LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

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

міцності зв'язку плівки із субстратом.

В результаті дослідження рекомендовано дві композиції для одержання високих гідрофобних властивостей, стійких до дії багаторазового прання в мильно-содовому розчині, у середовищі СМЗ та хімічної чистки:

Склад І:

г/л

Склад ІІ:

г/л

КЕ 136-157М

60

КЕ 136-157М

60

Ацетат цирконію

10

Ацетат цирконію

10

МКФ-50

40

КЕ Н 21 637

10

Хлорид амонію

5



При гідрофобному оздобленні целюлозовмісних текстильних матеріалів запропонованими композиціями технологічний режим складається з наступних операцій: просочення на двухвальній плюсовці при 80%-му віджимі, сушіння при температурі 90С та термообробка при температурі 150С протягом 5 хв.

За умовою пред'явлення замовником високих екологічних вимог до вмісту вільного формальдегіду на ТМ необхідно застосовувати склад на основі амінофункціонального силікону (склад ІІ).

У четвертому підрозділі з метою визначення фізико-хімічного характеру процесів, що протікають у макромолекулах целюлози при обробці текстильних матеріалів гідрофобізуючими композиціями на основі ПМГС, проводили дослідження методом ІЧ-спектроскопії.


Рис. 5. ІЧ-спектри зразків бавовняної тканини арт. 5014:

1 – необроблена; 2 – оброблена 136-157М, конц. 60 г/л;

3 – оброблена 136-157М з сіллю цирконію, конц. 60:10 г/л;

4 – оброблена 136-157М з сіллю цирконію й емульсією Н 21 637, конц. 60:10:10 г/л.

Аналіз ІЧ-спектрів (рис. 5) показав, що в спектрах целюлози, обробленої КЕ 136-157М індивідуально, з каталізатором і в композиції з амінофункціональним препаратом, спостерігається зменшення смуг поглинання в області 3330-3320 см-1 у порівнянні з необробленою тканиною, але в різному ступені. Найбільшою інтенсивністю характеризується смуга при оздобленні препаратом КЕ 136-157М індивідуально та дорівнює 6,8; у присутності каталізатора – 6,0; а при використанні композиційного складу складає 4,9.

Відзначені зміни в спектрах свідчать, очевидно, про зменшення загальної кількості гідроксильних груп целюлози, зв'язаних між собою, що відбувається в результаті розриву водневих зв'язків і залучення частини -ОН груп у взаємодію з реакційноздатними групами препаратів.

Таким чином, ПМГС закріплюється на волокні як механічним шляхом у результаті утворення при термообробці нерозчинного полімеру у вигляді плівки, що обволікає елементарні волокна, так і хімічним, що обумовлено заміщенням активного атома водню при атомі кремнію, у результаті чого можливе утворення ефірного зв'язку з гідроксильною групою целюлози:


Показано, що у присутності каталізатора можливе утворення координаційних зв'язків (рис. 3), що поліпшує гідрофобні властивості полімерної плівки на волокні.

Зроблено висновок, що композиційний оздоблювальний склад на основі ПМГС, комплексної солі цирконію та амінофункціональної кремнійорганічної сполуки найбільш міцно зв'язується з волокном. Це відбувається завдяки утворенню ковалентного, водневого та координаційного зв'язків, а також формуванню на волокні щільної сітчастої структури полімерів і утворення просторових модифікацій між препаратами та целюлозою, що сприяє підвищенню гідрофобного ефекту та пояснює його стійкість до дії багаторазових мокрих обробок у середовищі синтетичних миючих засобів, мильно-содового розчину та хімічного чищення.

У п'ятому підрозділі наведено розрахунок економічної ефективності гідрофобного оздоблення при впровадженні у виробництво композиційного складу на основі кремнійорганічних емульсій. Очікуваний економічний ефект від упровадження складе 149 грн. на 1000 м тканин.


ВИСНОВКИ


1. Розроблено композиції на основі препаратів 136-157М, МКФ-50 і аміносилікону, які забезпечують високий гідрофобний ефект, що є стійким до дії багаторазового прання в мильно-содовому розчині, в середовищі СМЗ та до хімічного чищення.

2. Здійснено вибір емульгаторів на основі оцінки розрахованих фізико-хімічних критеріїв емульгуючої здатності ПАР, з урахуванням їх хімічної природи, що дозволило забезпечити найбільш високу гідрофобізуючу здатність поліметилгідросилоксанової емульсії 136-157М, яка характеризується високою агрегативною стійкістю при тривалому зберіганні.

3. Встановлено, що при використанні емульсії 136-157М і ацетату цирконію досягається гідрофобний ефект із високими показниками водовідштовхування та водотривкості. Введення в просочувальний склад ацетату цирконію підвищує ефект зовнішньої орієнтації метильных залишків у гідрофобній плівці полімеру, яка утворюється на поверхні волокна, що дозволяє одержати на оброблених текстильних матеріалах так званий „Перл-ефект".

4. В результаті повного факторного експерименту типу 24 для одержання математичної залежності впливу компонентів складу, часу та температури термообробки на гідрофобний ефект бавовнянолавсанової тканини визначено, що на критерій оптимізації (ефект водовідштовхування) в обраному факторному просторі впливають концентрація гідрофобізатора та реагенту.

5. Показано, що оздоблення текстильних матеріалів різного волокнистого складу композицією КЕ 136-157М та ацетату цирконію приводить до зниження критичної поверхневої енергії обробленого субстрату нижче 24 мН/м.

6. Запропоновано механізм взаємодії компонентів оздоблювального складу на основі поліметилгідросилоксана, комплексної солі цирконію та амінофункціональної кремнійорганічної сполуки з целюлозою завдяки утворенню ковалентного, водневого та координаційного зв'язків, а також формування на волокні щільної сітчастої структури полімерів і утворення просторових модифікацій між препаратами та целюлозою, що сприяє підвищенню гідрофобного ефекту та пояснює його стійкість до дії багаторазових мокрих обробок у середовищі синтетичних миючих засобів, мильно-содового розчину і хімічного чищення.

7. Очікуваний економічний ефект від впровадження композицій складе 149 грн. на 1000 м тканин.


СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА темОЮ дисертацІЇ


1. Сарібєкова Д. Г., Задорожний В. В. Дослідження впливу емульгаторів на якість гідрофобного опорядження бавовнянолавсанової тканини // Вісник технологічного університету Поділля. – 2004. - №5. – С.214-217.

Особистий внесок: проведення експериментальних досліджень.

2. Задорожный В. В., Сарибекова Д. Г. Оценка эмульгирующей способности поверхностно-активных веществ // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины – 2005. – № 1 (10). – С.235-239.

Особистий внесок: постановка завдань, проведення експериментальних досліджень, формулювання висновків.

3. Задорожный В. В., Сарибекова Д. Г. Придание водоотталкивающих свойств целлюлозосодержащим текстильным материалам кремнийорганическими эмульсиями // Вісник Хмельницького національного університету. –