автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Совмещенная технология крашения кубозолями и малосминаемой отделки хлопколавсановых тканей

;ИВАНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ

АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

ОДИНЦОВА Ольга Ивановна

СОВМЕЩЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ КРАШЕНИЯ

КУБОЗОЛЯМИ И МАЛОСМИНАЕМОЙ ОТДЕЛКИ ХЛОПКОЛАВСАНОВЫХ ТКАНЕЙ

Специальность 05.19.03— Технология текстильных материалов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 1994

Работа выполнена на кафедре химической технологии волокнистых материалов Ивановской государственной химико-технологической академии.

Научные руководители:

заслуженный деятель науки и техники, профессор, доктор технических наук Б. Н. Мельников,

кандидат технических наук, ст. и. с. О. К. Смирнова

Официальные о п п о н е н т ы:

доктор технических наук, профессор А. Н. Быков, кандидат технических наук, ст. н. с. А. Ю. Жбанов.

Ведущая организация —

АО «Комбинат им. Ф. Н. Самойлова»

Защита состоится « .^У. » . 1994 г. в ча-

сов па заседании специализированного совета К 063.11.02 при Ивановской государственной химико-технологической академии по адресу: 153460, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7. РЛОГ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГХТА. Автореферат разослан « . » 1994 г.

совета кандидат технических наук, профессор 1

Ученый секретарь специализированного

И. Б. БЛИНИЧЕВА

Актуальность теш. В настоящее время особое внимание при увеличении объема выпуска тканей, пользующихся повышенным спросом у потребителя,'уделяется производству смесовых хлопкополи-эфирных тканей. Согласно прогнозам специалистов доля целлюлозно-полиэфирных тканей в общем объеме выпуска текстильных материалов будет непрерывно возрастать. В связи с этим актуальной становится задача высококачественного колорирования целлюлознополиэфир-ных тканей.

Вместе с тем одним из основных условий дальнейшего совершенствования отделочного производства является повышение экономической эффективности технологических процессов отделки ткачей. Это выдвигает в качестве одной из актуальных задач создание и промышленное освоение малооперационных технологий отделки текстильных материалов. К ним относятся, в первую очередь, совмещенные процессы краиения и малосминаемой отделки целлгалозкополиэфирных тканей, в том числе с использованием одного класса красителей. Перспективным в этом отношении является применение кубозолей, обладающих сродством к обеим составляющим хлопколавсановой ткани.

В свете сказанного разработка совмещенных способов крашения целлшознополиэфирных текстильных материалов кубозолями и мало-сминаемой отделки является задачей вполне актуальной.

Настоящее исследование проводилось в соответствии с планом НИР кафедры химической технологии волокнистых материалов Ивановской государственной химико-технологической академии и Единым планом работ ШТК "Текстиль".

Цель работы состояла в исследовании закономерностей высокотемпературного проявления кубозолей и фиксации их и отделочных препаратов на целлшознополиэфирных тканях в среде горячего воздуха или перегретых парах азеогропной смеси бензидового спирта и воды, разработке на этой основе совмещенных технологических процессов краягения хлопколавеановых тканей кубозолями в средние тона и малосминаемой отделки, обеспечивающих получение высоких технических результатов крашения и отделки.

Для решения поставленной задачи исследования проводились в следующих направлениях:

- подбор системы окислитель - кислотный реагент, позволяющей осуществлять проявление кубозолей различного химического строения в среде горячего возду:-.а или в перегретых парах азеотропной смеси бензилового спирта и воды;

- установление химизма высокотемпературного проявления лейко-эфиров;

- исследование кинетики проявления и фиксации красителей в вышеназванных фиксирующих средах;

- выбор интенсификатора проявления и фжсации кубозолей на обеих компонентах целлюлознополиэфирного текстильного материала;

- изучение влияния природы фиксирующей среды на процессы, протекающие в текстильном материале при малосминаемой отделке;

- подбор препарата, снижающего миграцию кубозолей в процесса промежуточной сушки;

- определение оптимальных параметров одасванного процесса крашения и малосминаемой отделки хлопколавсановых тканей, осуществляемого в среде горячего воздуха или перегретых паров азеотропной смеси бензилового спирта и воды.

Объекта исследования. Общая методика исследования

В качестве объектов исследования использовали подготовленные под крашение хлопчатобумажные, лавсановые и хлопколавсановые ткани с содержанием лавсана от 33 до 67 %; целлофановую пленку; очищенные и технические кубозоли различного химического строения.

Крашение и отделку текстильных материалов осуществляли по непрерывным способам с использованием горячего воздуха или перегретых паров азеотропной смеси бензилового спирта;и воды В.качестве среда для фиксации кубозолей и предкоеденсатов термора&к-тивных смол на текстильных материалах.

При выполнении работы использовали современные метода исследования:

епектрофотометрическнй в видимой и инфракрасной части спектра-.

диффузионный, хроматографиче ский и дериватографический.

Физико-химические, упруго-эластические свойства, а также показатели устойчивости окрасок тканей к физико-химическим воз- ■ действиям оценивали в соответствии с действующими ГОСТами.

Научная новизн-и Обоснована возможность одностадийного совмещенного с малосминаемой отделкой крашения кубозоляш хлопколавсановых тканей в присутствии специально подобранной системы окислителя - кислотного реагента, интенса$икатора проявления и антимигранта при использовании в .качестве фиксирующей среды перегретых паров азеотропной смеси бензилового спирта и воды ала горячего воздуха.

При этом впервые получены следующие результаты:

- установлен химизм высокотемпературного проявления кубозолей;

- предложен высокоэффективный интенсификатор процесса проявления И фиксации кубозолей на целлюлознополиэфирных материалах; ■

- выявлена возможность повышения ровноты крашения'хлопколавсановых тканей за счет введения в красильно-отделочную композицию специально подобранных антимигрантов;

-' определены оптимальные концентрационные параметры и реяяш проведения совмещенных способов крашения и малосминаемой отделки хлопколавсановых тканей.

Практическая значимость. На основании анализа полученных экспериментальных данных разработана совмещенная технология крашения. хлопколавсановых тканей кубозолями и малосминаемой отделки с использованием в качестве фиксирующей среды горячего воздуха или перегретых паров азеотропной смеси бензилового спирта и вода.

Предложенные технологии характеризуются следующими отличительными чертами:

- малооперационностью, что позволяет экономить трудовые и энергетические ресурсы;

- высокой степенью фиксации красителя., благодаря чему возможно снижение его содержания в красильно-отделочной композиции;

- высоким качеством получаемых окрасок, а именно: устойчивостью к физико-химическим воздействиям к ровиотой крашения.

Проведена успешная производственная проверка совмещенной технологии крашения хлопколавсановых тканей кубозолями и малосминаемой отделки в условиях отделочной фабрики фирмы "Дон-Текс" (г.Шахты Ростовской обл.-, РЭ).

Экономический эффект от внедрения разработанного совмощенно-го термозольного способа кратаия текстилыих материалов ¡1 мало-сминаемой отделки составит 2,7 млн. руб. в год на единицу оборудования за счет сшгаенил затрат на воду, тепло- и электроэнергию в 2-10 раз и трудозатрат более чем в 2 раза. ( в ценах 1992 года) Автор задшаэт:

- установленный химизм и кинетические закономерности высокотемпо-ратурного проявления натриевых солей лейкоэфиров кубовых красителей;

- экспериментальное и теоретическое обоснование эффективности использования интенсяфнкатора проявления кубозолей и фиксации их на волокнистых состаэдягцих хлопколавсановых тканей;

Г)

- состав композиции антимигрантов, обеспечивающих эффективное повышение ровноты крашения кубозолями;

- оптимальные концентрационные параметры и технологические режимы процессов крашения кубозолями и малосминаемой отделки целлю-лознополиэфирных материалов.

^пробятгия работы: Основные материалы диссертации доложены, обсуждены и получили положительную оценку:

- на Всесоюзной научно-технической конференции молодых ученых "Технический прогресс в развитии ассортимента и качества изделий легкой промышленности", Иваново, 1987 г.}

- на 1У Всесоюзной конференции по химии и применению неводных растворов, г.Харьков, 1989 г.;

- на Всесоюзных научно-технических конференциях г.Москва 1989 г., Г.Иваново 1990 г.,1992 г.;•

- на областных научно-технических конференциях Ивановского текстильного института им. М.В.Фрунзе, г.Иваново, 1986, 1988 гг.;

- на научно-технических конференциях преподавателей и сотрудников Ивановского химико-технологического института, г.Иваново, 1989 г., 1990 г., 1992 г.

Структура и объем диссертационной работы Работа состоит из введения, литературного обзора, методической части, экспериментальной части с обсуждением результатов, общих выводов, списка использованной литературы (143 источники). Основная часть работы изложена на 147 страницах, включает 30 рисунков и 21 таблицу. Приложение к диссертации выполнено на Т4-страницах.

Содержания работы Во введении обоснована актуальность работы, сформулированы цели и задачи исследования,-приведены описания элементов научной.новизны.и практической значимости работы.

Р литературном обзоре в соответствии с темой диссертационной работы рассмотрено современное состояние и перспективы развития совмещенных способов крашения и малосминаемой отделки хлопко-лавсановых тканей с использованием одного класса красителей и смеси красителей разных классов. Отмечена перспективность применения кубозолей при разработке совмещенных технологий крашения и малосминаемой отделки цоллмознополиэфирных текстильных материалов. Рассмотрены вопросы, касающиеся химизма проявления кубозолей в различных условиях, Проанализированы возможности снижения миграции красителей на стадии промежуточной сушки.

В методической части приведена краткая характеристика объектов и методов исследования.

Экспериментальная часть и обсуждение результатов состоят из 7 глав:

I. Обоснование выбора окислительной системы

В первой главе экспериментальной части осуществлен целенаправленный выбор системы окислитель - кислотный реагент, позволявшей в условиях высокотемпературного прогрева горячим воздухом гслц перегретыми парами азёотропной смеси бензилового спирта и воды проявлять кубозоли различного химического строения.

Показано, что наиболее .приемлемым из исследуемых потенциально кислых агентов является хлорид аммония, удовлетворяющий следующему комплексу требований:

- обеспечение стабильности пропиточного раствора за счет поддержания его рН не ниже 5;

- создание условий для полного проявления кубозолей посредством снижения в условиях фиксации рН на ткани до 3-5;

- обеспечение хороших технических результатов малосминаемой отделки текстильных материалов.

Исследованы свойства и эффективность воздействия на кубозоли наиболее широко используемых и доступных окислителей. Оптимальные результаты по содержанию красителя на текстильном материале и устойчивости красильного раствора получены при использовании нитрита натрия.1 .

На основании проведенных экспериментов из серии потенциально кислых агентов и окислителей выбрана окислительная система: нитрит натрия - хлорид аммония, обеспечивающая проявление кубозолей в условиях высокотемпературного прогрева.

П. Изучение химизма высокотемпературного проявления кубозолей

Изучены закономерности превращения кубозолей в кубовые пигменты в процессе тепловой обработки на примере кубозоля голубого К.

Методом хроматографического разделения и спектрального анализа фракций хроматограг.гмы установлено: верхняя фракция представляет собой натриевую соль лейкоэфира кубового красителя (рис.1, кривая I), средняя фракция является полулщрохиноном-полуэфиром (рис.1, кривая 2), а нижняя фракция - это кубовыЧ пигаэнт (ркс.1, кривая 3). Таким образом, высокотемпературное проявление кубозо-

он

лей протекает через образование промежуточного соединения по следующей реакции:

О^ХХщ оМ - -

дао5На ^

N«N02

ЛЦМ Спектры поглощения растворов различных форм кубозоля голубого К в диметилформамиде

1 - натриевая соль лейко-

зфира кубового красителя;

2 - лейкосоединение;

3 - кубовый пигмент

Рис.1.

Кинетика проявления кубозоля голубого К в перегретых парах азеотропной смеси бвнзилового спирта и воды

Относительная концентрация!

1 - кубозоля;

2 - лейкосоединения;

3 - кубового пигмента

Рис.2.

10 11' Ю %сел

Показано, что как первая,' так и вторая стадии реакции прояв ления натриевой соли лейкоэфира кубового красителя имеют первый порядок. Ото позволило выразить константу скорости термолиза кубозоля до лейкосоединения, как тангенс угла наклона прямой в полулогарифмических координатах

^ (I), где

ОТ»,0<]± - соответственно концентрации кубозоля в начальный и текущий момент времени.

Для расчета константы скорости второй стадии реакций использован метод моментов кинетических кривых, согласно которому момент кинетической кривой образования лейкосоединения описывается уравнением:

(2)

/л - ¡ММ

Учитывая первый порядок исследуемой реакции, концентрации кубо-золя, лейкосоединения и кубового пигмента в данный момент времени подчиняются зависимостям:

. щ = Ьч. ЛЬ *<'} Ге*/> <-1< V - е*Р . (3)

[П]ь = Юа (С1М<-Ы) С^хрШ) - (4)

Подставляя (3), (4) в уравнение (2), получаем: ОД» I

Согласно выражению (2), момент кинетической кривой образования лейкосоединения во времени рассчитывали, как площадь под кривой в координатах зависимости относительной концентрации У] от времени, графическим способом (рис.2), а константу скорости второй стадии реакции к,эк:

А,

Используя описанный метод, оценили скорости образования лейкосоединегая и окисления последнего до кубового пигмента в различных по природе фиксирующих средах (табл.1).

Таблица I

Влияние природы фиксирующей среды на скорость проявления кубозоля голубого К

Условия фиксирующей обработки Константы скорости образования Отношение к,/к,

лейкосоединения , к(т~2,гвгГ1 I пигмента кубо-; вого красителя, ; КГ2, сек-1

Горячий воздух,140°С 3,5 Г, 17 3,0

Пары азеотропной етеси бензнлового спирта и вода, 140°С 16 14,5 1,1

Как показывают дошш<?, в парах снеси бензядового спирта и воды скорости реакций термолиза и окисления сопоставима и достаточно велики, а в горячем воздухе общая скорость процесса проявления кубоголеА в я-Ю рал ниже и лкмптмруотся стадией окисления.

Ш. Исследование кинетики фиксации кубозолей на хлопколавсановых тканях в различных фиксирующих средах

Сопоставление кинетики фиксации кубозолей в различных по природе фиксирующих средах показало, что при использовании перегретых паров азеотропной смеси бензилового спирта и вода кубозо-ли различного химического строения, проявляются и фиксируются на целлюлозноаолиэфирной ткани в течение 1-1,5 минут при температуре 140 °С. Одновременно достигается равномерное однотоновое прокрашивание обеих волокнистых составляющих текстильного материала.

Скорости проявления и фиксации кубозолей в горячем воздухе различаются значительно. Время достижения равновесных значений накрашиваемости для кубозолей разных марок- при температуре 200 °С варьируется от I до 3,5 минут. По скорости проявления и фиксации красителей на текстильном материале в среде горячего воздуха ку-бозоли можно разделить на три группы: легкопроявляемые, трудно-проявляемые и умереннопроявляемые. Исследование кинетики фиксации широкого спектра кубозолей на ткани в горячем воздухе позволяет рекомендовать следующие параметры фиксирующей обработки: для легкопроявляемых красителей 180 °С, I минуту; для труднопро-являемых - 190-200 °С, 2-4 минуты; а для умереннопроявляемых -180-190 °С, 1-2 кинуты.

Проведенные исследования выявили преимущества использования в качестве среды для проявления и фиксации кубозолей перегретых паров азеотропной смеси бензилового спирта и воды, а также показали необходимость интенсификации процессов проявления и фиксации красителей в среде горячего воздуха.

17. Интенсификация высокотемпературного процесса крашения кубозалями целлюлознополиэфирных текстильных материалов

Исследована возможность интенсификации процессов проявления и фиксации кубозолей на хлопколавсановых тканях при использовании в качестве фиксирующей среда горячего воздуха.

1У.1. Влияние природы интенсификаторов на скорость проявления кубозолей

Изучено влияние ацетамида, мочевины, биурета и дициандиами-да на скорость проявления натриевых солей лейкозфиров кубовых красителей в горячем воздухе. По полученным при помощи хромато-гра&нческого анализа■кинетическим кривым проявления кубозоля

голубого К рассчитаны константы скорости последовательных реакций термолиза натриевой соли лейкоэфира кубового красителя до лей-косоединения и окисления последнего до пигмента с использованием вышеописанного метода моментов (табл.2).

Таблица 2

Влияние интенсификаторов на скорость проявления кубозоля голубого К в горячем воздухе

Наименование и концентрация интенсификатора, г/л Температура проявления °С Константы скорости образования, сек""* лейкосое- : кубового динения, : пигмента, ¿/ИГ2 1 {,-10~2 Время полного проявления, сек

Без добавки 140 3,5 1.2 420

160 5,6 3,0 230

170 5,8 10,0 140

160 6,6 11,8 100

200 8,0 16,0 85

Ацетамид-ЮО 160 18,0 25,0 27

Дициандиамид-Ю 160 161,0 18,0 32

200 332,0 27,0 15

Мочевина-ЮО 140 7,8 2,1 280

160 18,0 12,5 35

_ 160 20,7 25,6 25

200 23,0 ■ 26,0 22

Биурет-Ю 180 7,1 11,8 100

200 9,0 15,2 80

Мочевина-ЮО н 180 390,0 27 15

Биурет-1

Показано, что введение в красильную композицию интенсификаторов позволяет увеличить общую скорость проявления красителей. Вместе с тем дициандиамид, наиболее интенсивно воздействующий на процесс проявления красителей, малопригоден, так как резко снижает устойчивость.красильной композиции. Ацетамид обладает повышенной летучестью при температурах выше 140 °С, что отрицательно сказывается на технических результатах крашения целлюлознопвдиэфир-ных тканей.

Хорошие розультаты получены при использовании в качестве интенсификатора мочевины. Наблюдаемая закономерность объясняотед способностью мочевины при температуре выше. 132,4 °С разлагаться с выделенном изоциановой кислоты, что обесточивает увеличение кислотности расплава и способствует возрастанию константы скорости первой стадии проявления кубозоля. При повышении температуры обработки до 170 °С изоциздовая кислота активно взаимодействует с мочевиной, образуя биурет, последующая реакция которого с мочевиной сопровождается выделением циануровой кислоты, способной ускорять окисление кубозолей.

Оценено влияние смосей интенсификаторов на процесс проявления натриевых солей лейкоэфиров кубовых красителей. Оптимальные результаты получены при введении в пропиточный раствор смеси мочевины и биурета в соотношении 100:1 масс.частей. Биурет позволяет сдвинуть процесс разложения мочевины в сторону накопления в расплаве кислот.

Полученные зависимости хороао согласуется с техническими результатам! крашения хлопколавсановых тканей по высокотемпературному термозольному способу. ■

1У.2. Исследование распределения кубовых пигментов • в лавсановом волокне

Методом десорбционного анализа показано, что кубозоли, проявленные в присутствии в красильной композиции интенсификаторов, экстрагируются из лавсановых нитей значительно медленнее, чем красители, проявленные в сернокислой среде. Выявлено, что с минимальной скоростью красители экстрагируются из полиэфирных нитей, окрашенных в присутствии смеси мочевины и биурета. Этот факт косвенно подтверждает, что доля красителя» проникшего вглубь лавсанового волокна при наличии в красильной композиции смеси интен'-сификаторов больше, чем при использовании других интенсифицирующих агентов и в случае крашения по традиционной технологии.

1У.З. Выбор кнтенспфикатора, обеспечивающего равномерное распределение красителя метлу волокнистыми составлдаяичк хлопколавсановой ткани

Изучен характер распределения кубозолей ке.гду лавсановым и хлопковым волокаауа в зависимости от теуперчтурно-вреиенного режима крашения и состава красллъисД вашш. Выявлено, что достиге-нию равноуврной окраски обоих волокон способствует увеличение

температуры фиксирующей обработки и наличие в красильной композиции интенеификатора. Оптимальные значения коэффициента распределения красителей между волокнистыми компонентами ткани получены при использовании смеси мочевины с биуретом при температуре горячего воздуха 180-190 °С.

У. Влияние природы фиксирующей среди на процессы, протекающие на текстильном материале при мало-сминаемой отделке

Для малосминаемой отделки использовали стандартные композиции на основе карбамола ЦЭМ.

Диффузионным методом показано, что фиксирующая обработка перегретыми параш смеси бензилового спирта и воды обеспечивает лучшее проникновение и распределение лредконденсата в ткани, чем горячий воздух. Скорость диффузии карбамола ЦЭМ в водно-органической паровой среде в 7,5 раза больше по сравнению с горячим воздухом.

Для выявления механизма процессов смолообразования и поперечной сшивки определены такие параметры как степень полимеризации смолы в волокне, длина образующихся поперечных связей меаду макромолекулами целлюлозы, количество таких связей на 100 ангидро-глюкозных остатков целлюлозы (табл.3).

Таблица 3

Сопоставление свойств хлопкового волокна, модифицированного

карбамолом ЦЭМ в различных по природе фиксирующих средах

Условия фиксации

Количество азота

Степень фиксация смолы, %

Средняя длина поперечной связи (количество остатков диметилол-этиленмо-чевинн)

Степень ■ полимеризации ДМЭМ в волокне

Количество поперечных связей на 100 ан~ гидроглюкоз-ных остатков

¡Показатель .'несмииае-:мости ¡хлопчато-'бумажной .'ткани в ! сухом/мок-¡ром состоянии, град,

Горячий воз дух 4 мин

140 °С,

2,03/98,4.

2,2

1,2

Пары воды, 2,00/97,1 140 С,4 мин

Пар» аэеот-

рОПНОЙ смеси о nr Jqry i-

¡бензилового to

спирта и воды, '140°С, 4 мин . „...

5,0 4,0

5,6 4,6

3,8 250/275 1,5 230/270

1,2 225/2а5

Более быстрое и глубокое проникновение предконденсата термореактивной смолы в условиях азеотропного запаривания в пластифицированные волокна, находящиеся в набухшем состоянии, способствует образованию более длинных поперечных связей между смежными молекулами целлюлозы. При этом степень фиксации смолы достаточно высока и снижается в ряду: горячий воздух - пары азеотроп-ной cf.roси бензилового спирта и воды - водяные пары. Выявленные закономерности протекания процесса малосминаемой отделки текстильных материалов хорошо коррелируют с полученными техническими результатами.

УТ. Поиск эффективного ингибитора миграции кубозолей

Важной задачей, требующей решения в процессе разработки совмещенных технологий крашения и заключительной отделки хлопколав-сановых тканей, является получение равномерных окрасок.

Изучено влияние известных антимигрантов: загустителей и не-ионогенннх поверхностно-активных веществ на степень миграции красителей в процессе промежуточной сушки. Эффективное действие оказывают загустители (лаштекс Л-10, манутекс Й5 , карбоксиметил-целлвдоза) при содержании в пропиточном растворе 2-5 г/л, а йе-ионогенные ПАЗ (сиитанол ДС-10, 0С-20, стеарокс 920) - 6-8 г/л.

Исследовано воздействие вышеуказанных антимигрантов на выход красителя на ткани. Показано, что использовать загустители я неионогенные ПАЗ в качестве антимигрантов целесообразно только в концентрациях не выше 1,5 и 3 г/л соответственно, так как увеличение концентраций рассматриваемых препаратов в пропиточном растворе негативно сказывается на степени полезного использования красителей.

Предложено в качестве ингибиторов миграция применять смеси загущающих п поверхностно-активных веществ. Лучшие результаты по всем изучзегшм показателям (степень миграции красителей, степень фиксации кубозолей, устойчивость получаемых окрасок к физико-химическим обработкам) получены при использовании смешанного ингибитора миграции на основе ЗСЩ и синтанола ДС-10, взятых в соотношении 1:2, при общем содержании их в крмсильно-отделочном составе 3 г/л. Данное техническое решение защищено авторским свидетельством * 1452872.

Л1. Разработка технологических процессов крашения ялопколазсаяорнх тканей кубозолямл, совмещенных с малоемкнаемой отделкой

Т4

УЦ.1. Обоснование выбора концентраций кислотного агента и окислителя в красильно-отделочном составе

Исследовано влияние концентраций кислотного агента и окислителя в красильно-отделочной композиции на скорость проявления ку-бозоля голубого К в горячем воздухе и в перегретых парах смеси бензолового спирта и воды. Оценены колористические показатели окрасок целлюлознополиэфирного материала, устойчивость красильно-отделочннх композиций, суммарный угол раскрытия складки ткани после смятия при изменении содержания в красильно-отделочной композиции кислотного агента и окислителя.

Установлено, что для обеспечения хороших колористических показателей окрасок и высокого эффекта несминаемости в совмещенных процессах крашения и отделки тканей концентрация хлорида аммония в красильно-аппретирующем растворе должна составлять не менее 7 г/л, а содержание нитрита натрия не должно превышать 5-6 г/л.

УП.2. Выбор оптимальных технологических параметров совмещенных способов крашения и отделки целлюлознополиэфирных тканей

Рассмотрены вопросы рационального построения азеотропной и термозольной технологий крашения хлопколавсановых тканей кубозоля-ми и малосминаемой отделки.

Предложена технологическая схема совмещенных азеотропного и термозольного способов крашения хлопколавсановых тканей кубозоля-ми и малосминаемой отделки,-включающая пропитку красильно-отделоч-ным составом, сушку, фиксацию в парах-азеотропной смеси бензинового спирта и вода при температуре 140 °С в течение 1-2-х минут или в среде горячего воздуха при температуре 180-200 °С в течение 1,5-2-х минут, промывку и сушку. '

Проведенные совместно.о фирмой "Дон-Текс" производственные испытания подтвердили высокую эффективность и целесообразность использования разработанного термозольного совмещенного способа крашения хлопколавсановых тканей и малосминаемой отделки.

Ожидаемый экономический эффект от использования разработанных технологий по сравнению с существующей днухстадпйчой технологией крашения кубозолями и малосминаемой отделки целлшоэнополиэ^'лрных тканей, рассчитанный в ценах 1У92 года, состгшллет по термозольному варианту - 2,7 шн. руб. в год, но азеотропному варианту -В,7 или. руб. в гок на единицу оборудовать.

Экономечоекай »ЭД.зкт получен за счет сннхьши затрат на иоду, тепло- и глектрознергмэ о 2-10 раз и трудозатрат ¿о.'ее чем и 2 раза.

35

выводы

1. Теоретически и экспериментально обоснована возможность использования системы, окислитель - потенциально кислый агент для создания совмещенной технологии крашения хлопколавсановых тканей одним классом красителей - кубозолями и малосминаемой отделки. Отобранная для этой цели система нитрит натрия - хлорид аммония обеспечивает одновременное проявление кубозоля и фиксацию пред-коцденсатов термореактивных смол.

2. Установлен химизм высокотемпературного проявления кубозо-лей. Показано, что процесс превращения натриевой соли лейкоэфира кубового красителя в пигмент происходит через образование промежуточного продукта типа полугидрохинона-полуэфира. Изучена кинетика последовательных реакций проявления кубозолей в различных по природе фиксирующих средах. Выявлено, что в парах азеотропной смеси бензилового спирта и воды скорости реакций термолиза и окисления сопоставимы и достаточно велики, а в горячем воздухе общая скорость процесса проявления кубозолей в 5-10 раз ниже и лимитируется стадией окисления.

3. Проведен целенаправленный поиск интенсификатора высокотемпературного проявления кубозолей при реализации совмещенного процесса крашения и малосминаемой отделки хлопколавсановых тканей в среде горячего воздуха в интервале температур от 140 до 200 °С. Показана и теоретически обоснована высока! эффективность действия смешанного интенсификатора, состоящего из мочевины и бкурита на скорость термолиза кубозоля до лейкосоединения и окисления последнего до кубового пигмента. Одновременно использование смешанного игтенафкатора позволяет увеличить степень фиксации кубозолей на целлюдезнополиэфпрном материале и обеспечивает более равномерное распределение красителя между составляющей хлопколазсановой тка!ш.

4. Оценена эффективность придания тканям свойств несминаамос-ти в совмещенном процессе крапения и малосминаемой отделки. Установлено, что при высоких значениях показателей нескинаемости (225285 град.) азеотропная фиксирующая среда в сравнении с горячим воздухом обеспечивает большую но сгибаемо сть в мокром состоянии.

5. Экспериментально обоснован выбор композиции антимкгрантов, обеспечивающих эффективное сникенич миграции кубозолей на стадии сушкп. Выявлено, что максимальное иягибкрующее действие оказывает композиция, состоящая из карбокеиметилцеллюлоэы или аяьгинатного загустителя и синтанола ДС-1С. Данное техническое решение зазжщено авторским свидетельством СССР .4 1452872.

6. Разработаны совмещенные технологии крашения кубозолж.ш цвлткознополЕэфвр'гах материалов и малосминаемой' отделки при йоте

пользовании в качестве фиксирующих сред горячего воздуха и перегретых паров азеотропной смеси бензилового спирта и вода. Предлагаемые технологические процессы позволяют совместить операции про явления кубозолей и фиксации их и отделочных препаратов на ткани в одну стадию, что позволяет добиться повышения степени полезного использования красящих веществ на 10-15 %, а также снизить затраты на воду, электроэнергию, пар в среднем в 2-5 раз по сравнению с традиционной технологией.

7. Совмещенная термозольная технология крашения хлопколавса-нових тканей и малосшнаемой отделки прошла успешную производственную проверку в условиях отделочного производства фирмы "Дон-Текс1'. Экономический эффект от внедрения разработанных термозольного и азеотропного совмещенных способов соответственно составляет 2,7 млн. руб. в год и 8,7 млн. руб. в год на единицу оборудования (в ценах 1992 года).

Основные материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Одностадийный высокотемпературный способ крашения хлопкодавса-новых тканей кубозолямй/ Одинцова О.И., Сотрнова O.K., Мельников Б.Н.// Изв.вузов. Технология текстильной пром-сти.- Иваново, 1990.- В 2.- С.55-58.

2. Исследование кинетики высокотемпературного нитритного проявления кубозолей/ Одинцова О.И., Смирнова O.K., Телегин Ф.Ю., Мельников Б.Н.// Изв.вузов. Технология текстильной пром-сти.-Иваново, 1990.-.№ 6.- С,58-61.

3. Особенности малосминаемой отделки хлопчатобумажных тканей в водно-органической паровой среде/ Одинцова О.И., Смирнова O.K., Козлова 0.В., Мельников Б.Н.// Изв.вузов. Технология текстильной, пром-ети.- Иваново,- 1992,- й 4.- С.49-51.

4.. Одинцова О. И., 'Смирнова O.K., Мельников Б.Н. Высокотемпературное нитритное проявление кубозолей// Сб. тр. Прогресс техники и технологии отделочного производства. Иваново, 1992.- С.26-30.

5. Одинцова О.И., Холмогорова И.В. Изучение миграции красителей в процессе сушки// Тез.докл. Обл.конф. мол.ученых по общественно-политическим и научно-техническим.проблемам.- Иваново, 1986,-C.I06.

6. Одинцова О.И,', Холмогорова И.В., Смирнова O.K. Влияние ТЬН на миграцию красителей в процессе сушки// Тез.докл. Обл.;паучно-технич.конф. "Текстильной промышленности передовую технику и и прогрессивную безотходную технологий".- Иваново, 1966,-

С.76-79.

7. Одинцова О.И., Холмогорова И.В. Разработка одностадийной совмещенной технологии крашения и отделки хлопколавсановых тканей// Тез.докл. Всес. научно-техкич.конф. молодых ученых.-Иваново, 1987.- С.С5.

8. Одинцова О.И., Холмогорова И.В., Веселова Г.В. Беспромывочная совмещенная технология крашения и отделки хлопколавсановых тканей// Тез.докл. Всесоюзн.конф. молодых ученых,- Москва, 1987.- С.89.

9. Одинцова О.И., Смирнова O.K. Одностадийный совмещенный с отделкой способ крашения хлопколавсановых тканей// Тез.докл. Обл. научно-технич.конф,- Иваново, 1988.- С.136.

10. Одинцова О.И., Смирнова O.K., Мельников Б.Н. Способ одностадийного крашения и отделки хлопколавсановых тканей// Тез.докл П Всес.конф. по химии и применению неводных растворов,- Харьков, I9C9.- Т.2.- C.II9.

11. Одинцова О.И,, Козлова О.В., Смирнова O.K. Исследование процесса малосминаемой отделки целлюлоз о сод ерлсащих текстильных материалов при использовании азеотропной фиксирующей среды// Прогресс-SO: Тез.докл. Всес.конф.- !1ваново, 1990.- С.184.

■ 12. Одинцова О.И., Смирнова O.K., Мельников Б.Н. Высокотемпературный способ проявления кубозолей// Тез.докл. научно-практич. конференции ШЛИ.- Иваново, 1990.- С.54.

13. Одинцова О.И., Смирнова O.K. Выбор интенсификатора длч высокотемпературного нитритного проявления кубозолей// Нрогресс-92: Тез.докл. Всес. конф.- Иваново, 1991.- С.

14. Л.С. 1452872 СССР, МКИ ДО« Р 1/22, 3/54. Состав для крашения текстильного материача из полиэфирного волокна и смеси его с хлопком/ О.К.Смирнова, О.И.Одинцова, Н.В.Холмогорова, Б.Н. Мельников, Л.П.Морыганов, Н.М.Кагшсев,- <f 4III293

заявл. 23.06.66, опубл. 23.01.89, Б.Н. * 3.

Подписано к печати 27.01.94 г. Формат бумаги 60x84 1/16. Печ.л. 1,0. Усл.п.л. 0,93. Тира». 80 ->кз. Заказ 256/р.

Типография ГУК ПК Хинтотнерго РФ, г.Иваново, ул.Ермака,41