- •Введення
- •1 Літературний огляд
- •Активні барвники. Класифікація. Властивості
- •Класифікація активних барвників
- •1.1.2 Основні фізико-хімічні властивості активних барвників
- •Асортимент активних барвників
- •1.1.4 Переваги та недоліки активних барвників
- •1.2 Сучасні технології фарбування активними барвниками
- •1.2.1 Технології фарбування
- •1.2.2 Удосконалення технології фарбування
- •1.2.2.1 Вплив стану барвника в розчині на процес фарбування
- •1.2.2.2 Вплив стану поверхні волокна на кінцевий результат фарбування
- •1.2.3 Розробка біотехнологій як шлях до підвищення конкурентоспроможності текстильних матеріалів та вирішення екологічних проблем опоряджувального виробництва
- •1.2.4 Використання ферментів в процесі фарбування текстильних матеріалів. Переваги і проблеми
- •1.2.5 Розробка технології фарбування текстильних матеріалів з природних волокон з використанням ферментів
- •2 Методична частина
- •Характеристика волокна
- •2.2 Характеристика барвників
- •2.3 Методи дослідження
- •2.3.1 Метод тонкошарової хроматографії
- •2.3.2 Спектрофотометричний метод
- •2.3.3 Метод визначення розмірів часток барвника в розчині
- •2.3.4 Технологія вибілювання
- •2.3.5 Технологія обробки ферментами
- •2.3.6 Технологія фарбування активними барвниками
- •2.3.7. Визначення білизни
- •2.3.8 Визначення капілярності
- •2.3.9 Мікроскопічні дослідження
- •3. Експериментальна частина
- •3.1 Дослідження впливу ферментів на стан барвника в фарбувальному розчині
- •3.1.1 Дослідження впливу ферментів на дифузійну рухливість барвника
- •3.1.2 Вплив ферментів на ступінь гідролізу активних барвників
- •3.2 Дослідження впливу ферментів на властивості волокна
- •3.2.1 Дослідження впливу ферментів на стан поверхні волокна
- •3.2.2 Дослідження впливу ферментів на гігієнічні властивості текстильних матеріалів
- •3.3 Дослідження впливу попередньої обробки ферментами на сорбцію барвників
- •4. Технологічна частина
- •4.1 Характеристика лінії, що використовується для фарбування
- •4.2. Стандартизація й метрологія
- •5. Охрона праці, екологічна частина,
- •5. Виробнича санітарія
- •5.2 Виробниче освітлення
- •5.4 Протипожежна профілактика
- •5.5 Техніко-економічні розрахунки заходів щодо охорони праці
- •5.5.1 Визначення економічної ефективності заходів
- •5.6 Охорона навколишнього середовища на сучасному етапі
- •5.6.1 Захист водного басейну
- •5.6.1.1 Очищення стічних вод
- •5.6.1.2 Розрахунок кількісного складу стічних вод
- •5.6.1.3 Розрахунок необхідної кількості води
- •5.6.1.3 Розрахунок шкідливих домішок у стічних водах
- •5.6.1.4 Захист повітряного басейну від забруднення
- •6. Економічна частина
- •6.1 Розрахунок вартості хімічних матеріалів
- •Гост 3816-81. - Полотна текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств. – Взамен гост 3816-61, - м., Издательство стандартов, 2008.
- •Гост 29104.11-91, - Ткани технические. Метод определения капиллярности, Введен 01.01.93, - м., Издательство стандартов, 2004.
3.1.2 Вплив ферментів на ступінь гідролізу активних барвників
Як відомо, в процесі колорірування активними барвниками, не залежно від природи волокна і типа барвника одночасно протікають процеси дифузійного масопереносу, сорбції барвника на активних центрах волокна, дійсна хімічна реакція барвника з волокном і хімічна реакція з водою (гідроліз). Механізм протікання дійсної хімічної реакції активного барвника з волокном і реакції з водою аналогічний і полягає в нуклеофільном заміщенні або нуклеофільном приєднанні. Виходячи з цього, представляє інтерес дослідження впливу допоміжних речовин на гідроліз активних барвників. В ході роботи було досліджено вплив ферменту на міру гідролізу активного яскраво-червоного 5СХ методом тонкошарової хроматографії. Для чистоти експерименту проводимо кип'ячення розчинів активного фарбника у присутності ферментів і надлишку гідроксиду натрію. Для дослідження гідролізу активного фарбника у присутності ферменту був вибраний метод тонкошарової хроматографії. Тонкошарову хромотографію активних барвників здійснювали на пластинах «Silufol Uv-254». Для прояву хроматограм використовували систему: бутанол – ацетон - 25%-ний розчин аміаку - вода (5: 5: 2: 1). Після розділення різні зони хроматограми оцінювали кількісно шляхом екстрагування їх них барвника і подальшого колориметрування. Спектральні характеристики активних барвників в розчинах знімали на спектрофотометрі СФ-16 в інтервалі довжин хвиль 400-750 нм. У роботі було досліджено вплив ферменту лужної протеази на гідроліз активного яскраво-червоного 5СХ гідролізованої і не гідролізованої форми. Розподіл фракції барвника представлені на фотографіях:
Рис.3.5. Розподіл фракції барвника
У реальних умовах фарбування активними барвниками умови, в яких можливе протікання гідролізу активних барвників обмежені в часі. Тому має сенс розглядати процес гідролізу активних барвників в початковий період часу, обмежений в 10 хв. Дані по ступеню гідролізу представлені в таблиці 3.4.
Таблиця 3.4. Вплив ферменту лужної протеази на ступінь гідролізу активних барвників.
Барвник |
Доля не гідролізованого, % Без ферменту З ферментом |
Доля гідролізованого, % Без ферменту З ферментом | ||
Активний яскраво-червоний 5СХ |
78,6 |
78,4 |
21,4 |
21,6 |
Активний яскраво-чераоний 6СТ |
81,7 |
81,9 |
18,3 |
18,1 |
Активний блакитний КХ |
80,3 |
80,9 |
19,7 |
19,1 |
Активний блакитний 4З |
79,9 |
80,1 |
20,1 |
19,9 |
Активний блакитний К |
80,4 |
80,2 |
19,6 |
19,8 |
Активний жовтий 2КТ |
77,5 |
77,7 |
22,5 |
22,3 |
Активний яскраво- жовтий 5ЗХ |
78,0 |
78,2 |
22,0 |
21,8 |
Активний золотаво-жовтий |
77,9 |
78,1 |
22,1 |
21,9 |
Активний жовтий 6З |
77,3 |
77,6 |
22,7 |
22,4 |
З даних таблиці видно, що наявність ферменту у фарбувальному розчині практично не впливає на ступінь гідролізу активного барвника оскільки доля гідролізованого барвника практично не зростає у присутності ферменту. Отже фермент можна використовувати в технології фарбування активними барвниками.
Висновки:
Проведені дослідження дозволяють встановити:
1) Позитивний вплив ферменту на ступінь агрегації активного барвника, а отже на дифузійні процеси при фарбуванні.
2) Виключити негативний вплив ферменту на процеси гідролізу активного барвника, що відкриває перспективи їх успішного вживання як інтенсифікатори процесів фарбування активними барвниками.