автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Связь между состоянием дисперсных красителей в растворе и полиэфире и совершенствование термозольной технологии крашения

РГБ ОД

2 4 АПР 1995

На правах рукописи

ПРОНЬКИН Александр Михайлович

СВЯЗЬ МЕЖДУ СОСТОЯНИЕМ ДИСПЕРСНЫХ КРАСИТЕЛЕЙ В РАСТВОРЕ И ПОЛИЭФИРЕ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕРМОЗОЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ КРАШЕНИЯ

Специальность 05.19.03 — технология текстильных материалов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново 1995

Работа выполнена в Институте химии неводньгх растворов РАН.

Научные руководители:

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

доктор технических наук, старший научный сотрудник Калинников Ю. А.

Официальные о тт ,п о н е н т ы:

доктор технических наук, профессор Морыганов А. П.,

доктор химических наук, профессор Койфман О. И.

Ведущая организация —

Ивановский научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности.

Защита состоится « /¿7 » . . . . 1995 г.

в часов на заседании диссертационного совета К063.11.02 в Ивановской государственной химико-технологической академии по адресу: 153460, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, д. 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке

ИГХТА.

Автореферат разослан « . . . »

1995 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

БЛИНИЧЕВА И. Б.

Общая характеристика работы

Актуальность тома. Окрашонные токстильпью материала из полиэфира получили исключительно широкое применение. На них существует повышенный спрос в разлита отраслях промышленности. В этой связи их выпуск необходимо постоянно наращивать.Вместе с тем,сов-рэыенныо теоретические представления о крэшопш синтетических волокон ориентируют технологов на применение многокомпонентных составов,содержащих значительное количество разнообразных дорогостоящих и дефинитных, нередко опасных для природной среда органических текстильных вспомогательных веществ.Однако это направление не обеспечивает создания на его базе технология, которые характеризовались бы такта и высоким уровнем полезного использования кра-екгелза, рентабельности, экологичности и позволяли вьшускать продукт шеокого качества.

Очевидны своевременность и актуальность исслздования, в результате которых, на основе детального изучения механизмов протекающих при крашении полиэфира процессов,стало бы возможным сформулировать пршщипн создания таких красильных составов,которые по эффективности не уступали бы традиционным, но были бы проще, экологичнее и дзвеалз.

Указанные теоретические и практические проблемы решены в настоящей работе, которая выполнена по планам НИР на 1088-1993г.г.ИХНР РАН,а также в соответствии с академическими научно-техническими программами "Перспективные материалы", "Ресурсосберегающие и экологически чистые продоссы металлургии и химии" (РАН от 08.02.89 N 10103-219) и программы МНТК "Текстиль".

Цель работы состояла в обосновании нового приема интенсификации термофшеэциошгоа технологии крашения текстильных материалов из полиэфирных волокон дисгорснши красителями, заключашого-ся в направленном изменении состояния красителя в водно- -электролитных средах и волокло и создании на зтоа теоретической базе красильного состава, не содержащего органических текстильных вспомогательных веществ.

Для достгокопия дали работы выполнены следущио этапы; -разработка методики применения спегарофотометрии для исследования на качественной и количественной основа евпзи мэаду состоянием дисперсных красите лпя в водных срелчх и полигфирвом волокне;

-изучения влияния природы и концентрации электролита на сольвата-циояно-ассоциативные равновесия в водно-электролитных растворах дисперснда крэсителай ;

-расчет методом функций универсальных взаимодействий вкладов специфических и универсальных межмолекулярных взаимодействий в гидратации дисперсных красителей ;

-изучение связи между состоянием дисперсных красителей в раствора и волокне ;

-исследование механизма влияния добавок в красильный состав электролитов на сорбцию и фиксацию дисперсных красителей в полиэфире при крашении го тормозольнои технологии;

-разработка и обосованио эффективности нового состава для крашения полиэфира по термофиксэционному способу.

Обюкты и методы исследования. В качестве объектов исследования использовали технические (выпускные формы) и очищенные дисперсные красители отечественного производства: органические растворители, неорганические соли, щелочи и кислоты .■ подготовленную к крашению тлиэгилзнторефталатную ткань.

Экспериментальные исследования выполнены с помощью современных физико-химических матодов:

- спшстрофотомагричоского для изучения состояния дисперсных красителей в растворе и волокне:

- метода функций универсальных взаимодействий для расчета энергий специфической и универсальной гидратации дисперсных красителей.

Результаты исследования обрабатывались методами математической статистики с применением как стандартных, так и изготовленных специально программ для 1ВМ РС АТ.

Определение физико- механических характеристик окрашенного волокна, а такжо качества окрасок материала проводилось с использованием стандартных методик и в соответствии с действующими ГОСТами.

Научная новизна.Предложен новый подход к интенсификации тер-мозольноа технологии крашения полиэфирных тканей, заключающийся в стимулировании истинной растворимости дисперсных красителей в воде и последующей их сорбции из раствора в волокне на стадии про-

питки ткани красильным составом, а такко в формировании на ста/ц;:' промежуточной сушки твердой фазы красителя устойчивой к сублимации. Все перечисленные эффекты повышают степень полезного использования красящих соединения и достигаются одним технологическим приемом - введенивм в красильный состав небольшого количества экологически неопасного неорганического электролита.

Впервые на количественной основе произведэна оценка вкладов специфической и универсальной составляющих в гидратацию ряда дисперсных красотелей.

Исследовано влияние природа и концентрации неорганических эло1ггролитов (солей, кислот, пе лочей) на сольватационно- ассоциативные равновесия в водных растворах дисперсных красителей. Впервые вскрыта связь между состоянием дисперсных красителей в воде и водно- электролитных системах и формированием твордой фазы красителя па полиэфирном волокне в ходе крашения его по тормофикса-ционной технологии.

Практическая значимость.На основе развитых в настоящей работе теоретических представлений о связи между состоянием дасперс-шх красителей з растворе и волокне создан состав доя крашения полиэфирных материалов по терчофиксационной технологаи,характеризующийся экологической чистотой, простотой и дешевизной, применение которого позволяет увеличить выход красителя в волокно в 1 .S-i-1 .G раза.

Оригинальность состава задаценз авторски.! свидетельством на изобретение (A.c. и 1516556 б.и. н 39,1989 т.).

Предложенный состав успешно испытан на полупроизводствепном оборудовании в Ивановском научно-исслодоватольскон институте хлопчатобумажной промышлэнности.

Автор защищает;

- выявленные закономерности влияния добавок в красильную ванну неорганических элоктролигов на состояние дасшрсных красителей в растворе и волокне;

- количественные характеристики гидратации дисггорсных красителей;

- предложенный механизм интенсификации крашения полиэфирных текстильных материалов дисперсными красителями то термпфиксшгоп-нсму способу:

- состав для крааюиия полиэфирных текстильных материалов лисдарс-ными красителями по термофиксзштонному способу.

Алробадая работы. Основные материалы диссертации долшэны, обсуждались и получили положительную оценку на:

- Областной конференции молода! ученья по научно-тохшчоскш проблемам . г.Иваново, 1986 г.

- I Всесоюзной конференции- "Хшил и пршаив&т шводвыхг'растао-,.ров",- г. Иванова, 1£В7 г.

- IV всесоюзном совещании "Проблемы сольватации и комшзксообра-зованмя в растворах", г. Иваново,1989 г.

- I Всесоюзной конференции "Н1вдкофазше материалы", г. Иваново, 1889 г.

- Научно-технической конференции преподавателей и сотрудников ШИ, г. Иваново, январь,1991 г.

- v Всесоюзном совещании "Проблемы сольватации и комшюксообра-зоаания в растворах", г.Иваново,октябрь,1991 г.

Содержание представленных докладов отражено в тезисах шрэ-числошшх совещаний и конференций.

Сгрукчура и обьем диссертационной работы.Работа содергат введешь (1), литературный обзор (2), экспериментальную и иетодачес-1?уи часть (3), обсуждение результатов (4), выводы и список используемой литературы из 113 наименования. Работа изложена на 119 страницах, включает 15 рисунков и 12 таблиц.

Во введении обоснованы актуальность, цзль, научная новизна и практическая значимость работа.

В литературном обзоре в соответствии с темой диссертационной работы изложены современные взгляда на мвжчастичнда взаимо-дзгетвия в системе вода-неорганический электролит-органический неэлектролит <дасдарсныа краситель). Обсуждены вопросы состояния дастрсных красителей в растворе и волокна. 05 об из ни литературные данные о влиянии состояния дастрсных красителей в различных средах на эффективность массогореноса красящего вещества в волокно, а также рассмотрены основные направлзиия совершенствования и интенсификации термофиксационноа технологии крашения текстильных полиэфирных материалов дисперсными красителями.

В экспериментальной и методической части приведена характеристика объектов, методов и методик исследования. Для исследования гидратации дисперсных красителей был использован метод функций универсальных взаикодевстаиа, основанный на континуальных представлениях физики диэлектриков. Математическая обработка

сшктральных данных (уточнение положения максимумов полос в электронных cnojopai поглощения растворов длсгорсшх крзситолэа, раздело ¡шо спектра на составлнюшго полосы и.т.д.) проводилась с помощью составленных автором программ для IBM PC ЛТ.

Обсуждение результатов работы состоит из следующих разделов.

4.1. Обоснование спектрофотокетрическоя методики /ил исследования связи между состоянием дисперсных красителея в водных растворах и полиэфире.

Впервые на основе систематического изучения электронных спектров поглощения растворов красителя дисперсного алого Н в воде и органических растворителях при изменении концентрации красящего вещества и температуры растворов полученз спектральная картина проявления ассоциации молекул дисперсного красителя.

Применение математического метода разделения спектра на составляющие полосы поглощения свата мономорами красителя и его ас-социатами дало возможность надежно выявить и количественно охарактеризовать равновесие в растворе ассоциат красителя-—»мономер красителя.

Отработана методика получения электронных спектров отражения окрашенных образцов полиэфирной <ПЭФ) ткани, позволяющая качественно и количественно ошяивать соотношение агрегированной и мономолэкулярной фори красителя в полиэфирном субстрате.

Предложенная методика сшктрофотометрического изучения растворов дисперсного красителя и ого твердой фазы в волокне дала возможность детально исследовать влияние состояния красящего вещества в растворе на механизм формирования окраски в полиэфире на любом этапе его крашения.

4.2.Влияние неорганических электролитов на сольватационно-ассоциатившо равновесия в водных растворах дисперсных красителей.

С использованием разработанной сдактрофотометрической методики на примере дисперсного алого И изучено влияние неорганических электролитов на сольватационпо-ассоциативиыо равновесия в системе вода-электролит-дисперсный краситель.

Показано, что в водно-щелочном растворе красителя сучаствует равновесие ассоциат краситоля-—► мономор красителя, которое при увеличении концентрации гидроокисей КОН (или NaOH) смещается вправо и при концентрации щелочи порядка 3*10"эмолъ/л (копдант-

рации крас.1теля-3.2*10"''моль/л) фактически весь краситель находится в мономолекулярнсп форда. Кзмошшю содержания этой форьа красителя в раствора в зависимости от концентрации КОН представлено в таблидэ 1.

Таблица 1.

Сгпюагюлыюо увеличение мономолекулярноа доли красителя дисдарсного алого И в водаьк растворах кон по сравнению с водным раствором

Концентрация КОН в растворе» С моль/л) х10~а Интвнсн&носп. полосы поглоща-ни я света моно-ме-ром Относительной' увеличение мономолекулярной фракции кр-ля в растворе СрагО

0 0.102 ' -

0.41 0.146 1.43

2.90 0.100 1.87

7.20 0.183 1.90

Разрушение ассоциатов красителя под действием щелочи объясняется усилением гидратации алого И за счет специфических взаимодействий с водой злоктрононенасыдешшх атомов в молекуле красителя.

Процессы, протекающие при шдкислонш водного раствора дас-шрсного алого М отличаются от рассмотренных выше процессов в ирлочных средах появлением таутомерией формы красителя и описываются реакциями:

нейтральный 1 мономер кр.

ассоциат кр. —азониевый таутоыер кр. "з

Динамика указанных равновесий аналогична как в случае использования минеральных кислот Ш2504,НС1), так и органической кислоты (СНэСООН).

При добавках кислоты до 0.01 моль/л превалирует процесс образования мономолвкулярноа формы красителя {реакция 1), что объясняется усилением межмолакулярных водородных связей краситель-среда с участием шггрогруппы красителя и возникновением новых связей, в которых акцептором протона является «-электронная орбиталь молекулы красителя. Дальнейшее увеличение содержания СН3С00И (начиная примерно с 0.04 моль/л) приводит к появлению в

растворе азоииосого таутсмяра красителя (реакция 2), а при кou-цэнтрации кислоты 0.3 коль/л происходит окончательный распад ассоциатов и устанавливается равновесие только между двумя формами красителя: номомер -—»азоииэвия таутомер.

В результата изучения влияния LICl,MaCl,KCl,CdCL2 и А1С13*6Н,0 из состояние дисперсного красителя в водно-электролитных средах установлояо, что степень влияния неорганических солей на константу ассоциативных равновесия в водном растворе алого И взаимосвязана с отрицательным логарифмом константы гидролиза соли. Хлорид алюминия,гидролиз которого сопровождается более существенным подкислекгам вода, не только вызывает разрушение ассоциатов красителя, но и создает условия для появления в растворе таутсмо-рсв последнего. Действие хлорида кадмия как менее кислого реагента ограничивается усилением гидратации красителя и разрушением ого ассоциатов, то есть воздействие CdCl2 на состояние алого Ж в воде апалопгшо действию самых первых добавок кислот. LiCl.NaCl и KCl практически но изменяют сольватационно-ассоциативного равновесия в системе дисперсный краситель- водная среда.

Приведенные данные свидетельствуют, что добавками неорганических электролитов возможно воздействовать на процессы гидратации и ассоциации дисперсных красителей. Однако,с целью боже детального понимания влияния состояния красителя в растворе на переход пигмента из раствора в полиэфир на следующем этапе работы проведена количественная оцэнка энергетики гидратации дисперсных красителей.

4.3. Спзктрофотометрическоэ исследование гидратации дисперсных красителей.

Проведен расчет вкладов в гидратацию дисперсных красителей специфической и универсальной составляющих для ряда систематически подобранных замещенных антрахинона и азокрасителя алого Ж.

Для этого применялся метод функция универсальных взаимодействий, основанный на континуальных представлениях физики диэлектриков.

Результаты расчета, обобщенные в таблице 2, свидетельствуют о наличии сильной зависимости энергии упгаюрса/ьноя гидратации от строения молекулы красителя (антрахиноновыэ и азокрасители). Видно,что типичный представитель класса дастврсных азокраситолей-алнй № в сравнении с антрэхиноновыми харэ1ггоризуотся бо'льшей

Таблица 2

N Формула р к*Е5к/моль КДж/моль Еобщ., кДи/йоль Есп.,% ^общ.

• ^^

I. и 1.1±1.0 В.0±1.0 9.1 12

II. и ° £ он 7.5-1.4 25.1-1.4 32.6 23

III. СХл^1 и 1 о он 1.0-0.2 0.4-0.2 1.4 71

О N11. 20.0-3.0

IV. 'СА Л^1 II о »«2 3.5±3.0 23.5 15

V. < 1! II > 8.1±2.5 33.0-2.5 41.1 20

0 О___ш2

VI. СС л^1 3.1±0.2 3.4-0.2 6.4 47

О N11 и КН2

VII. ¡ОТ О ОН СЛ 2.0-0.6 6.0*0.6 8.0. 25

VIII Сдон б.6±1.1 56.9±1.1 66.5 10

величиной энергии универсальной <Еун ) гидратации (в 2-3 раза), что является следствием более высокой полярности протяженных молекул азокрасителоя.

Существенная разница значения В в группе производных ант-

ТО

рахинонз связана с раз/игтом величины ое дисперсионной составляйся, которая максимальна для молекул с заместителями во 2-ом положении антрахинонового ядра.

Среди изученных производных антрахлнона наблюдается также зависимость энергии специфической гидратации (Всп ) молезсулы от положения в пеа заместителей. Существенно меньшие значения Всп соединоний с заместителями либо только в 1-ом, либо в 1-ом и 4-ом положениях ядра (I.III.IV) по сравнению с теми, у которых заместители находятся во 2-ом положении (II,V), позволяет сделать вывод о наличии в молекулах красителей I.III и 17 внутримолекулярных водородных связей.

Вцелом необходимо отметить высокий вклад Есп в общую оперто гидратации <Еойщ ) для всех изученных соединения- как с кислыми функциональными грушами, так и с основными. Следовательно, эффективным средством воздействия на гидратацию дисперсных красителей, а значит и на дальнейшее протекание физико- химических процэссов при формировании окраски,могут служить неорганические электролиты (кислоты, щелочи, кислые соли), изменяющие кислотно-основные свойства вода.

4.4. Направленное изменение состояния дисперсных красителей в растворе и полиэфире как основа создания эффективных непрерывных технологий крашения.

Выявление связи мекду состоявши в водно-зжктролитных растворах дисперсного красителя и формированием его твердой фазы из того кэ раствора актуально ввиду того, что дает в руки технолога принципиально новый рычаг для управления ходом и эффективностью термозольного варианта крашения,так как именно в термозольной технологии в середине технологического процесса на стадии промежуточной сушки формируется в волокне твердая фаза красителя,структура которой предопределяет эффективность дальнейшего массошреноса красящего вещества в полиэфирное волокно.

4.4.1. Связь между состоянием дисперсных красителей в растворе и полиэфире.

Спектрофотометрическим методом охарактеризовано состояние крзептолл в волокне на ключевых этапах тэрмозольпоя технологии.

Анализ спектров отражения образцов ткани посла процэссов

сорбции из водноа, водно-уксуснокислой сусданзии красителя и последующей сушки показал, что состояние в волокна дисперсного красителя существенно зависит от состояния ©го в растворе.

Увеличение в красильном составе концзнтрации уксусной кислоты, приводацев к переходу красителя в растворенную фракция, сопровождается терзраспрзделондам в волокне посла процесса сорбции различных форм красителя:

- возрастанием в полиэфире в 2.5-3 раза мономолекулярносорбиро-ванной фракции красителя;

- пониканием доли агрегированной фракции красителя;

- появлением и увеличением содеркания в волокне таутошрной фракции красителя.

Относительные изменения содеркания различных форм красителя на волокно поело плюсования и сушки для нескольких концентраций СН3С00Н в красильном составе даны в таблица 3.

таблица 3

Влияние концзнтрации С1ЦС00Н в еодцой красильной сусгвнзии на

распределение различных сорбированных форм дисперсного алого Ж в волокне

N спектра "Концентрация кислоты в красильной ваше,моль/л Содержание различных форм красителя (в единицах интенсивностея полос спектра)

микрочастицы ассоциированная форма мономолэ-лакулярная форма тауто-мерная форма

1 0.000 0.42? 0.512 0.326 -

2 0.014 0.410 0.388 0.487 0.389

3 0.090 0.395 0.413 0.720 0.451

4 0.400 0.382 0.634 0.934 0.797

Кгзультатом введения в красильный состав гидроокисей КОН,

КаОН.или хлоридов многовалентных металлов,также является существенное увеличение содеркания в полиэфире мономолекулярной фракций красяарго вещества и уменьшение доли агрегированной фракции.

На рис.1 приведены спектры отражения алого К до и после фиксации его в волокне. Разложение спектра отражения зафиксированного красителя на составлявдиэ его полосы ассоциатов и мономеров свидетельствует о том, что основная форма существования красителя в волокне после крашения полиэфирной ткани по термофиксациошюыу способу - ионэмолекулярнан. Полученный факт служит аргументов в

Спектры отражения полиэфирной ткани до С1Э и после С2} фиксации в волокне алого Ж

пользу наличия в красильном состав© электролита, позволяющего увеличить долю мономолекулярносорбированного красителя, так как зто на стадии термозолирования облегчит процесс фиксации красителя в полиэфире.

Неорганические электролиты (такие как №0 Н ,К0Н,А1С13) в подобном эксперименте действуют аналогично кислоте, однако, в отличив от нее, совместно кристаллизуясь с красителем га раствора, остакгтся на волокне после промежуточной сушки, что измоншт природу твердой фазы пигмента перед операцией термофиксации. Результаты изучения этого аспекта влияния электролитов и а механизм фор,ш-ровавия окраски сообщаются в следующем раздело работы.

4.4.2. Интенсификация термофиксационного способа крашения полиэфира посредством направленного изменения состояния красителя в растворе и волокне под действием неорганических солей.

С помощью предложенной сдактрофотомэтричаской методики изучен механизм формирования твердой фазы красителя в полиэфирной ткани на стадии промежуточной сушки при крашении термофиксационным способом с добавлением в красильные составы неорганических соло г. Моделирование физико-химических процессов, протекающих на различных этапах крашения,позволило выявить новый эффект, заклю-чввдйся в формировании на ткани твердой фазы красителя, в которой содержится и ноорганичоския электролит. Последний включен в твердую фазу краспизго соединения как за счот межмолзкулярньп

взаимодействия краситель-электролит (эта фракция образуется вследствие взаимодействия истинно растворенного красителя с электролитом), так и за счет межчастичных взаимодействий, краситаль-злеетролит на надмолекулярном уровне (эта фракция возникает при кристаллизации и сорбции электролита на нерастворенных в воде микрочастицах красителя).

Анализ содержания в волокне красягазго пигмента на различных стадиях крашения полиэфирной ткани показал,что модификация структуры твердой фазы красителя под действием злэктролига,добавленного в красильную ванну,приводит к снигению сублимации пигмента при термозолировании.

Это,наряду с эффектом увеличения содеркания красителя в волокне за счет повышения выхода в него мономолэкулярносорбирован-ного пигмента, позволяет суарствэнно интенсифицировать процзсс массошреноса дисперсного красителя в полиэтилзнтерефгалат.

Рис.2 и табл.4илжострируот положительные результаты применения при крашении полиэфирной ткани термофиксацдонвык способом электролита в зависимости от его природа и концэнтрации в красильной ванне.

Введение в водный красильный состав А1С13, гонерируодзго сильные межчастичные взаимодействия красителъ-злекгролит, позволяет максимально увелич1шать содержание (в 1.6-1.8 раза) и степень фиксации (до 10%) красителя.

Небольшое повышенна содержания в волокне красителя в результате применения в красильном составе NaCl является слэдствиэм только механического предохранения от сублимации частиц пигмента, находщихся в межволоконном и мекнигевом пространство, устойчивой к температуре солью (исключается интенсификация адсорбции растворенной фракции красителя, так как NaCl не всаливаот дисперсные красител^.

На основании результатов исследования физико-химических процессов, протекающих при крашении полиэфирных тканей по термозольному способу,предложен призм интенсификации данной технологии, заключающийся во введении в водаыэ красильные составы неорганических элэктролэтов.цэлвнаправдонно пеняющих кислотно - основные свойства воды, что позволяет: - увеличивать содерканш дисгорскых гсраситслэй в волокна ;

Влияние природа и концентрации электролита в красильной ванне на содержание дисперсного алого Ж в ГШ ткани при крашении ее по способу "Термозоль".

С ,г/кг волокна кр.

- повысить эффективность процессов фиксации в полиэфирной ткани красящего пигмента и увеличить степень его полезного использования;

- значительно упростить состав красильной ванны за счет исключения из него традиционно используемых при крашении полиэфира 1'ЙВ и существенно ..повысить экологич-ность процесса.

□ -после сорбции пигмента &.-ПОСЛ« «го фиксации а волокне

Рис.2

Таблица 4

Зависимость степени фиксации дисперсного Алого Ж в подмэфиряой ткани "Надежда" при крашенин по способу "Гермоэоль" от природы используемого в краснльноя ванне электролита.

Соединены** Концентрация, компонента, г/л Степень фиксации красителя,!

Концентрация краси-геля-5г/л Концентрация к расителя-1Ог/

- - 69 87

хлорид алюминия 1.9 98 97

хлорид кадмия 1.9 96 95

хлорид натрия 1.9 92 91

¿.4.3. Разработка эффективного состава для крашения полиэфира по термофкксацшшюму способу. Предлокшный прием интенсификации тэрмофиксационной технологии крашения тканей из полиэфирных волокон послужил основой для разработки красильного состава, в котором в качестве неорганического электролита используется НаОН или КОН.

Названные реагенты обеспечивают протекание тех физико-хими-ческиоских процессов, которые пршодят к значительному повышению выхода красителя в волокно, а также увеличению степени фиксации пигмента. Кромо того, данные электролиты обладают хорошо известным свойством придавать полиэфирному волокну комфортные качества: повышать его воздухопроницаемость, гидрофильность, улучшать гриф. Отмеченные факты, а также то обстоятельство, что гидроокись натрия является традиционным сырьем для отделочного производства текстильной промышленности послужили основанием для разработки технологии сначала именно с этими соединениями. Разработанный состав содержит (г/л): краситель - 5+20; гидроокись натрия-'1*2 ; вода- до 1л. Состав характеризуется существенной простотой и высоким уровнем экологии (благодаря исключению ТВВ).

Применение данного состава в технологической схеме "Гермо-золь" позволяет увеличить выход в волокно в 1.2-1.6 раза и степень фиксации дисперсного красителя на 8-ЮЖ по сравнению с традиционным термофиксациошшм способом.Исключение составляют дифе-ниламиновыо дисперсные красители,в молекулах которых содержится только одна протонодонорная группа, или дисперсные красители, не содержащие указанных заместителей.

Принципиальная новизна предложенного состава подтверждена авторским свидетельством на изобретение(А.с.м151655в;Б.И.К39,Г889г)

ВЫВОДЫ.

1.Предложена кетодака спектрофотометрического исследования (на качественном и количественном уровнях) связи между состоянием .дисперсных красителей в водных растворах и полиэфирных текстильных материалах.

2.Впервые рассчитаны вклада специфических и универсальных межмолекулярных взаимодействий в гидратацию ряда дисперсных красителей и показано, что в воде энергетика специфической гидра

т£.циа 1фасЕто;ап,ш,»щнх кколотшэ фушщпоналънш о-шептали, находятся в пределах 5+17 кДклюль, а для красителей, ыгввдих основные заместители,эта величина составляет 3.5+0.2 кД*/моль! при этом значения энергий универсально» гедратецин дисперсных красителей лэжат в пределах 8+33 нДк/моль. з.Установлено, что доля специфических межмолэкулярных Езагаю-■ действий в обвез энергии гидратации днсшрсных красггпшза высока, и составляет от сйщэа энергии 25+40%%. «.Качественно и количественно охарактеризовано влияние природа и концентрации нэорганнчесгод: электролитов на сольватациошю-ассоциативпые равновесия в водных растворах дасгарсных. краен-телэй и.показано, что в этих системах кислотно- основные взаимодействия, индуцируемые добавками юте лог, прлочоа а хлоридов шшговалентшх металлов, сшвдсгг равновесия форм красителя зссоцизт-—> мовотр вправо.

5.Исследована завиашость эффективности сорбции дасгарсгого кра-ехгголя полиэфирным волокном от состава красильной вашш. Показано,что налагаю в составе водной красильной вашш щелочи,кис-лоты или хлорида алюминия приводит к увеличении ионополеку-лярносорбированпоа доли красителя в 2.5+3 раза при кондонтрэцгш электролита порядка 0.01-0.1 моль/л и концентрации красителя в ваше 5+15 Г/Л.

6.Применительно к тормозольпоа гомологии крашения выявлен новый аффект влияния добавок зле!сгрол1Ггов в водпыа красильнш состав на повышение степзни фиксации дштэрешх красите лза в полиэфирном волокно, заключающийся в участии электролита в образовании струзпуры агрегированной фазы красителя, которая ограничивает сублинацша пигмента при его торкозолировании.

?.Показано, что наличие а водной красильной ванне хлорида алшшшл приводит к увеличению степени фиксации красителя в полиэфирном волокне на в-10258.

о.Предаохвн новый прюы интенсификации непрерывной тармофикса-ционпоа технологии краиэнш полиэфирных текстильных материалов, заключающийся во введении в красильную ванпу некоторых неорганических злэктролстов к гоззолотда повисеть выход краси--толя в волокно в 1.2*1.6 раза при исключешш из состава ваяны традиционных ТЕВ.

Првдаошнзыа пргаи роажзован пря создапни пратщщизльна ио-

вого состава для крашения тканей из полиэфирных волокон по непрерывному термофиксационному способу (A.C.N 1516556,б.и.N 39, 1389 г.); состав успешно испытан на полупроизводственном оборудовании в Ивановском научно-исследовательском институте хлопчатобумажной промышленности.

Основные материалы диссертации опубликованы в следующих

работах:

I. Статьи.

1.Пронькин A.M., Калинников Ю.А., Мельников Б.Н. ишшрлуишмет-рическое изучение ассоциации дисперсных красителей в растворе. // Изв.вузов.Химия и хим.технология. 1987.Г.30, и?ш. с.125-126.

г.Пронъкин k.M., Калинников Ю.А. > Мельников Б.Н. Влияние кислотно-основных свойств среды на состояние дисперсного красителя в вода. -Vimx.l989, t.82,n-5. с. 1116-1121.

3.Пронькин A.M., Калинников O.A., Спектрофотомвтрическое исследование взаимосвязи между состоянием дасшрсного азокрасигеля в растворе и в волокне. ^HilK 1991 .t.64,n-8.c. 1727-1730.

4.Пронькин A.M., Калинников O.A., Мельников Б.Н. Сгоктрофотомет-рическое исследование гидратации дисперсных антрахиноновых красителей. ^ Изв.вузов ХХТ, 1992, т35, ы-1.с.85-89.

5.Пронькин A.M., Калинников Ю.А., Мельников Б.Н.Влияние солей на сорбцию и фиксацию дисперсных красителей в полиэфире.''/ Текст, химия, 1993, №1(3), с.57-60.

6.Пронькиа А,М. .Калинников Ю.А. .Мельников Б.Н.Внутримолэкуклярныэ водородные связи у антрахиноновых красителей. // Текст.химия, 1993, н-2(4),с.46-49.

II. т83исы:

7.Пронькин A.M. Взаимосвязь между"отстоянием дисперсных красш«-лей в растворе и волокне. -'/Сборник тезисов обл. конференции молодых ученых по н-т проблемам, г.Иваново,1986г. т.2,с.1047.

8.Пронькин A.M., Калинников Ю.А., Мельников Б.Н. Исследование ассоциации дисперсных красителей в растворе. // Тезисы докл. I Всесоюзной конф. "Химия и применение неводных р-ов", 1987, t.III. ,с.513.

9.Пронькин A.M. .Калинников Ю.А.Сольватация дисперсных красителей и интенсификации крашения текстильных материа.тов"//1езис;ы док-

ладов IV Всесоюзного соьещания "Проблемы солъватациии и комц-лексообразования в растворах",1983,т.3 Ю.Проиькин A.M., Калшвтов ¡O.A., Батурина И.Ю. Состояние дисдар-сных азокраеигелей в растворе и возможности интенсификации крашения полиэфира s/CsS. тезисов докл. I Всесоюзная канф. "Жидко-фазные материалы",1990,Иваново,с.174 И.Пронькин A.M. Исследование шдратацли дисперсных атрахиаоновых красителей методом функций универсальных взаимодействиа//Тези-сы р.окл. научно-'гехн, конф. преподавателей и сотрудников ЙХТИ, янв. 1991.

12.Пронькин A.M. .Калинников Ю. А. .Щербаков Ю.А.Сшктрофотометриче-ское исследование гидратации дисперсных этрэхшюновых красителей /"/-Тезисы докладов V Всесоюзного со вещания" Проблемы соль ватации и комылоксообр-я в р-рах",г.Иваново,окт.,1991.

III. Заявки на изобретши.-

13.Пронысш A.M., Калинников Ю.А., Леонова H.A..Мельников Б.Н. Состав для крашения тканей из полиэфирных волокон //

А.с .N1516556,б.и. N 3D, 1989 г.