текстильная промышленность. -2001.№5.-С.42-44.

50. Садова С.Ф. и др. Крашение шерстяных материалов, обработанных низкотемпературной плазмой, непрерывным способом кислотными красителями. / Буртовая О.С., Кечекьян А.С., Сергеева Л.В. //

51. Химическая технология. 2006. №10. - С.28-31.

52. В.Петрова, И.А.Кононова Крашение текстильных материаловкислотными красителями при пониженной температуре// Текстильная промышленность, 2002.- №4.-С.25-26

53. Sun Jie, Han Yu-zhen, Chen Ying. Mao fang keji. // Wool Text. J.2006, №4, P.9-12.

54. Александрова T.M., Серебренникова M.H. Технология противосвойлачивающей обработки по методу «суперош». // Текстильная промышленность. 1990, №5. - с. 60 — 61.

55. Sood Anjali, Bansal Asha, Sharma Anjali, Rani Seema (Cpllege of Home Science, CSKHPKV, Palampur). Effect of union dyeing of wool with Litchi and Apricot dye material. // Man-Made Text. India-2005-v.48, №5, P. 205-207.

56. Mahale Geeta, Sunanda R.K., Sakshi. Acalypha dyed wool dyeing conditions. // Man-Made Text. India-2005-v.47, №10, P. 386-389.

57. Kale Sunita, Naik Sandita, Deodhar Sucheta. Application of papal bark exstract on wool using mordant combinations. // Man-Made Text. India-2005-v.47, №10, P. 381-385.

58. Montazer M.5 Parvinzadeh M. Effect of ammonia on madder-dyed natural protein fiber. //J. Appl. Polum. Sci.-2004-v.93, №6, P.2704-2710.

59. Singh Saroj S. Jeet, Khambra K., Rose Neelam M. Dyeing with natural dye in acidic medium. // Man-Made Text. India-2004-v.47, №2, P.54-56.

60. Shukla S.R., Shinde S.C., Banye A.S., Patil Swati M. (Institute of Chemical Technology, University of Mumbai, India). Dyeing of wool with Acacia pennata. // Indian J. Fibre and Text. Res-2004- v.29, №3, P. 350-352.

61. Montazer Majid, Parvinzadeh Maziar, Kiumarsi Amir. Colorimetric properties of wool dyed with natural dyes after treatment with ammonia. // Colorat. Technol-2004-v. 120, №4, P. 161-166.

62. Sengupta Siddhartha. Dyeing of wool fibre with onion skin as a natural dye. // Man-Made Text. India-2004-v.47,№9, P.341-348.

63. Sudhakar R., Gowda K.N. Ninge. Dyeing of silk with flower exstract of Spathodea campanulata. // Man-Made Text. India-2005-v.48, №7, P. 255-259.

64. Dixit Sunita, Jahan Shahnaz. Colourfastness properties of euphorbia (Euphorbia colinifolia) leaves dye on silk fabric. // Man-Made Text. India-2005-v.48, №7, P. 252-254.

65. Sudhakar R., Gawda K.N. Ninge. Eco-friendly dyeing of silk with copper pod bark exstract. // Man-Made Text. India-2005-v.48, №12, P. 456-459.

66. Dixit Sunita, Jahan Shahnaz (College of Home Science, G.B P.U A & Т., Pantnagar). Optimization of dyeing variables for Euphorbia. // Man-Made Text. India-2005-v.47, №5, P. 191-193.

67. Choi Hyung-Min, Bide Martin, Phaneuf Matthew, Quist William, LoGeerfo Frank. Dyeing of woolantibiotics to develop novel infection resistance materials for exstracorporeal end use. // J. Appl. Polum. Sci-2004-v.92, №5, P.3343-3354.

68. Park Jung Hwa, Gatewood Barbara M., Ramaswamy Gita N. Naturalle occurring quinines and flavonoid dyes for wool: insect feeding deterrents. // J. Appl. Polym. Sci.-2005-v.98, №1, P.322-328

69. Балашова Т.Д., Булушева H.E., Попиков И.В. Отделка шелковых тканей.-М.: Легпромбытиздат, 1986.-с.376

70. Koch R. Atzbeizdruck von Wollen und Seidengeweben. "Text.Prax.Int", 1982, Bd.37, №12, S. 1301-1305.

71. О. Дадабаев «Краткий обзор рынка полноцветной широкоформатной печати»// Журнал «КомпьюАрт», №2, 2000.

72. Н. Макарова «Цифровая печать на ткани»// Журнал «КомпьюАрт», №1, 2005

73. А. Надарашвилли, В.Филин «Трафаретная печать: от прошлого к будущему»// Журнал «КомпьюАрт», №3, 2000.88. «Печать по средством термопереноса»// Журнал «КомпьюАрт», №3, 2001.

74. М. Кувшинов «Komit, или где порылась собака»// Журнал «КомпьюАрт», №12, 2005

75. А. Глезеров «Струйная печать завоевывает мир»// Журнал «КомпьюАрт», №4, 2000

76. А.Чайкин, А.Макачев «Прямая печать на ткани= Mimaki+TitanJet DTP-70»// Журнал «Наружка»

77. А. Шмаков «Широкоформатные возможности Mimaki»// Журнал «КомпьюАрт», №12, 2002

78. Журавлева Н.В., Коновалова М.В., Куликова М.А. Колорирование текстильных материалов// Учебное пособие для вузов. — М.: МГТУ им. А.Н.Косыгина, 2007, 368 с.

79. Коновалова М.В., Алиева А.Е. О применении активных красителей вцифровой печати по текстильным материалам//Текстильнаяпромышленность. Научный альманах.- 2005.- №7-8.- С.67-69.

80. К Fang, S.Wang, C.Wang, A.Tian «Inkjet printing of pigment inks on silk Fabrics Surface-modified with O2 plasma»// J. Appl. Polym. Sci., Vol.107, №5, 2008.

81. Корчагин M.B., Соколова И.М., Шиканова И.А. и др. Лабораторный практикум по химической технологии волокнистых материалов. — М.: Легкая индустрия, 1976.-344с.

82. Свергун Д.И., Фейгин Л.А. Рентгеновское и нейтронное малоугловое рассеяние. -М.: Изд-во «Наука», 1986 г. — 280 с.

83. Бекренев А.Н., Миркин Л.И. Малоугловая рентгенография деформации разрушения материалов. — М. : Изд-во МГУ, 1991. -246 с.

84. Новые методы аминокислот, пептидов, белков/ Под ред. Овчинникова Ю.А. -М.: Мир, 1974,-462 с.

85. Справочник биохимика: Пер. с англ./ Досон Р., Элиот Д., Элиот У., Джонс К. М.: Мир, 1991.-544с., ил.

86. Экспериментальные методы исследования белков и нуклеиновых кислот. Учеб.пособие. — М.:МГУ, 1999. 92 с.

87. Базовый лабораторный практикум по химической технологии волокнистых материалов: Учеб. для вузов/Колл.авт./Под ред. Н.Е.Булушевой.- М.: РИО МГТУ, 2000.-423с.

88. Волков В. А. Определение капиллярности. Методическое указание по коллоидной химии. М.: МГТА, 1996. — 7 с.

89. Технологические расчеты в химической технологии волокнистых материалов./ под ред. Л.И. Беленького. М.: Высшая школа, 1985.-с.344

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

91. Кукин Г.Н., Соловьев А.Н., Кобляков А.И. Текстильное материаловедение (волокна и нити). Учеб. для вузов. М.: Легпромбытиздат, 1982. - 352 с.

92. Кобляков А.И., Кукин Г.И., Соловьев А.И. и др. Лабораторный практикум по текстильному материаловедению. М.: Легпромбытиздат, 1986.-c.344

93. Садова С.Ф., Абубакирова К.Д., Горбаткина Ю.А., Кечекьян А.С. Изучение адгезионного взаимодействия полиуретанов с шерстью// Изв.вузов. Технология текстильной промышленности-1988,№5, с.67-70.