автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Взаимосвязь между амфифильностью кислотных красителей и их поведением в процессах крашения шерстяного волокна

Направахрукописи

ЗАРУБИНА Наталья Павловна

ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ АМФИФИЛЬНОСТЬЮ КИСЛОТНЫХ КРАСИТЕЛЕЙ И ИХ ПОВЕДЕНИЕМ В ПРОЦЕССАХ КРАШЕНИЯ ШЕРСТЯНОГО ВОЛОКНА

05.19.02 - Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата химических наук

Иваново-2004

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановский государственный химико-технологический университет».

Научный руководитель:

доктор химических наук, старший научный сотрудник Телегин Феликс Юрьевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Калинников Юрий Александрович

кандидат химических наук, старший научный сотрудник Андриевский Александр Михайлович

Ведущая организация

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина»

Защита состоится 31 января 2005 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 212.063.03 при Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Ивановский государственный химико-технологический университет» по адресу: 153460, г. Иваново, пр. Ф. Энгельса, 7.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ивановский государственный химико-технологический университет».

Автореферат разослан 30 декабря 2004 г.

Ученый секретарь <г~>

диссертационного совета т Базаров Ю.М.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Особенности состояния и развития исследований процесса крашения текстильных материалов определяются многообразием природных и синтетических волокон, органических красителей (насчитывающих несколько тысяч индивидуальных соединений), технических приемов и условий осуществления процессов. В настоящее время в этой области науки и технологии накоплен большой объем экспериментальных данных, сделаны значительные теоретические обобщения.

Для дальнейшего развития текстильной химии и эффективного использования накопленных знаний весьма актуальной задачей является обобщение данных о структуре и физико-химических свойствах красителей, ответственных за эффективность протекания сорбци-онных и диффузионных процессов, цветовые характеристики и устойчивость окраски текстильных материалов в различных вариантах осуществления технологии крашения. Использование этих данных позволит сделать дальнейшие шаги в развитии эффективных методов прогнозирования технических свойств красителей и выбора оптимальных условий их применения в процессах крашения текстильных материалов. Вместе с тем, результаты таких исследований необходимы для оценки взаимодействия красителей с текстильными вспомогательными веществами и их роли в формировании окраски.

При крашении шерстяного волокна выбор кислотных красителей и получение окрасок высокого качества является весьма актуальной задачей ввиду сокращения использования хромовых красителей. Вместе с тем высокая стоимость шерсти диктует особые требования к технологии крашения и сохранению свойств ценного природного волокна в процессе его переработки. Одним из путей решения указанных проблем является использование липосом на основе фосфолипидов, родственных липидам шерсти.

Настоящая работа посвящена развитию методов прогнозирования физико-химических свойств и технических характеристик кислотных красителей применительно к условиям крашения шерстяного волокна с использованием липосом в качестве вспомогательного вещества.

Работа выполнялась в соответствии с планами НИР Ивановского государственного химико-технологического университета 2001-2004 гг. и по следующим программам:

• международный проект ИНТАС, INTAS OPEN 97-487, 1998-2000 гг.;

• грант Министерства образования и науки РФ по фундаментальным исследованиям в области технических наук, Т02-10.2-1984,2002-2004 гг.;

• научно-техническая программа Министерства образования и науки РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», подпрограмма «Новые материалы», 2002-2004 гг.

Цель и задачи исследования.

Цель исследования состояла в разработке метода прогнозирования технических свойств кислотных красителей в условиях крашения шерстяного волокна путем изучения взаимосвязи между амфифильностью красящих веществ, их сорбционной способностью и оптическими характеристиками окрасок, а также всесторонней оценке условий применения липосом для крашения шерсти и получения окрасок высокого качества.

Выдвинутая цель достигнута путем решения следующих задач:

• Обоснование новых подходов к исследованию свойств красителей и окрасок волокнистых материалов с использованием методов расчета коэффициентов распределения водорастворимых органических соединений между несмешивающимися фазами октанола и воды, а также спектральных характеристик поглощения и рассеяния света по коэффициентам отражения окрашенных материалов.

• Исследование амфифильности различных по химическому строению кислотных красителей, их сорбционной способности при различных температурах и кислотности среды, а также оптических характеристик окрасок шерстяного и полиамидного волокон на основе использования комплекса методов физико-химического

• Изучение влияния липосом на кинетику сорбции кислотных красителей и спектральные свойства окрасок шерстяного волокна, а также выявление практических особенностей использования новых вспомогательных веществ везикулярного строения в технологии крашения

• Установление взаимосвязи между физико-химическими и техническими свойствами красителей на основе систематического анализа закономерностей поведения красящих веществ различного строения в технологических процессах крашения текстильных материалов из шерстяного волокна.

Общая характеристика объектов я методов исследования

Основными объектами исследования служили технические кислотные красители Ими окрашивалось шерстяное волокно испанского мериноса в виде гребенной ленты, прошедшей предварительную подготовку в условиях производства, а также полиамидная техническая нить производства Щекинского комбината «Химволокно» В качестве липосомного препарата использовался продукт Ekotгans W-8814, предоставленный Научно-исследовательским центром Барселоны (Испания) В работе применялся 1-октанол и 1-гексадеканол (цетиловый спирт)

Для решения вспомогательных задач использовались технические кубовые красители, а также база данных спектральных характеристик образцов хлопчатобумажной и полиэфирной саржи окрашенной и напечатанной указанными красителями

При выполнении работы использовались современные методы анализа - спектроскопия поглощения и отражения в видимой области, а также традиционные методы аналитической химии Было использовано программное обеспечение, реализующее методы молекулярной механики, квантовой химии и математической обработки данных

Научная новизна.

Разработан новый подход к изучению взаимосвязи между физико-химическими свойствами кислотных красителей и их поведением при крашении на основе рассмотрения двойственной природы взаимодействия красящих веществ с полярными и неполярными компонентами шерстяного волокна и красильного раствора, а также обосновано применение липосом в качестве вспомогательного вещества везикулярного строения для управления процессом и качеством окраски

В работе впервые получены следующие результаты

• Разработан метод прогнозирования сродства кислотных красителей к шерстяному и полиамидному волокнам и качества окраски на основе амфифильных (гидрофильно-гидрофобных) свойств водорастворимых красящих веществ с использованием расчетных и экспериментальных значений коэффициентов распределения органических красящих веществ между несмешивающимися фазами октанола и воды

• Развит метод исследования спектральных и оптических свойств окрасок волокнистых материалов Всесторонне показаны возможности использования спектроскопии отражения для изучения закономерностей светопоглощения окрашенными волокнистыми материалами при формировании окраски шерстяного волокна кислотными красителями

• Выявлен переход в изменении сорбционных и оптических свойств шерстяного волокна в условиях крашения кислотными красителями различного строения в диапазоне температур 5565 °С Установлена роль липидов шерстяного волокна в процессе его взаимодействия с гидрофобными хромофорами кислотных красителей

• Всесторонне изучено влияние липосом на закономерности сорбции кислотных красителей шерстяным волокном и спектральные характеристики окрасок. Установлены закономерности таутомерных превращений кислотных азокрасителей азонафтольного ряда при переносе их из водного раствора в шерстяное волокно Предложены методы управления сорбционным процессом путем применения липосом на основе фосфолипидов, взаимодействующих с красителем и клеточно-мембранным комплексом шерсти.

Практическая значимость.

Предложены методы априорной оценки сорбционных свойств красителей, их поведения в процессах крашения, а также интенсивности светопоглощения окрашенных материа-

лов, пригодные для практического использования в исследовательской и инженерной практике при разработке технологий крашения текстильных материалов из шерстяного волокна кислотными красителями.

Проведен анализ технологических аспектов применения липосом в качестве текстильного вспомогательного вещества в процессах крашения шерстяного волокна, на основании чего установлена их высокая эффективность для выравнивания окраски при добавлении в красильную ванну, а также для увеличения красящей силы кислотных красителей путем предварительной обработки шерстяного волокна перед крашением.

Теоретический и практический материал, обобщенный в исследовании, используется в учебном процессе кафедры ХТВМ ИГХТУ, в частности, в специальном курсе лекций по автоматизированному проектированию технологии крашения текстильных материалов и в исследовательском практикуме студентов.

Апробация работы.

Результаты работы были представлены, обсуждены и получили положительную оценку на следующих конференциях:

• VII, VIII, IX Международные конференции "Проблемы сольватации и комплексообразова-ния в растворах", ИХНР РАН, Иваново, 1998,2001,2004.

• Симпозиум ИНТ АС "Микробные и клеточные системы для фармакологии, биотехнологии и окружающей среды", МГУ, Москва, 1999.

• 18-й Конгресс Международной федерации ассоциаций химиков-текстильщиков и колористов, Копенгаген, 1999.

• III конгресс Российского союза химиков-текстильщиков и колористов, Москва, 2000.

• Международная студенческая конференция "Развитие, окружающая среда, химическая инженерия", ИГХТУ, Иваново, 2000.

• Международная научно-техническая конференция "Текстильная химия-2000", "Текстильная химия-2004" ИХР РАН, Иваново, 2000, 2004.

• X Международная конференция по исследованию шерсти, Германский институт шерсти, Аахен, Германия, 2000.

• Международная научно-техническая конференция "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности" (Прогресс-2002, Про-гресс-2004), Иваново, ИГТА, 2002,2004.

• 19-й Конгресс международной федерации ассоциаций химиков-текстильщиков и колористов, Париж, 2002.

• II Всероссийская научная конференция "Физико-химия процессов переработки полимеров", ИГХТУ, Иваново, 2002.

• Всероссийская научно-техническая конференция "Современные технологии и оборудование текстильной промышленности" (Текстиль-2002), Москва, МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2002.

• Всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Дни науки 2003" СПбГУТД, С-Петербург, 2003.

• Межвузовская научно-техническая конференция, КГТУ-55, Кострома, 2003.

• Межвузовская научно-техническая конференция аспирантов и студентов "Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности" (Поиск-2003), ИГХТУ, Иваново, 2003.

• Конференция Российского союза химиков-колористов "Прорывные, высокие технологии в производстве текстиля: волокна, красители, ТВВ, оборудование", Москва, 2003.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 9 статей и 20 тезисов докладов.

Структура и объем диссертационной работы.

Диссертационная работа содержит аннотацию, введение, литературный обзор, методическую часть, экспериментальную часть с обсуждением результатов, выводы, список использованной литературы (150 источников) и приложения. Основная часть работы изложена на 146 странице машинописного текста, содержит 64 рисунка и 8 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, ее научная новизна и практическая значимость.

Литературный обзор освещает вопросы строения шерстяного волокна и его поведения в процессах сорбции красителей при участии различных вспомогательных веществ. Проведен анализ строения и свойств кислотных красителей, а также закономерностей формирования окраски текстильных материалов. На основании определения актуальности исследования взаимосвязи физико-химических и технических свойств красителей в процессах крашения шерстяного волокна обозначены главные этапы достижения поставленной цели.

Методическая часть содержит характеристику объектов и методов исследования.

Экспериментальная часть и обсуждение результатов состоят из трех разделов, каждый из которых включает несколько параграфов.

3.1. Обоснование новых методов исследования свойств красителей и окрасок волокнистых материалов

В соответствии с целями исследования проведено изучение физико-химических параметров кислотных красителей. Поведение красителей в водных растворах определяется соотношением их гидрофобно-гидрофильных свойств. Наиболее часто для характеристики этих свойств используется коэффициент распределения красителя между фазами несмеши-вающихся растворителей. Смесь воды и н-октанола является наиболее подходящей и распространенной системой, моделирующей комплекс взаимодействий гидрофильного и гидрофобного характера в красильном растворе в присутствии волокнистого материала и вспомогательных веществ органической природы [Я.И. Коренман, 1992]. Кроме того, наиболее обширная электронная база данных, реализованная в программном комплексе ChemOffice и, в частности, в программах HyperChem, ChemDraw, использует указанную систему растворителей для характеристики гидрофобно-гидрофильных свойств органических веществ. В качестве характеристики баланса между гидрофобными и гидрофильными свойствами кислотных красителей выбрана величина логарифма коэффициента распределения соединения между несмешивающимися фазами н-октанола и воды (Log Po/w), на основе обширной экспериментальной базы данных органических соединений.

Для обоснования метода исследования взаимосвязи между структурой и свойствами красителей с использованием параметра амфифильности была показана связь амфи-фильности органических красителей с их сродством к волокнистым материалам:

где K/WW и Po/W - коэффициенты распределения красителя соответственно между волокном и водой, а также октанолом и водой.

Взаимосвязь между амфифильностью и сорбционной способностью показана на примере крашения полиэфирного волокна дисперсными красителями с использованием литературных данных [J. Szadowski et al., 1981,1987].

Понятие амфифильности используется при изучении свойств поверхностно-активных соединений. Вместе с тем, изучение поверхностно-активных свойств окрашенных соединений, как правило, проводилось с использованием кислотных и активных красителей [С.Н. Giles, 1981], выступающих в роли анионактивных соединений.

Ниже на Рис. 1 представлены литературные данные по изменению поверхностного натяжения водных растворов гомологической серии кислотных красителей [C.H.Giles, 1981]. Сопоставление этих данных с расчетными параметрами амфифильности Log Po/w показывает, что наибольшая поверхностная активность, характеризующаяся скоростью падения поверхностного натяжения в зависимости от концентрации раствора, проявляется для кислотного красителя I с выраженными гидрофобными свойствами (Log Po/w = 3.18), в то время как наименьшей поверхностной активностью обладает наименее гидрофобный краситель IV (Log Po/w =1.09).

Расчет параметра амфифильности указанных кислотных красителей позволяет количественно охарактеризовать явление сверэквивалентного накрашивания полиамида. Следует отметить, что эффект сверхэквивалентной сорбции достигает почти 6-кратного превышения концентрации аминогрупп волокна, что говорит о значительном преобладании молекулярного механизма сорбции кислотных красителей при крашении полиамида.

Приведенные данные говорят о возможности успешного использования параметра ам-фифильности для изучения корреляции между структурой и свойствами красителей.

I я= с4и, ЬОЕ Р0/ , = 3,18

II я = С2И5 ЬОЕ Ро/ . = 2.12

III я= СИ3 ^ Ро/ II

IV я = и ЬОЕРо/ ,=1,09

Рис. 1. Взаимосвязь амфифильности кислотных красителей и поверхностного натяжения их растворов

Метод исследования спектральных свойств кислотных красителей основан на сопоставлении спектральной функции поглощения света раствором и функции поглощения света окрашенным субстратом в форме уравнения Кубелки-Мунка:

Аналогом закона поглощения Бугера-Ламберта-Бера для раствора является линейная концентрационная зависимость функции Кубелки-Мунка:

(К/5)-(К/5)Ь = «я,/Сд/

ащ- коэффициент удельного светопоглощения, Св/- концентрация красителя в волокне,

К,Б- коэффициенты поглощения и рассеяния окрашенного материала, К, - соответствующие коэффициенты для неокрашенного волокнистого материала.

где

Рис. 2. Спектры поглощения кислотных красителей в водном растворе и шерстяном волокне: 1 - азокраситель, 2 -триарилметановый краситель, 3- антрахиноновый краситель

Данные, представленные на Рис.2, показывают, что спектральные свойства кислотных красителей различного строения в водном растворе и шерстяном волокне подобны друг другу. Это обосновывает правомерность использования указанного преобразования и возможность использования спектров поглощения красителей в шерстяном волокне для оценки состояния красителя в окрашенном материале.

В целях обоснования применимости спектральных характеристик окрасок волокнистых материалов для изучения состояния красителей в волокне были проанализированы окраски текстильных материалов кубовыми красителями. На их примере была показана возможность выявления процессов агрегации красителей в текстильных материалах.

На Рис. 3 показаны результаты нормирования спектральных характеристик красителя тиоиндиго ярко-розового Жв различных субстратах. При переходе красителя из среды органического растворителя к окрашенной полиэфирной ткани, затем к окрашенной хлопчатобумажной сарже, напечатанной хлопчатобумажной сарже, и, наконец, к порошкообразному состоянию, в спектре происходит постепенное смещение максимума поглощения красителя и расширение спектрального пика поглощения. Результатом этого является изменение основного тона красящего вещества и уменьшение насыщенности цвета (Рис. 4).

Исследование кубовых красителей в различных состояниях приводит к выводу о возможности количественного анализа закономерностей формирования окрасок в волокнистых материалах на основании спектров диффузного отражения образцов в видимой области.

Рис 3. Нормированные спектры поглощения тиоиндиго ярко-розового Жв различных средах:

1 - порошок красителя

2 - напечатанный хлопок (конц. красителя в

печатной краске 75 г/кг)

3 - окрашенный хлопок (кона красителя в

растворе 40 г/л)

окрашенное полиэф. волокно (конц. красителя в растворе 40 г/л) раствор в морфолине (низкая конц. красителя)

Рис. 4. Изменение цветовых характеристик в концентрационной серии окрашенных и напечатанных образцов целлюлозного материала красителем тиоиндиго ярко-розовым Ж

4

5

3.2. Исследование амфифильности кислот ных красителей, их сорбционных свойств и оптических характеристик окрасок шерстяного волокна

3.2.1. Исследование закономерностей распределения кислотных красителей межу несмешиваюшимнся фазами воды и органического растворителя

Распределение водорастворимого красителя между фазами несмешивающихся растворителей предполагает протекание нейтрализации ионизированного красителя в воде с после-

дующим перераспределением недиссоциированной молекулы в фазу гидрофобного растворителя:

£Г+у/Г о ЛЯ,(ая)о Ш„(БО1У)

Согласно указанной схеме, процесс перераспределения красителя между фазами воды и органического растворителя является двухстадийным. Поэтому наблюдаемый коэффициент распределения связан с константой устойчивости сульфогрупп красителя (вели-

чиной обратной константе диссоциации) Кщ, коэффициентом распределения нейтральной формы красителя между растворителем и водой Р йЩнАчуоЩкй и является функцией концентрации протонов Сн(«1) в водном растворе:

СШ.( 501у) „ р [--Г--

' ÜW,(soIv)/D (aq)'

CD-(»q)

^щгВН, (solvyOW, («q)^W(«q)

Результаты исследования ряда кислотных красителей между октанолом и водой представлены на Рис. 5. Рассматриваемый ряд соответствует возрастанию теоретических значений параметра амфифильности Log P0/W (значения указаны на рисунке). Отметим, что двухосновные антрахиноновые красители проявляют липофильные свойства как результат противоположных по направлению явлений гидрофильной гидратации двух сульфо-групп и гидрофобной гидратации двух карбонильных групп в молекулах. Вместе с тем краситель кислотный ярко-зеленый антр. Н4Ж(ЛайОгееп 28) обладает наибольшей молекулярной массой. Несмотря на это, он занимает промежуточное положение по своей амфифильности благодаря присутствию двух гидроксильных групп, сообщающих молекуле гидрофильный характер.

АО 7 - Кислотный оранжевый

Log Po,

109

AG 25-Хромовый зеленый антрахиноновый X=H; R = CH3 Log Po,„= 1.69

AG 27-Кислотный зеленый антр. Н2С X=H;R=C4H9 Log Po,„= 4.86

AG 28 - Кислотный ярко-зеленый антр. Н4Ж X = OH;R = C4H9 Log Po/w=4.5 1

Аналогичные результаты дает исследование этих красителей при перераспределении между цетиловым спиртом и водой в диапазоне температур 55-70 "С. Применение этой системы растворителей для исследования амфифильных свойств кислотных красителей представляло интерес ввиду возможности моделирования гидрофобной липидной фракции шерсти. Следует отметить, что в случае кислотного оранжевого (AcidOrange 7), как и кислотного зеленого антрахинонового Н2С (Acid Green 27) наблюдается положительное действие температуры на коэффициенты межфазного распределения. С позиций термодинамики гидратации это говорит о проявлении гидрофобных свойств у обоих красителей в условиях крашения. Положительное значение расчетных коэффициентов распределения красителей, является теоретическим подтверждением данных экспериментальных наблюдений.

Рис. 5. Зависимость измеренных коэффициентов распределения кислотных красителей между октанолом и водой от кислотности среды

3.2.2. Исследование закономерностей равновесной сорбции кислотных красителей шерстяным волокном при различных температурах и кислотности среды

Целью этого этапа исследования явилось изучение взаимодействия кислотных красителей с шерстяным волокном при изменении кислотности среды и температуры и развитие на этой основе представлений о закономерностях ионообменной сорбции красителей.

Результаты исследования закономерности сорбции кислотных красителей были представлены в форме зависимости коэффициента распределения красителя ГА от коэффициента распределения протонов Гн между фазами волокна и раствора (8):

Гл = ОедД-лй > Гя - СНф/Си^

Концентрации анионов и протонов в волокне определены на основе соответствующих значений истощения этих ионов из раствора.

Результаты аппроксимировались прямыми линиями: ^ =/>-<?

По своему физическому смыслу тангенс угла наклона (коэффициент ф характеризует эквивалентность сорбции волокном анионов красителя и протонов Величина, отсекаемая прямой на оси ординат (р), пропорциональна сродству красителя к волокну Ац. Параметры линейного соотношения коэффициентов распределения позволяют определить константу ионообменной сорбции красителя:

й 2,303

Данные, полученные для ряда кислотных красителей свидетельствуют, изотермы ионного обмена в логарифмических координатах хорошо аппроксимируются прямыми. Интересно отметить, что в большинстве случаев проявляется положительное влияние температуры на параметр р, характеризующий сродство красителя к волокну. Это свидетельствует о проявлении гидрофобного механизма сорбции красителя.

Вместе с тем, в условиях изменения кислотности среды и неизменной концентрации красителя параметр д не достигает теоретического значения, равного основности красителя. Особенно большое отличие от теоретических значений этого параметра проявляется в случае двухосновных красителей. Очевидно, в выбранных условиях эксперимента ионизированные группы волокна служат центрами адсорбции анионов красителя, а потому не достигается их полное насыщение. Такие условия не позволяют контролировать количественные характеристики обмена ионов в процессе сорбции кислотного красителя волокном.

3.2.3. Анализ ионообменного механизма сорбции кислотных красителей и температурного перехода в изменении сорбционной способности шерстяного волокна

В целях приближения к условиям эквивалентной сорбции протонов и красителя волокном была проведена серия экспериментов при варьировании концентрации красителя и постоянстве начальной кислотности раствора. Данные представлены для двух красителей на Рис. 6. Константы линейной зависимости между коэффициентами распределения анионов красителя и протонов указаны в Табл. 1.

Рис. 6. Соотношение между коэффициентами равновесного распределения анионов красителя и протонов при переменной концентрациикислотного оранжевогов диапазоне температур 50-70 "С.

• 50 "С о 55 »с

* 60 °С ■ 65 "С □ 70 °С

Табл. 1.

Параметры изотермы ионообменной сорбции кислотных красителей шерстяным волокном при различных температурах процесса

Температура, °С Кислотный оранжевый, Acid Orange 7, z= -1, Log P0/W = 1 09 (щдразо-форма) Кислотный зеленый антр. Н2С, Acid Green 27, z = -2, LogP0/W = 4 86

Р q P q

50 7,53 1,30 - -

55 7,24 1,23 - -

60 6,92 1,02 8,58 1,77

65 6,44 0,872 8,96 1,75

70 6,29 0,825 9,87 1,83

Из данных Рис. 6 и Табл. 1 следует, что при умеренном значении кислотности среды (начальное рН 3,5) красителикислотный оранжевый икислотный зеленый антрахиноновый Н2С сорбируются в соответствии с их основностью. Наблюдаемую неэквивалентность сорбции при высоких температурах в этом случае можно объяснить проявлением механизма молекулярной сорбции, в котором не участвуют протоны. Превышение коэффициентом q значения единицы и постепенное снижение этого показателя по мере увеличения температуры свидетельствует о возможной диффузионной задержке сорбции анионов красителя по сравнению с протонами при низких температурах процесса.

Изложенные закономерности сорбции кислотных красителей можно описать следующими равновесиями

• Ионизация основных групп шерстяного волокна

NH2-R-COOH + Н+ " +NH3 — R—СООН

• Ионное взаимодействие анионов красителя с ионизированными основными группами

Молекулярное взаимодействие красителя с макромолекулами шерстяного волокна

nh2-r-cooh + D^"—» nh2-r-cooh

Сравнение сорбционных свойств двух указанных красителей показывает, что константа ионообменной сорбци Kf для красителя кислотного зеленого антрахинонового Н2С, обладающего выраженными гидрофобными свойствами, приблизительно в 50 раз больше при 60 °С по сравнению с той же константой для красителя кислотного оранжевого.

Анализ влияния температуры на закономерности сорбции указывает на характерные особенности в поведении гидрофильного и гидрофобного красителей. Так, результаты, представленные в Табл. 1, показывают, что параметр р для красителя кислотного оранжевого уменьшается с температурой, хотя коэффициент распределения красителя Log Гл увеличивается при заданном коэффициенте распределения протонов Log Г^, В случае красителя кислотного зеленого антрахинонового Н2С проявляется положительное температурное изменение величин Log Гл и параметра р. Отмеченные тенденции в изменении коэффициентов распределения красителей между шерстяным волокном и водным раствором совпадают с выявленными особенностями влияния температуры на коэффициенты распределения между цетиловым спиртом и водой (раздел 3.2.1).

Изменения параметров р и Log Гл для кислотного оранжевого при постоянном значении Log Гг вскрывают явный температурный переход в диапазоне 55-60 СС, что совпадает с отмеченной в литературе областью аномального поведения шерстяного волокна в процессах крашения. Температурные изменения сорбции красителя могут быть связаны с влиянием внутренних липидов шерсти, которые обнаруживают фазовый переход приблизительно при 60 °С.

3.2.4. Изменение оптических характеристик окраски шерстяного волокна кислотными красителями при различных температурах процесса

Окраски шерстяного волокна кислотными красителями во многих случаях характеризуются линейной зависимостью функции Кубелки-Мунка от концентрации красителя в волокне, представленной выше в разделе 3.1. Это позволяет отождествить указанную функцию с оптической плотностью красителя в полимере, а наклон концентрационной зависимости - с удельной величиной светопоглощения.

Полученные данные, представленные на Рис.7, указывают на изменение коэффициента удельного светопоглощения при повышении температуры процесса крашения и наглядно свидетельствуют о существовании температурного перехода в области 55-60 °С для метилового оранжевого (Acid Orange 52) (z= -1, Log PO/W= 1-67) и в области 60-65 °С-длякислот-ногозеленого антрахинонового Н2С (AcidGreen 27) (z= -2, Log PO/W= 4.86). Интересно отметить, что природа красителя определяет и направление изменения указанной характеристики.

На основании данных, полученных в разделах 3.2.3 и 3.2.4 можно заключить, что неке-ратиновые компоненты шерсти, которые обладают липофильными свойствами, отвечают за высокое сродство липофильного красителя и за температурный переход в изменении сорбционных свойств красителей и оптических свойств окрасок.

Рис 7. Температурная зависимость коэффициента удельного светопоглощения кислотных красителей, сорбированных шерстяным волокном.

3.2.5. Практическое применение параметра амфифильности для

прогнозирования технических свойств кислотных азокрасителей и оптических характеристик окрасок шерстяного волокна

Целью настоящего исследования является установление соотношения между амфи-фильными свойствами кислотных красителей, характеризуемых расчетным параметром Log PO/W и рядом свойств кислотных красителей, отражающих их поведение в процессе крашения шерстяного волокна Особенностью настоящего подхода является выбор таких параметров, как выравнивающая и миграционная способность красителей, а также скорость истощения красильной ванны Проведение этого анализа позволит осуществлять направленный выбор красителей для заданного варианта технологии крашения и предпринимать дополнительные меры для исключения риска возникновения неравномерной окраски Кроме того, станет возможным прогнозирование совместимости красителей в смеси по скорости крашения и выравнивающей способности

В качестве красителей выбраны кислотные моно- и дис-азокрасители, содержащие в своем составе от 1 до 4 сульфогрупп Экспериментальные параметры миграционной и выравнивающей способности кислотных красителей в соответствии с принятыми методами определения взяты из справочной литературы

Для примера приведены взаимосвязи между параметром амфифильности кислотных красителей с различным зарядом аниона и их выравнивающей способностью и истощением красильного раствора (Рис 8)

88 956

Рис. 8. Взаимосвязь между параметром Log Pt/W кислотных красителей, их выравнивающей способностью и степенью истощения красильного раствора за время крашения 30 мин

1 Кислотный оранжевый ъ = -1 9 Кислотный ярко-красный z = -2

2 Кислотный коричневый К ъ = - -1 10 Кислотный красный 2С z = -2

3 Кислотный оранжевый светопр ъ = ■ -2 11 Кислотный бордо z = -2

4 Кислотный оранжевый прочный ъ = ■ -2 12 Кислотный рубиновый z = -3

5 Кислотный алый прочный ъ = -2 13 Кислотный синий 2К z = -3

6 Кислотный алый ъ = -2 14 Кислотный голубой z = -3

7 Кислотный красный 2Ж ъ = -2 15 Кислотный ярко-красный 4Ж z = -4

8 Кислотный красный прочный ъ=- 2

Результаты графического анализа взаимосвязи экспериментальных и расчетных данных представлены в виде корреляции между экспериментальными и расчетными параметрами с использованием функции распределения Лоренца

Параметр х0, указанный в подписи к Рис. 8., характеризует величину Log PO/W, соответствующую положению экстремума.

Наименьшей способностью к выравниванию окраски (2 балла) обладает наиболее гидрофобный краситель кислотный красный прочный. Этот краситель имеет в своем составе 2 сульфогруппы и объемный хромофор сложного строения. Вместе с тем, наиболее гидрофильный краситель, кислотный ярко-красный 4Ж, несущий 4 сульфогруппы, также обладает весьма низкой выравнивающей способностью (3 балла). Это наблюдение говорит о двойном механизме взаимодействия красителя с шерстяным волокном: с одной стороны высокий отрицательный заряд красителя способствует сильному взаимодействию красителя с заряженными аминогруппами кератина шерсти, с другой, столь же сильное взаимодействие возникает между гидрофобной кутикулой и гидрофобным хромофором красителя. Можно отметить, что наилучшей выравнивающей способностью обладают красители, значение параметра ам-фифильности которых находится в области Log PO/W = -1,3.

Аналогичную зависимость можно наблюдать и в случае анализа взаимосвязи миграционной способности и амфифильности красителей. В этом случае наибольшей выравнивающей способностью обладает краситель с параметром амфифильности Log PO/W = -1,5. Приблизительное совпадение положения максимумов говорит о единстве механизмов выравнивания и миграции красителей и подтверждает справедливость выдвинутого предположения о двойственном характере взаимодействия кислотных красителей с шерстяным волокном.

Кривые для зависимости степени истощения красителей от параметра амфифильности зеркально отражают выравнивающие и миграционные свойства кислотных азо-красителей при малой (30 мин.) и высокой (60 мин.) продолжительности протекания процесса. Положение минимума на отмеченных кривых соответствует Log PO/W = (-1.9) и (-1,8).

Проведенный анализ указывает на возможность оценки выравнивающих и миграционных свойств и скорости крашения при помощи расчетного параметра амфифильности кислотных азокрасителей. Сходство указанных зависимостей говорит о единстве механизмов, управляющих равномерной окраской и скоростью процесса крашения. Весьма интересно, что минимальной выравнивающей и миграционной способностью (и соответственно максимальной скоростью крашения) обладают как предельно гидрофильные кислотные красители, обладающие большим количеством сульфогрупп, так и предельно гидрофобные кислотные красители, обладающие малым количеством сульфогрупп и объемным хромофором.

3 3. Изучение влияния липосом на сорбцию кислотного красителя шерстяным волокном

При исследовании кинетики крашения шерстяного волокна в присутствии липосом (Рис. 9) показано, что липосомы значительно снижают сорбцию красителя кислотного оранжевого (данные получены совместно с Л. Кодерк). В случае красителя кислотного зеленого антрахшонового Н2С липосомы замедляют начальную стадию процесса крашения шерстяного волокна. Для указанных красителей присутствие липосом не изменяет тенденцию влияния температуры на накрашиваемость шерстяного волокна.

При исследовании влияния концентрации липосом на сорбцию кислотных красителей шерстяным волокном (Рис. 10) было выявлено две области значений Ан, в которых влияние липосом на сорбцию красителей противоположно друг другу. В области А < 120 ммоль/кг увеличение концентрации липосом приводит к возрастанию сорбции кислотного красителя. В области Ан > 140 ммоль/кг проявляется противоположная роль липосом.

Рис. 9. Кинетические кривые сорбции красителякислотногооранжевого(AcidOrange 7) шерстяным волокном в диапазоне температур 70-90 °С при обычном крашении и в присутствии липосом

Рис 10. Корреляция между сорбцией протонов (Ан) и анионов (Лв) красителя кислотного оранжевогошерстяным волокном при температуре 70 °С для различных концентраций липосом: время крашения 1,5 часа

Спектральные исследования красителей в различных средах, в том числе в шерстяном волокне, окрашенном с добавкой липосом, показало, что участие в процессе крашения липо-сомного препарата привело к проявлению на шерстяном волокне азо-формы кислотного оранжевого красителя (Рис. 11.) Этот факт свидетельствует об изменении механизма формирования окраски кислотным оранжевым на шерстяном волокне в присутствии липосом и о возможности получения окрасок, более устойчивых к мокрым обработкам и окислителям.

Анализ интенсивности окраски, при различных режимах обработки липосомами проведен для 11 азокрасителей. Сопоставление полученных данных для различных красителей наглядно иллюстрируется диаграммой на Рис. 12.

Для большого количества красителей в случае предварительной обработки шерстяного волокна липосомами, коэффициент удельного светопоглощения значительно выше, чем для традиционного варианта крашения. Выявленная особенность говорит об изменении механизма сорбции красителя, выражающемся в более глубоком проникновении красителя в волокно и формировании мономолекулярного состояния красителя в окрашенном субстрате. Согласно литературным данным причиной такого изменения является модификация межклеточного вещества шерстяного волокна, обладающего липофильными свойствами, под влиянием липосом.

Рис. 11. Спектры поглощения красителя кислотного оранжевого в различных средах:

1 - в шерстяном волокне,

2 - в шерстяном волокне, окрашенном в

присутствии липосом,

3 - в водном растворе,

4 - в растворе липосом,

5 - в цетиловом спирте,

6 - в порошкообразном состоянии

Рис.12. Влияние режима введения липосом на коэффициент удельного светопоглощения сорбированных красителей а^

AY36 - Метаниловый желтый АО 10 - Кислотный оранжевый светопр.

AO52 - Метиловый оранжевый AR26 - Кислотный алый

АО6 -Тропеолин ARH-Кислотный бордо

MR - Метиловый красный AR18 - C.I. Acid Red 18

АО7 - Кислотный оранжевый АЬ192 - Кислотный синий 2К АВп2 - Кислотный коричневый К

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработан метод прогнозирования сродства кислотных красителей к шерстяному и полиамидному волокнам на основе экспериментального и расчетного параметра амфифиль-ности красящих веществ. Показана пригодность метода для исследования взаимосвязи межцу структурой и сорбционной способностью красителей в различных красильных системах, включая дисперсные - полиэфирное волокно, кислотные красители - шерстяное и полиамидное волокна. Установлены закономерности влияния температуры и кислотности среды на распределение кислотных красителей между несмешивающимися растворителями октанолом и водой, а также цетиловым спиртом и водой.

2. Развит метод исследования спектральных и оптических свойств окрасок волокнистых материалов. Всесторонне обоснованы возможности использования спектроскопии отражения рассеивающими средами для изучения закономерностей светопоглощения окрашенными волокнистыми материалами на примере сопоставления спектральных свойств окрасок текстильных материалов, твердых растворов красителей в цетиловом спирте, порошков красителей и спектральных характеристик светопоглощения растворов красителей в воде и органических растворителях.

3. Установлен двойной механизм сорбции кислотных красителей шерстяным волокном, проявляющийся в ионном взаимодействии анионов красителя с протонированными аминогруппами кератина шерсти, а также в межмолекулярном взаимодействии гидрофобного хромофора красителя с гидрофобной кутикулой и липидами волокна. Показано, что наилучшей выравнивающей способностью обладают красители, значение параметра амфи-фильности которых находится в области Log PO/W = -1,3.

4. Выявлен температурный переход в изменении сорбционных и оптических свойств шерстяного волокна в условиях крашения кислотными красителями различного строения в диапазоне температур 55-65 0С. Установленная область температур отвечает температуре плавления липидов, входящих в состав природного полимера, что свидетельствует о влиянии некератиновых компонентов на перенос красителя и гидрофобном характере взаимодействия органического хромофора красителя с волокном. Об этом же говорит увеличение коэффициентов ионного обмена при возрастании гидрофобности кислотного красителя и температуры процесса.

5. Установлено увеличение степени превращения таутомерной формы кислотных красителей азонафтольного ряда от хинонгидразонной к гидроксиазо-форме при переходе от водного раствора к шерстяному и полиамидному волокнам, цетиловому спирту. Это изменение регистрируется спектрально и соответствует гипсохромному сдвигу полосы поглощения приблизительно от 490 нм до 420 нм. Расчетным путем показано, что параметр амфифильности указанных таутомерных форм Log PO/W падает на 0.77-1.38, что соответствует уменьшению коэффициентов распределения между неполярной и полярной средами в 5.8-24 раза.

6. Всесторонне обоснованы условия применения липосом в качестве вспомогательного вещества везикулярного строения в технологии крашения шерстяного волокна. Кинетические исследования показали значительное замедление начальной стадии сорбции красителей. Изучение оптических свойств окраски обнаруживает увеличение удельного свето-поглощения красителя в волокне в случае его предварительной обработки липосомами. Это говорит о более глубоком проникновении красителя в волокно за счет модификации межклеточного вещества шерстяного волокна под влиянием вспомогательного вещества и обосновывает возможность применения липосом в целях достижения высокой степени использования красителя и снижения его концентрации в растворе.

ОСНОВНЫЕ РАБОТЫ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Телегин Ф.Ю., Белокурова О. А., Зарубина Н.П. Роль кислотных групп целлюлозного волокна в процессе сорбции анионных красителей // Материалы 3-й Международной конференции "Текстильная наука -1998", Технический университет г. Либерец, Чехия, 1998. 4 с. (на англ. яз).

2. Телегин Ф.Ю., Белокурова О.А., Зарубина Н.П. Равновесная сорбция анионных красителей целлюлозой // Материалы международного семинара Текстильная наука для 21 века". Университет г. Миньо, Португалия, 1999.4 с. (на англ. яз.).

3. Зарубина Н.П. Физико-химическое исследование взаимодействия кислотных красителей с липосомами в процессе крашения // Материалы II Международной конференции студентов "Окружающая среда, развитие, инженерия", Краковский университет технологии, Польша, 2000. С.227-230 (на англ. яз)

4. Зарубина Н.П., Белокурова ОА., Телегин Ф.Ю. Температурный переход в шерстяном волокне в процессе сорбции кислотных красителей // Материалы X Международной конференции по исследованию шерсти, Германский институт шерсти, Аахен, Германия, 2000. 8 с. (опубликовано на СЭ, 8Т-Р9, на англ. яз.).

5. Зарубина Н.П., Белокурова О.А., Телегин Ф.Ю. Температурный переход в шерстяном волокне, определенный по сорбции кислотных красителей // Изв. вузов. Химия и химическая технология, 2003. Т.46 (1). С.97-101.

6. Зарубина Н.П., Телегин Ф.Ю. Спектральные характеристики окрасок шерстяного волокна кислотными красителями и их изменение при участии липосом // Успехи в химии и химической технологии: Сб. науч. тр. Том XVII, №3. М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева (Материалы XVII Международной конференции молодых ученых по химии и химической технологии «МКХТ-2003»), 2003. С.56-60.

7. Телегин Ф.Ю., Зарубина Н.П., Завадская Л.К. Взаимосвязь между структурой и свойствами кислотных азокрасителей и получение качественной окраски на шерстяном волокне// Сб. докл. II Китайско-Корейско-Российского международного симпозиума «Последние достижения в области химической технологии и создании новых материалов», сентябрь 2003. Иваново, ИГХТУ, 2003. С.84-88 (на англ. яз.).

8. Зарубина Н.П., Завадская Л.К., Телегин Ф.Ю. Спектральное исследование состояния красителей в химических волокнах // Химические волокна, 2004. №.4 С.36-39.

9. Телегин Ф.Ю., Зарубина Н.П. Взаимосвязь между строением кислотных азокрасителей и их поведением в процессе крашения шерстяного волокна // Изв. вузов. Химия и химическая технология, 2004. Т.47 (8). С.42-47.

Ответственный за выпуск

Н.П. Зарубина

Подписано в печать ¿7.12. СЦ г. У сл.п. л. II? Уч. изд. л. 1.29 Формат 60X84 1/16 Тираж ЮС экз. Заказ /ЗУ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ивановский государственный химико-технологический университет» 153000 г. Иваново, пр-т Ф.Энгельса, 7. Отпечатано на полиграфическом оборудовании кафедры экономики и финансов ГОУВПО «ИГХТУ»

Ii- - в 90

АННОТАЦИЯ

4 ВВЕДЕНИЕ

1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

Сорбционные свойства шерстяного волокна и кислотных красителей

1.1. Влияние особенностей строения шерстяного волокна на его сорбционные свойства

1.1.1. Гистологическое строение шерстяного волокна

1.1.2. Аминокислотный состав шерсти

1.1.3. Клеточно-мембранный комплекс и липидный состав шерсти

1.1.4. Свойства биологических мембран

1.1.5. Сорбционные свойства шерстяного волокна при крашении

1.2. Влияние свойств кислотных красителей на формирование окрасок шерстяного волокна.

1.2.1. Красители, применяемые для крашения шерсти

1.2.2. Поведение красителей в растворах

1.2.3. Взаимодействие красителей с волокнистым субстратом

1.2.4.Спектральные свойства красителей

1.3. Действие текстильных вспомогательных веществ различной природы на сорбцию красителей шерстью

1.3.1. Взаимодействия ПАВ с шерстяным волокном

1.3.2. Взаимодействия ПАВ с красителями 52 1.4. Цели и задачи исследования

2. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1. Характеристика объектов исследования

2.2. Межфазное распределение кислотных красителей в смесях воды и н-октанола

2.3. Межфазное распределение кислотных красителей в смесях воды и цетилового спирта

2.4. Растворение кислотных красителей в цетиловом спирте

2.5. Крашение шерстяного и полиамидного волокна

2.6. Снятие спектральных характеристик отражения окрашенных тканей, волокон, цетилового спирта и порошков красителей

2.7. Снятие спектров поглощения окрашенных растворов 61 ^ 2.8. Определение содержания красителя на шерстяном волокне

2.9. Определение оптической плотности растворов

2.10. Определение значения рН растворов

2.11. Теоретический расчет свойств молекул красителей

2.12. Средства для математического и графического анализа данных 63 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ И ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

3.1. Обоснование новых методов исследования свойств красителей и окрасок волокнистых материалов

3.1.1. Метод исследования взаимосвязи между структурой и свойствами красителей с использованием параметра амфифильности органических соединений

Связь амфифильности органических красителей с их сродством к волокнистым материалам

Выбор программного обеспечения для расчета амфифильности красителей

Взаимосвязь амфифильности дисперсных красителей и их сорбционной способности при крашении полиэфирного волокна

Взаимосвязь амфифильности водорастворимых красителей и поверхностного натяжения их водных растворов

Взаимосвязь амфифильности кислотных красителей и сверхэквивалентной сорбции их полиамидным волокном

Взаимосвязь амфифильности кислотных красителей и их сорбционной способности при крашении шерстяного и полиамидного волокон

3.1.2. Метод исследования спектральных свойств красителей на текстильных материалах

Сопоставление методов исследования спектральных свойств кислотных красителей в растворе и в шерстяном волокне

Анализ применимости спектральных характеристик окрасок волокнистых материалов для изучения состояния красителей в волокне

Анализ взаимосвязи спектральных и цветовых характеристик окрасок волокнистых материалов для изучения состояния красителей в волокне

3.2. Исследование амфифильности кислотных красителей, их сорбционных свойств и оптических характеристик окрасок шерстяного волокна

3.2.1. Изучение закономерностей распределения кислотных красителей между несмешивающимися фазами воды и органического растворителя

3.2.2. Изучение закономерностей равновесной сорбции кислотных красителей шерстяным волокном при различных температурах и кислотности среды

3.2.3. Анализ ионообменного механизма сорбции кислотных красителей и температурного перехода в изменении сорбционной способности шерстяного волокна

3.2.4. Изменение оптических характеристик окрасок шерстяного волокна кислотными красителями при различных температурах процесса

3.2.5. Практическое применение параметра амфифильности для прогнозирования технических свойств кислотных азокрасителей и оптических характеристик окрасок шерстяного волокна

3.3. Исследоание влияния липосом на сорбцию кислотного красителя шерстяным волокном

3.3.1. Изучение кинетики крашения шерстяного волокна в присутствии липосом

3.3.2. Разработка методики анализа закономерностей сорбции кислотного красителя

3.3.3. Изучение влияния концентрации липосом и температуры на сорбцию кислотного красителя шерстяным волокном

3.3.4. Спектральные характеристики окрасок шерстяного волокна кислотными красителями и их изменение при участии липосом

3.3.5. Практические аспекты использования липосом в процессах крашения шерстяного волокна кислотными красителями

ВЫВОДЫ

Особенности состояния и развития исследований процесса крашения текстильных материалов определяются многообразием природных и синтетических волокон, органических красителей (насчитывающих несколько тысяч индивидуальных соединений), технических приемов и условий осуществления процессов. В настоящее время в этой области науки и технологии накоплен большой объем экспериментальных данных, сделаны значительные теоретические обобщения.

Для дальнейшего развития текстильной химии и эффективного использования накопленных знаний весьма актуальной задачей является обобщение данных о структуре и физико-химических свойствах красителей, ответственных за эффективность протекания сорбционных и диффузионных процессов, цветовые характеристики и устойчивость окраски текстильных материалов в различных вариантах осуществления технологии крашения. Использование этих данных позволит сделать дальнейшие шаги в развитии эффективных методов прогнозирования технических свойств красителей и проектирования оптимальной технологии крашения текстильных материалов. Вместе с тем, результаты таких исследований необходимы для определения сорбционной способности красителей по отношению к природным сорбентам, а также способности к химическому и биологическому расщеплению в сточных водах.

Настоящая работа посвящена развитию методов исследования и прогнозирования физико-химических свойств и технических характеристик кислотных красителей применительно к условиям крашения шерстяного волокна с использованием в качестве вспомогательного вещества липосом на основе фосфолипидов.

Работа выполнялась в соответствии с планами НИР Ивановского государственного химико-технологического университета 2001-2004 гг. и по следующим программам:

• международный проект ИНТАС, INTAS OPEN 97-487, 1998-2000 гг.;

• грант Министерства образования и науки РФ по фундаментальным исследованиям в области технических наук, Т02-10.2-1984, 2002-2004 гг.;

• научно-техническая программа Министерства образования и науки РФ «Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники», подпрограмма «Новые материалы», 2002-2004 гг.

Цель и задачи исследования.

Цель работы состояла в изучении физико-химических свойств кислотных красителей, включая амфифильность, сорбционную способность и оптические свойства окрасок, во взаимосвязи с техническими характеристиками красителей, определяющими технологию их применения и качество окрашенного шерстяного волокна.

Выдвинутая цель достигнута путем решения следующих задач:

• Обоснование новых подходов к исследованию свойств красителей и окрасок волокнистых материалов с использованием методов расчета коэффициентов распределения водорастворимых органических соединений между несмешивающимися фазами окта-нола и воды, а также спектральных характеристик поглощения и рассеяния света по коэффициентам отражения окрашенных материалов.

• Исследование амфифильности различных по химическому строению кислотных красителей, их сорбционной способности при различных температурах и кислотности среды, а также оптических характеристик окрасок шерстяного и полиамидного волокон на основе использования комплекса методов физико-химического анализа растворов и твердых сорбентов.

• Изучение влияния липосом на кинетику сорбции кислотных красителей и спектральные свойства окрасок шерстяного волокна, а также выявление практических особенностей использования новых вспомогательных веществ везикулярного строения в технологии крашения.

• Установление взаимосвязи между физико-химическими и техническими свойствами красителей на основе систематического анализа закономерностей поведения красящих веществ различного строения в технологических процессах крашения текстильных материалов из шерстяного волокна.

Научная новизна.

Разработан новый подход к изучению взаимосвязи между физико-химическими свойствами кислотных красителей и их поведением при крашении на основе рассмотрения двойственной природы взаимодействия красящих веществ с полярными и неполярными компонентами шерстяного волокна и красильного раствора, а также обосновано применение липосом в качестве вспомогательного вещества везикулярного строения для управления процессом и качеством окраски.

В работе впервые получены следующие результаты:

• Разработан метод прогнозирования сродства кислотных красителей к шерстяному и полиамидному волокнам и качества окраски на основе амфифильных (гидрофильно-гидрофобных) свойств водорастворимых красящих веществ с использованием расчетных и экспериментальные значения коэффициентов распределения органических красящих веществ между несмешивающимися фазами октанола и воды.

• Развит метод исследования спектральных и оптических свойств окрасок волокнистых материалов. Всесторонне показаны возможности использования спектроскопии отражения для изучения закономерностей светопоглощения окрашенными волокнистыми материалами при формировании окраски шерстяного волокна кислотными красителями.

• Выявлен переход в изменении сорбционных и оптических свойств шерстяного волокна в условиях крашения кислотными красителями различного строения в диапазоне температур 55-65 °С. Установлена роль липидов шерстяного волокна в процессе его взаимодействия с гидрофобными хромофорами кислотных красителей.

• Всесторонне изучено влияние липосом на закономерности сорбции кислотных красителей шерстяным волокном и спектральные характеристики окраски. Установлены закономерности таутомерных превращений кислотных азокрасителей азонафтольного ряда при переносе их из водного раствора в шерстяное волокно. Предложены методы управления сорбционным процессом путем применения липосом на основе фосфолипидов, взаимодействующих с красителем и клеточно-мембранным комплексом шерсти.

Практическая значимость.

Предложены методы априорной оценки сорбционных свойств красителей, их поведения в процессах крашения, а также интенсивности светопоглощения окрашенных материалов, пригодные для практического использования в исследовательской и инженерной практике при разработке технологий крашения текстильных материалов из шерстяного волокна кислотными красителями, обеспечивающих оптимальную скорость процесса и высокое качество окраски.

Проведен анализ технологических аспектов применения липосом вкачестве текстильного вспомогательного вещества в процессах крашения шерстяного волокна, на основании чего установлена их высокая эффективности для выравнивания окраски при добавлении в красильную ванну, а также для увеличения красящей силы кислотных красителей путем предварительной обработки шерстяногово волокна перед крашением.

Теоретический и практический материал, обобщенный в исследовании, используется в учебном процессе кафедры ХТВМ ИГХТУ, в частности, в специальном курсе лекций по автоматизированному проектированию технологии крашения текстильных материалов и в исследовательском практикуме студентов.

Апробация работы.

Результаты работы были представлены, обсуждены и получили положительную оценку на следующих конференциях:

• VII, VIII, IX Международные конференции "Проблемы сольватации и комплексооб-разования в растворах", ИХНР РАН, Иваново, 1998, 2001, 2004.

• Симпозиум ИНТАС "Микробные и клеточные системы для фармакологии, биотехнологии и окружающей среды", МГУ, Москва, 1999.

• 18-й Конгресс международной федерации ассоциаций химиков-текстильщиков и колористов, Копенгаген, 1999.

• III конгресс РСХТК, Москва, 2000.

• Международная студенческая конференция "Развитие, окружающая среда, химическая инженерия", ИГХТУ, Иваново, 2000.

• Международная научно-техническая конференция "Текстильная химия-2000", "Текстильная химия-2004" ИХР РАН, Иваново, 2000, 2004.

• X Международная конференция по исследованию шерсти, Германский институт шерсти, Аахен, Германия, 2000.

• Международная научно-техническая конференция "Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности" (Про-гресс-2002, Прогресс-2004), Иваново, ИГТА, 2002, 2004.

• 19-й Конгресс международной федерации ассоциаций химиков-текстильщиков и колористов, Париж, 2002.

• II Всероссийская научная конференция "Физико-химия процессов переработки полимеров", ИГХТУ, Иваново, 2002.

• Всероссийская научно-техническая конференция "Современные технологии и оборудование текстильной промышленности" (Текстиль-2002), Москва, МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2002.

• Всероссийская научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Дни науки 2003" СПбГУТД, С-Петербург, 2003.

• Межвузовская научно-техническая конференция, КГТУ-55, Кострома, 2003.

• Межвузовская научно-техническая конференция аспирантов и студентов "Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности" (Поиск-2003), ИГХТУ, Иваново, 2003.

• Конференция Российского союза химиков-колористов "Прорывные, высокие технологии в производстве текстиля: волокна, красители, ТВВ, оборудование", Москва, 2003.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Разработан метод прогнозирования сродства кислотных красителей к шерстяному и полиамидному волокнам на основе экспериментального и расчетного параметра амфифильиости красящих веществ. Показана пригодность метода для исследования взаимосвязи между структурой и сорбционной способностью красителей в различных красильных системах, включая дисперсные - полиэфирное волокно, кислотные красители - шерстяное и полиамидное волокна. Установлены закономерности влияния температуры и кислотности среды на распределение кислотных красителей между несмешивающимися растворителями октанола и воды, а также цетилового спирта и воды.

Развит метод исследования спектральных и оптических свойств окрасок волокнистых материалов. Всесторонне обоснованы возможности использования спектроскопии отражения рассеивающими средами для изучения закономерностей светопоглощения окрашенными волокнистыми материалами на примере сопоставления спектральных свойств окрасок текстильных материалов, твердых растворов красителей в цетиловом спирте, порошков красителей и спектральных характеристик светопоглощения растворов красителей в воде и органических растворителях.

Развиты представления о закономерностях ионообменной сорбции кислотных красителей шерстяным волокном. Показано, что в условиях увеличения концентрации кислоты в растворе в широких пределах вопреки распространенному мнению не происходит эквивалентной сорбции протонов и анионов красителя волокном. Вместе с тем, варьирование концентрации красителя в растворе позволяет добиться условий эквивалентной сорбции протонов и анионов красителя различных зарядов, что создает возможность для точного определения констант ионообменной сорбции и сродства красителя к волокну.

Выявлен температурный переход в изменении сорбционных и оптических свойств шерстяного волокна в условиях крашения кислотными красителями различного строения в диапазоне температур 55-65 °С. Установленная область температур отвечает температуре плавления липидов, входящих в состав природного полимера, что свидетельствует о влиянии некератиновых компонентов на перенос красителя и гидрофобном характере взаимодействия органического хромофора красителя с волокном. Об этом же говорит увеличение коэффициентов ионного обмена при возрастании гидрофобности кислотного красителя и температуры процесса. Установлено увеличение степени превращения таутомерной формы кислотных азокрасителей азонафтольного ряда от хинонгидразонной к гидроксиазо-форме при переходе от водного раствора к шерстяному и полиамидному волокнам, цетиловому спирту. Это изменение регистрируется спектрально и соответствует гипсохромному сдвигу полосы поглощения приблизительно от 490 нм до 420 нм. Расчетным путем показано, что параметр амфифильности указанных таутомерных форм LogPo/w падает на 0.77-1.38, что соответствует уменьшению коэффициентов распределения между неполярной и полярной средами в 5.8-24 раза.

Всесторонне обоснованы условия применения липосом в качестве вспомогательного вещества везикулярного строения в технологии крашения шерстяного волокна. Кинетические исследования показали значительное замедление начальной стадии сорбции красителей. Изучение оптических свойств окраски обнаруживает увеличение удельного светопоглощения красителя в волокне в случае его предварительной обработки липосомами. Это говорит о более глубоком проникновении красителя в волокно за счет модификации межклеточного вещества шерстяного волокна под влиянием вспомогательного вещества и обосновывает возможность применения липосом в целях достижения высокой степени использования красителя и снижения его концентрации в растворе.

1. Андриевский A.M. Ассортимент красителей для рынка России // Текстильная промышленность. 2000. №6; Андриевский A.M. Красители: качество, ассортимент, конкуренция // Текстильная промышленность. 2001. №3.

2. Барсуков Л.И. Липосомы // Соросовский образовательный журнал. 1998. №10. С.2-10.

3. Беленький Л.И. Физико-химические основы отделочного производства текстильной промышленности. М.: Легкая индустрия. 1979. 311 с.

4. Берштейн И.Я., Каминский Ю.Л. Спектрофотометрический анализ в органической химии. Л.: Химия. 1986. 200 с.

5. Биохимия мембран: Учеб. пособие для биолог, и мед. спец. Вузов / Под ред. А.А. Болдырева. Кн. 1. А.А. Болдырев. Введение в биохимию мембран. М.: Высшая школа. 1986.

6. Бовыкин Б.А., Киливник К.Е., Зегжда Г.Д. Влияние ионов хрома (III) и его цистеиново-го комплекса на бислойные липидные мембраны // Биофизика. 1999. Т.44. №3.

7. Богословский Б.М., Анищук Е.Н. Исследование зависимости между строением кислотных дисазокрасителей и их красящими свойствами // Изв. вузов. Технология текстильной пром-сти. 1960. №3. С. 122-129.

8. Богуславский А.Н., Лысенко Л.Я. Термомеханические свойства шерсти в интервале температур -100 °С +200 °С // Изв. Вузов. Технология текстильной пром-сти. 1981. №5. С.22.

9. Бородкин В.Ф. Химия красителей. М.: Химия. 1981. 248 с.

10. Бородкин В.Ф., Кузнецова С.С. Азокрасители с метилсульфоэфирными группами в крашении. // Изв. вузов. Технология текстильной пром-сти. 1961. №4. С.80-83.

11. Венкатараман К. Химия синтетических красителей. Том 3. Перевод с англ. И.Я. Квитко, В.В. Шабурова / Под ред. проф. Л.С. Эфроса. Издательство «Химия». Ленинградское отделение. 1974. 803 с.

12. Виккерстафф Т. Физическая химия крашения: Пер. с англ. М.: Гизлегпром. 1958. 574 с. Винюкова Г.Н. Химия красителей. М.: Химия. 1979. 296 с.

13. Горбенко Г.П. Исследование комплексов лизоцима с липосомами методом безизлучательного переноса энергии // Биофизика. 1999. Т.44, №2. Гордон П., Грегори П. Органическая химия красителей: Пер. с англ. М.: Мир. 1987. 344 с.

14. Джайлс Ч. Адсорбция красителей. В кн.: Адсорбция из растворов на поверхностях твердых тел: Пер. с англ. / Под ред. Г.Парфита, К.Рочестера. М.: Мир, 1986. С.368-434.

15. Дмитриенко С.Г., Логинова Е.В., Косырева О.А., Гурарий Е.Я., Колядкина И.Л., Рунов

16. B.К. Методические вопросы количественных измерений в оптическом сорбцион-но-молекулярно-спектроскопическом анализе с применением пенополиуретанов // Вестник Московского Университета, Химия 1996, том 37, №4. С.367.

17. Заславский И.И. Основы теории крашения ионогенными красителями. М.: Легпром-бытиздат. 1989. 144 с.

18. Ивков В.Г., Берестовский Г.Н. Динамическая структура липидного бислоя. М.: Наука. 1981.296 с.

19. Иоффе Б.В., Зенкевич И.Г., Кузнецов М.А., Берштейн И.Я. Новые физические и физико-химические методы исследования органических соединений. Учеб. пособие. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та. 1984. 240 с.

20. Карпов В.В., Белов А.Е. Современное состояние производства и потребления красителей // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). 2002. T.XLVI. №1. С.67-71.

21. Кононова И.А. Разработка интенсифицированного низкотемпературного процесса крашения шерстяных материалов // Автореферат дисс. .к.т.н. Санкт-Петербург. 2003. 19 с.

22. Коренман Я.И. Коэффициенты распределения органических соединений: Справочник / Под ред. Н.В. Макарова. Воронеж: Изд-во ВГУ, 1992. 336 с.

23. Котык А., Яначек К. Мембранный транспорт. Междисциплинарный подход. Пер. с англ. Ю.А.Ермакова и А.М.Юркевича под ред. Ю.А.Чизмаджева. М.: Мир, 1980. 343 с.

24. Красители для текстильной промышленности. Колористический справочник / Под ред. A.J1. Бяльского и В.В. Карпова. М.: Химия. 1971. 312 с.

25. Кричевский Г.Е. Диффузия и сорбция в процессах крашения и печатания. М.: Легкая индустрия. 1981. 208 с.

26. Кричевский Г.Е., Корчагин М.В., Сенахов А.В. Химическая технология текстильных материалов. М.: Легпромбытиздат. 1985. 640 с.

27. Лёвшин Л.В., Горшков В.К. Изучение природы сил связи ассоциированных молекул красителей в концентрированных растворах // Оптика и спектроскопия. 1961. Т. 10. вып. 6. С.759-766.

28. Леднева И.А., Мельников Б.Н., Лосева Л.П., Смирнова O.K. Влияние гидрофильно-гидрофобной природы ПАВ на равномерность окрашивания шерсти металлосо-держащими красителями // Текстильная химия. 1996. №2 (9). С.40-44.

29. Ливадонова А.Б., Мельников Б.Н., Лякишев И.Б. Математическая модель кинетики процесса крашения шерстяного волокна кислотными красителями // Изв. вузов. Технол. текст, пром-сти. 1975. №2. С.84-87.

30. Липенков Я.Я. Общая технология шерсти: Учебник для техникумов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Легпромбытиздат. 1986. 304 с.

31. Медведева О. М., Мышак Е. Н., Дмитриенко С. Г., Иванов А. А., Шпигун О. А. Сорбция ароматических карбоновых кислот на пенополиуретанах // Вестник Московского университета. Серия 2. Химия. 2002. Т.43. №1.

32. Мельников Б. Н., Захарова Т. Д., Кириллова М. Н. Физико-химические основы процессов отделочного производства: Учеб. пособие для вузов / М.: Легкая и пищевая промышленность. 1982. 280 с.

33. Мельников Б.Н., Блиничева И.Б. Теоретические основы технологии крашения волокнистых материалов. М.: Легкая индустрия. 1978. 304 с.

34. Мельников Б.Н., Виноградова Г.И. Применение красителей. М.: Химия. 1986. 240 с.

35. Мельников Б.Н., Кириллова М.Н., Морыганов А.П. Современное состояние и перспективы развития технологии крашения текстильных материалов. М.: Легкая и пищевая пром-сть. 1983. 232 с.

36. Мельников Б.Н., Морыганов А.П., Калинников Ю.А. Теория и практика высокоскоростной фиксации красителей на текстильных материалах. М.: Легпромбытиздат. 1987. 208 с.

37. Мельников Б.Н., Морыганов П.В. Теория и практика интенсификации процессов крашения. М.: Легкая индустрия. 1969. 270 с.

38. Михайлова С.Л., Чешкова А.В., Шибашова С.Ю. Изучение тополитической активности ферментов в процессе промывки грубого шерстяного волокна // Изв. вузов. Технология текст, пром-сти. 2001. №3. С.52-55.

39. Мовшович И.М. Кинетика процессов крашения текстильных материалов. М.: Легкая индустрия. 1979. 168 с.

40. Новорадовская Т.С., Садова С.Ф. Химия и химическая технология шерсти. М.: Легпромбытиздат. 1986. 200 с.

41. Петере Р.Х. Текстильная химия (физическая химия крашения): Пер. с англ. Под ред. Г.Е. Кричевского. В 2-х ч. М.: Легпромбытиздат. 1989. Ч. 1. 368 е.; Ч. 2. 384 с.

42. Раменская Л.М., Вашурина И.Ю., Калинников Ю.А. Состояние ионогенного красителя внутри модели пористого текстильного материала // Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 1990. №3. С.67-71.

43. Ривс РЛ., Харкавей Ш.А. Смешанные мицеллы, состоящие из красителя метилового оранжевого и катионных ПАВ // В кн.: Мицеллообразование, солюбилизация и микроэмульсии / Под ред. К. Миттел. М.: Мир .1980. С.499-514.

44. Садов Ф.И. и др. Химическая технология волокнистых материалов / Ф.И. Садов, М.В. Корчагин, А.И. Матецкий. М.: Легкая индустрия. 1968. 783 с.

45. Свиридова О.А., Дмитриенко С.Г., Сенявин В.М., Бадакова С.А. Исследование хемо-сорбционных процессов с участием пенополиуретанов методом ИК-спектроскопии // Вестник Московского университета. Серия 2. Химия. 2002. Т.43. №3.

46. Сенахов А.В. Физико-химические основы процесса печатания текстильных материалов. М.: Легпромбытиздат. 1986. 208 с.

47. Смирнова С.В., Леднева И.А., Мельников Б.Н., Кочергин А.Б. Влияние лигносульфона-тов на состояние хромовых красителей в растворе // Текстильная химия. 1998. №1(13).

48. Справочник биохимика. / Пер. с англ. В.Л.Друцы и О.Н.Королевой // Р. Досон, Д. Эллиот, У. Эллиот, К. Джонс // Москва "Мир" 1991.

49. Степанов Б.И. Введение в химию и технологию органических красителей. Учеб. для вузов. 3-е изд., перераб. и доп. М.: Химия. 1984. 592 с.

50. Степанов Б.И., Захарова М.В. О зависимости между строением красителей и свойствами окрасок // Изв. вузов. Технология текстильной пром-ти. 1959. №1(8). С. 148157.

51. Степанов Б.И., Захарова М.В. О зависимости между строением красителей и свойствами окрасок (ч.2). // Изв. вузов. Технология текстильной пром-ти. 1959. №2(2). С.117-124.

52. Цвет в промышленности. Под ред. Р.Мак-Дональда. Пер. с англ. И.В.Пеновой, П.П.Новосельцева под ред. Ф.Ю.Телегина. М.: Логос, 2002. 596 с.

53. Цоллингер Г. Химия азокрасителей: Пер. с немецк. С.Ф. Гинзбурга, Н.С. Мельниковой, К.Э. Ульман, В.В. Уточкина / Под ред. проф. Б.А. Порай-Кошица. Государственное научно-техническое издательство химической литературы. Ленинград. 1960. 363 с.

54. Aldrich. Catalog Handbook of Fine Chemicals. 1996 1997.

55. Asguith R.S. Chemistry of Natural Protein Fibers. Ed. // Plenum Press, New York, London, 1977.

56. Barsukov L.I., Simonova T.N., Barsukova O.V., Sukhanov S.V. Liposomes as a tool in studies of wool dyeing // Proc. of the 10th International Wool Textile Research Conference, DWI, Aachen, Germany, 2000. DY8, P. 1-9.

57. Bell V.A., Lewis D.M., Pailthorpe M.T. Chemical treatments designed to modify the affinity of wool for dyes // J. Soc. Dyers and Colour. 1984. Vol.100. No.7/8. P.223-230.

58. Brady P.R. Diffusion of dyes in natural fibres // Rev. Progr. Color, and Related Topics. 1992. Vol.22. P.58-78.

59. Cegarra J., Riva A. Ethoxylated amphoteric products in wool dyeing // J. Soc. Dyers and Colour. 1988. Vol.104. P.227-233.

60. Clariant Shade Card 2003. www.clariant.com.

61. Coderch L., de la Maza A., Pinazo A., Parra J.L. Physicochemical characteristics of liposomes formed with internal wool lipids // J. Am. Oil Chem. Soc. 1996. Vol.73. No. 12. P. 17131718.

62. V Colowick S.P., Kaplan N.O. Methods in Enzymology. Ed. Hirs C.H.W. // Academic Press.1. New York. London. 1967.

63. Daescu C., Hadaruga D. Substantivity of anthraquinone vat dyes // J. Soc. Dyers Colour., 2000, Vol. 116, No.2. P.48-51.

64. Dakiky M., Khamis M., Manasra A., Takrouri K. Effect of surfactants on the thermodynamic properties of methyl orange dye in buffered solutions // Coloration Technology. 2002. Vol.118. P.191-197.

65. De Giorgi M.R., Cerniani A., Carpignano R., Savarino P. Design of high fastness acid dyes for silk: a chemometric approach // J. Soc. Dyers and Colour., 1993, Vol.109, No. 12. P.405-410.

66. Maza, L.Coderch, S.Serra, J.L.Parra. // J. Soc. Dyers and Colour. 1997. Vol.113. No.5/6. P. 165-169.

67. De Vylder M. Salt-induced Metachromatic Behaviour of an Azo Dye in Aqueous Solution // J. Chem. Soc. Faraday Trans. I, 1982. Vol.78. P.137-141; De VijlderM Structure of the Cybotactic Region. J. Chem. Sor. Faraday Trans. 1,1983, Vol.79. P. 155-161.

68. Erra P., Coderch L., Julia R., Infante R., Dominguez J.Garcia, Cuticular "cell membrane complex" modification of wool fabrics by sulphite treatment in aqueous organic solvent media// J. Soc. Dyers and Colour. 1987. Vol.103. No.2. P.94-99.

69. Fraser R.D.B., Lennox F.G. The Structure of the Wool Fibre // Text. J. of Australia. 1962. Vol.37. No. 1. P. 120-123.

70. Hihara Т., Okada Y., Morita Z. The aggregation of triphenodioxazine reactive dyes in aqueous solution and on cellulosic and nylon substrates // Dyes and Pigments. 2000. Vol.45. P.131-143.

71. Kulkarni V.G., Baumann H. Studies on Wool Cuticle and Cuticle Components // Text. Res. J. 1979. Vol.49, No. 11. P.675-677.

72. Marti M., Fonollosa J., Parra J.L., Sukhanov S.V., Barsukov L.I., Coderch L. Liposome -wool interaction in wool dyeing // Proc. of the 10th International Wool Textile Research Conference, DWI, Aachen, Germany, 2000. DY-P4. P. 1-10.

73. Mason P. Thermal transitions in keratin, Part I and II // Text. Res. J., 1964, Vol.34, P.913-917, 1021-1026; Part III // Text. Res. J. 1965, Vol.35. P.483-490.

74. Neumann B. Einflufi von Konzentration, Temperatur und Druck auf das Aggregationsverhal-ten ionoider organischer Farbstoffe in Losung // Genehmigte Dissertation von Dip-lomChemiker, Paderborn 1999.

75. Oakes J., Dixon S. Adsorption of dyes to cotton and inhibition by polymers // Coloration Technology. 2003. Vol.119. P. 140-149.

76. Phillips D.G., Detection of a glass transition temperature in wool by differential scanning ca-lorimetry. // Textile Res. J. 1985. Vol.55. P.171-174.

77. Schafer К., Hocker H. Proteinderivate in der WoIIveredlung // Melliand Textilberichte. 1996. No.6. P.402-406.

78. Tharigen C. Untersuchungen zur Modifizierung der Zellmembranlipide von Wolle durch in-dustrielle Ausrustungsprozesse // Dissertation. 2002. RWTH Aachen.

79. Vashurina I.Yu., Kalinnikov Yu.A. The mechanism of the intensification of wool dyeing with acid dyes // Textile Chemistry Theory, Technology, Equipment / Ed. A.P.Moryganov. Nova Sci. Publishers, Inc., Commack, New York, 1997. P.131-145.

80. Xiaoming Tao, R. Postle. A viscoelastic analysis of the keratin composite. Part II: Thermal and hygral expansion. Textile Res. J. 1989. Vol.59. No.5. P.300-306.

81. Zollinger H. The dye and substrate. The role of hydrophobic bonding in dyeing processes // J. Soc. Dyers and Colour. 1965. Vol.81. No.8. P.345-350.4

82. БИБЛИОГРАФИЯ АВТОРСКИХ ПУБЛИКАЦИЙ1. Статьи

83. Телегин Ф.Ю., Белокурова O.A., Зарубина Н.П. Равновесная сорбция анионных красителей целлюлозой // Материалы международного семинара "Текстильная наука для 21 века", 8-9 июня 1999. Университет г. Миньо, Португалия, 1999. 4 с. (на англ. яз.).

84. Telegin F.Y., Belokurova О.А., Zarubina N.P. Equilibrium sorption of anionic dyes by cellulose, Book of Papers, International seminar "Textile Science for XXI Century" June 8-9 1999, Minho-Liberec, Guimaraes, Portugal. 4 pp.

85. Zarubina N.P., Belokurova О.А., Telegin F.Y. Thermal transition in wool evaluated by sorption of acid dyes // Proc. of the 10th International Wool Textile Research Conference, DWI, Aachen, Germany, 2000. ST-P9. P.l-8. (CD)

86. Зарубина Н.П., Белокурова O.A., Телегин Ф.Ю. Температурный переход в шерстяном волокне, определенный по сорбции кислотных красителей // Изв. вузов. Химия и химическая технология, 2003. Т.46 (1) С.97-101.

87. Зарубина Н.П., Завадская JI.K., Телегин Ф.Ю. Спектральное исследование состояния красителей в химических волокнах // Химические волокна, 2004. №.4 С.36-39.

88. Телегин Ф.Ю., Зарубина Н.П. Взаимосвязь между строением кислотных азокраси-телей и их поведением в процессе крашения шерстяного волокна // Изв. вузов. Химия и химическая технология, 2004. Т.47, вып.8. С.42-47.1. Тезисы докладов

89. Телегин Ф.Ю., Белокурова О.А., Зарубина Н.П. Сорбция красителей природными и синтетическими полимерами // Материалы симпозиума ИНТАС "Микробные и клеточные системы для фармакологии, биотехнологии и окружающей среды", МГУ, Москва, 1999.

90. Telegin F.Y., Belokurova О.А., Zarubina N.P. Physico-chemical model for anionic dye sorption by cellulose // Proceedings Book, 18th IFATCC Congress, Copenhagen, 1999. P.165.

91. Телегин Ф.Ю., Белокурова O.A., Зарубина Н.П. Роль гидрофобной природы кислотных красителей и шерстяного волокна в процессах крашения // Сб. тез. докл. III конгресса РСХТК, Москва, 2000. С.62-63.

92. Телегин Ф.Ю., Белокурова О.А., Зарубина Н.П. Физико-химическое обоснование механизма крашения шерстяного волокна в присутствии липосом // Сб. тез. докл. Междунар. научно-техн. конф. "Текстильная химия-2000", ИХР РАН, Иваново, 2000. С.117.

93. Zarubina N.P., Belokurova О.А., Telegin F.Y. Thermal transitions in wool evaluated by sorption of acid dyes // Book of Abstracts, 10th International Wool Textile Research Conference, DWI, Aachen, 2000. P. 157-158.

94. Zarubina N.P., Arkharova A.V., Belokurova О.А., Telegin F.Y. Lipophilic and hydrophilic properties of acid dyes a key for reproducible coloration of wool // Proceedings Book, 19th IFATCC Congress, Paris, 2002. PosterTeint-13.

95. Зарубина Н.П., Кузнецов В.Б., Телегин Ф.Ю. Взаимосвязь цветовых и спектральных характеристик окрашенного материала при изменении состояния красителя в волокне// Межвузовская научно-техническая конференция, КГТУ-55, 15-17 мая, 2003. Кострома, 2003. С.92

96. Зарубина Н.П., Телегин Ф.Ю. Изучение процессов агрегации кубовых красителей на текстильных материалах методом оптической спектроскопии отражения // Материалы конференции «Прогресс-2004», хх-уу мая, 2004 г. Иваново, ИГТА, 2004.

97. Зарубина Н.П., Телегин Ф.Ю., Завадская Л.К. Влияние липосом на изменение оптических свойств окрасок шерстяного волокна // Материалы конференции «Текстильная химия-2004», 7-9 сентября, 2004 г. Иваново, ИХР РАН, 2004. С. 105-106.

98. Телегин Ф.Ю., Зарубина Н.П. Структура и свойства красителей: амфифильность, сорбционная способность, спектральное поведение, качество окраски // Материалы конференции «Текстильная химия-2004», 7-9 сентября, 2004 г. Иваново, ИХР РАН, 2004. С.40-41.