
- •1 Литературный обзор 7
- •2 Объекты и методы исследования 48
- •3 Экспериментальная часть 62
- •4 Охрана труда 90
- •Аннотация
- •Перечень сокращений
- •Введение
- •1 Литературный обзор
- •1.1 Полиэфирные волокна, их производство и потребление в мире
- •1.2 Крашение полиэфирных волокон
- •1.2.1 Крашение в массе
- •1.2.2 Высокотемпературные способы крашения
- •1.2.3 Низкотемпературные способы крашения
- •1.3 Интенсификаторы, применяемые в промышленности
- •1.4 Катионные поверхностно-активные вещества
- •1.4.1 Получение кпав
- •1.4.2 Свойства кпав
- •1.4.3 Применение кпав
- •1.5 Дисперсные красители
- •1.6 Использование пав при крашении дисперсными красителями
- •1.7 Влияние температуры на солюбилизацию дисперсных красителей
- •1.8 Заключение по литературному обзору
- •2 Объекты и методы исследования
- •2.1 Текстильные материалы
- •2.2 Красители
- •2.3 Интенсификаторы
- •2.4 Методика периодического крашения
- •2.5 Определение интенсивности окраски
- •2.11 Определение термодинамических функций процесса сорбции красителей
- •2.12 Обработка результатов
- •3 Экспериментальная часть
- •3.1 Обоснование и выбор интенсифицирующих агентов
- •3.2 Определение оптимальной концентрации интенсифицирующего агента
- •3.3 Определение оптимальной температуры крашения текстильных материалов из полиэфирных волокон
- •3.4 Определение оптимального времени крашения текстильных материалов из полиэфирных волокон
- •3.5 Состояние дисперсных красителей в водных растворах кпав
- •3.6 Расчет термодинамических параметров сорбции дисперсных красителей в процессе крашения полиэфирных волокон
- •3.7 Рекомендуемый режим и аппаратурное оформление периодического способа крашения текстильных материалов из полиэфирных волокон с применение кпав
- •4 Охрана труда
- •4.1 Устройство лабораторных помещений
- •4.2 Характеристика исходных веществ [17 - 19,21 - 24,].
- •4.3 Меры безопасности и правила работы в лаборатории
- •4.4 Правила работы с электрооборудованием
- •Заключение
- •Библиографический список
3.4 Определение оптимального времени крашения текстильных материалов из полиэфирных волокон
Для определения оптимального времени крашения образцы полиэфирного волокна окрашивали одинаковыми составами красильных ванн (краситель - 2 % от массы волокна, КПАВ – 5 г/л, МВ = 30) при 100 °С в течение 10, 20, 30, 40, 50 и 60 мин. У окрашенных образцов с использованием спектроколориметра «Color I5» фирмы «Gretag Macbeth» определялись показатели интенсивности окрасок, полученных при применении разных дисперсных красителей (табл. 13). Для оценки глубины проникновения красителя в волокно были получены микрофотографии срезов окрашенных волокон (рис. 9), по которым видно, что краситель (в данном случае дисперсный алый полиэфирный) действительно проникает вглубь волокна, что подтверждается высоким показателями интенсивности и прочности окраски к физико-химическим воздействиям (табл. 14,15).
Таблица 13. – Влияние времени крашения на интенсивность окраски
Интенсификатор |
Краситель |
Время крашения, мин |
Интенсивность окраски |
ХТЭБА |
Дисперсный желтый 4З полиэфирный |
10 |
75,980 |
20 |
76,402 |
||
30 |
77,090 |
||
40 |
77,532 |
||
50 |
78,339 |
||
60 |
78,843 |
||
Дисперсный темно-синий полиэфирный |
10 |
44,291 |
|
20 |
44,874 |
||
30 |
45,339 |
||
40 |
45,996 |
||
50 |
46,531 |
||
60 |
46,832 |
||
Дисперсный алый полиэфирный |
10 |
62,521 |
|
20 |
63,300 |
||
30 |
63,799 |
||
40 |
64,416 |
||
50 |
64,870 |
||
60 |
65,312 |
||
БТМЦА |
Дисперсный желтый 4З полиэфирный |
10 |
76,975 |
20 |
77,341 |
||
30 |
78,211 |
||
40 |
78,662 |
||
50 |
79,106 |
||
60 |
79,664 |
||
Дисперсный темно-синий полиэфирный |
10 |
44,785 |
|
20 |
45,344 |
||
30 |
46,201 |
||
40 |
46,756 |
||
50 |
47,113 |
||
60 |
47,483 |
||
Дисперсный алый полиэфирный |
10 |
62, 877 |
|
20 |
63,479 |
||
30 |
64,102 |
||
40 |
64,744 |
||
50 |
65,143 |
||
60 |
65,676 |
|
|
|
10 мин 40 мин 60 мин
Рисунок 9. – Микрофотографии срезов окрашенного полиэфирного волокна красителем дисперсным алым полиэфирным в присутствии ХТЭБА
Таблица 14. – Цветометрические показатели окрашенной полиэфирной ткани
Состав обрабатывающей ванны |
R, % |
K/S, % |
ΔL, % |
a |
b |
ΔE |
Дисперсный темно-синий - ХБТЭА - БТМЦА |
10,69 11,92 |
4,39 5,00 |
47,50 45,12 |
-1,13 -1,93 |
-16,68 -18,53 |
0,8 0,9 |
Дисперсный алый - ХБТЭА - БТМЦА |
5,89 7,07 |
2,03 2,61 |
39,99 39,09 |
46,69 43,48 |
30,21 28,12 |
0,6 0,7 |
Таблица 15. – Прочностные показатели окрашенной полиэфирной ткани
Состав обрабатывающей ванны |
Прочность окраски, балл |
||
к стирке |
к сухому трению |
к светопогоде |
|
Дисперсный темно-синий - ХБТЭА (95 °С) - БТМЦА (100 °С) |
5/5/5 5/5/5 |
5 5 |
5 5 |
Дисперсный алый - ХБТЭА (95 °С) - БТМЦА (100 °С) |
5/5/5 5/5/5 |
5 5 |
5 5 |
Утверждение о том, что в процессе крашения в присутствии ХТЭБА или БТМЦА дисперсный краситель сорбируется не только на поверхности волокна, но и проникает в аморфные области волокнистого субстрата косвенно подтверждают спектры поглощения окрашенного в разных условиях полиэфирного волокна, представленные на рис. 10.
Рисунок 10. – Спектры поглощения окрашенного полиэфирного волокна: 1 – крашение без интенсификатора в течение 60 мин; 2 – крашение с ХТЭБА в течение 40 мин; 3 – крашение с ХТЭБА в течение 60 мин.
В случае крашения полиэфирного волокна без интенсификатора (кривая 1) образец характеризуется большим поглощением по сравнению с образцом, окрашенным с ХТЭБА в течение 40 мин (кривая 2), и меньшим по сравнению с образцом, окрашенным с ХТЭБА в течение 60 мин (кривая 3). По всей видимости это связанно с тем, что в первом случае происходит поверхностное крашение, во втором краситель проникает в аморфную и дефектные области полимера, а третья зависимость показывает проникновение красителя вглубь волокна и закрепление его на поверхности.
Таким образом, оптимальное время крашения составляет 60 мин.