LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Розробка композицій для гідрофобного оздоблення целюлозовмісних текстильних матеріалів із використанням кремнійорганічних емульсій

Cl-, Вr-, I- (але не F-). Ці, а також деякі пістперехідні катіони (Т1+, РЬ2+ і ін.) відносять до класу Б.

Виходячи з цього, катіони Cu2+, Zn2 +, Ni2+, як ми вважаємо, менш схильні до утворення координаційного зв'язку з атомом кисню силоксанового ланцюга ПМГС, тому не досягається необхідна орієнтація метильних радикалів гідрофобної плівки силіконового полімеру.

Таким чином, в результаті реакції конденсації на волокні ПМГС міцно фіксується целюлозою, а рухливі атоми водню заміщуються киснем гідроксильної групи целюлозних волокон з утворенням наступної структури (рис. 3):


Рис. 3. Схема взаємодії 136-157М и ацетату цирконію з волокном.


Використана в якості реагенту комплексна сполука цирконію в умовах проведення реакції полімеризації силіконів на волокні міцно фіксується целюлозою й утворює координаційні зв'язки з атомами кисню силоксанового ланцюга ПМГС. Внаслідок цього підсилюється ефект зовнішньої орієнтації метильних залишків гідрофобної плівки полімеру на поверхні волокна, що сприятиме значному підвищенню водовідштовхувальної здатності новоствореної поверхні.

При обробці ТМ композицією, що містить емульсію 136-157М і ацетат цирконію, спостерігається так званий „Перл-ефект" (рис. 4).


Рис. 4. Перл-ефект ТМ з обробкою КЕ 136-157М і ацетатом цирконію


Для оптимізації технологічного процесу гідрофобного оздоблення з метою визначення таких умов, що забезпечували б максимум критерію оптимізації (водовідштовхування) й одержання математичної залежності впливу компонентів складу, часу та температури термообробки на гідрофобний ефект бавовнянолавсанової тканини, проводили повний факторний експеримент типу 24, що складається із 16 дослідів. Фактори, рівні варіювання факторів й інтервали варіювання представлені в табл. 4.

Таблиця 4

Фактори і рівні варіювання факторів

Позначення

Фактори

Рівні

варіювання

Інтервал

варіювання, ε



-1

0

+1


X1

С1 – концентрація КЕ 136-157М, г/л

40

60

80

20

X2

С2 – концентрація ацетату цирконію, г/л

0

5

10

5

X3

t - час термообробки, хв

5

7,5

10

2,5

X4

Т – температура термообробки, С

150

160

170

10


Обробка результатів експерименту дозволила розрахувати коефіцієнти рівняння регресії, що характеризують залежність водовідштовхування тканини від концентрації гідрофобізатора, каталізатора та температури термообробки.

Проаналізував рівняння регресії, було перевірено гіпотезу адекватності результатів дослідження та значимість коефіцієнтів регресії обраної математичної моделі за критерієм Фішера. Достовірний інтервал для коефіцієнтів регресії був визначений за допомогою критерію Стьюдента. Після виключення незначущих коефіцієнтів рівняння регресії таі перетворення з заміною кодованих величин на іменовані вираження приймає вигляд:


.

(1)


Аналіз рівняння (1) дозволив зробити висновок, що на критерій оптимізації (ефект водовідштовхування) в обраному факторному просторі впливають концентрація гідрофобізатора та реагенту, однак ступінь їх впливу істотно відрізняється. Пошук оптимуму проводили методом крутого сходження. Аналіз результатів показав, що величина критерію оптимізації (водовідштовхування) при оптимальному співвідношенні компонентів може досягати 90 ум. од. та більше.

Комплекс гідрофобних властивостей текстильного матеріалу після оздоблення характеризується наступними показниками: величиною критичної поверхневої енергії субстрату (КПЕ), величиною крайового кута змочування, показником водовідштовхування, показником водотривкості.

Водовідштовхувальна здатність гідрофобізаторів забезпечує зниження критичного поверхневого натягу обробленої поверхні виробу. У більшості випадків воно стає нижче, ніж у змочувальної рідини, наприклад, води, що створює енергетичний бар'єр для проникнення рідини всередину субстрату. Оцінка величини КПЕ на границі розділу фаз дозволяє спрогнозувати гідрофобізуючу здатність препарату, що використовується. Значення поверхневої енергії текстильних матеріалів різного волокнистого складу, визначених за методами Зісмана та Ельтона, представлені в табл. 5.

Таблиця 5

Критичний поверхневий натяг

Варіант

Склад, г/л

КПЕ текстильного матеріалу, σт, мН/м



100% бавовна

47% – лавсан,

53% – бавовна

100% лавсан



Зісман

Ельтон

Зісман

Ельтон

Зісман

Ельтон

0

-

72,0

-

42,6

-

42,6

-

1

КЕ 136-157М, 60

27,4

21,0

27,4

19,3

27,4

17,6

2

КЕ 136-157М, 60

Ацетат цирконію, 10

24,7

19,3

24,1

17,1

24,1

16,6

3

КЕ 136-157М, 50

Ацетат цирконію, 10

Oleophobol SL, 10

24,7

18,7

24,1

17,6

24,1

16,6

4

Oleophobol SL, 20

22,1

18,2

22,1

17,6

22,1

16,6

5

ГКР-11К, 60

27,4

20,4

27,4

23,3

27,4

23,3

6

ГКР-11К, 40

КЕ 136-157М, 20

27,4

24,5

27,4

21,6

27,4

20,4

7

ГКР-11К, 20

КЕ 136-157М, 40

Ацетат цирконію, 10

24,7

21,6

24,1

21,6

27,4

20,4

8

ГКР-11К, 60

Ацетат цирконію, 10

27,4

20,4

27,4

27,6

27,4

22,8


У результаті аналізу експериментальних даних (табл. 5) встановлено, що застосування емульсії