LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка полімерної композиції для фарбування тканин пігментами

аналітичними методами.

Аналітичні методи використано також для оцінки ступеня модифікації полівінілового спирту сечовиною та визначення характеристик полімерів, що використовувалися у роботі (молекулярна маса, кількість ацетатних і гідроксильних груп, наявність подвійних зв'язків).

Для оцінки показників готової полімерної композиції та впливу на її стабільність добавок і часу зберігання використано оптичні методи.

Інтенсивність пофарбувань оцінювали за функцією Гуревича-Кубелки-Мунка K/S:

,

де K, S, R - коефіцієнти поглинання, розсіювання й відбиття світла пофарбованим зразком тканини відповідно;

R0 - коефіцієнт відбиття непофарбованим зразком.

За допомогою автоматичної системи об'єктивного вимірювання кольору (АСОВК) та пакету фірмових програм для вирішення задач з колориметрії і виробничої колористики оцінювали кольорові характеристики за системою CІELab, як-от:

  • координати кольору;

  • cвітлоту L, чистоту С, кольоровий тон Н і загальну кольорову різницю пофарбувань .

Аналіз якості пофарбованих тканин та фізико-механічних властивостей плівок проводили відповідно до чинних держстандартів.

Результати експериментальних досліджень обробляли методами математичної статистики.

У третьому розділі викладено експериментальну частину роботи, що складається з чотирьох підрозділів, у яких послідовно викладаються результати:

  • вивчення кінетичних кривих адсорбції полімерів текстильними матеріалами;

  • дослідження впливу на адсорбцію полімерів зв'язуючих основних інгредієнтів фарбувальних складів та спеціальних добавок, зокрема ПАР різних типів і електролітів;

  • дослідження впливу добавок, що підвищують адсорбцію полімерів на якість фарбування;

  • встановлення оптимального складу фарбувальної композиції;

  • оцінки стабільності розроблених полімерних композицій;

  • виробничої перевірки полімерної композиції та економічних розрахунків.

У першому підрозділі досліджувався процес адсорбції полімерних зв'язуючих різних типів бавовняними тканинами.

Одержано кінетичні криві адсорбції полімерів тканинами різного ступеня підготовки, що мають вид, типовий для адсорбції полімерів твердими поверхнями і свідчать про агрегативний механізм адсорбції зв'язуючих.


Рис. 1. Кінетичні криві адсорбції бутадієн-нітрильного карбоксилатного (БНК)

полімеру бавовняною тканиною:

1 – розшліхтованою; 2 – відвареною; 3 – вибіленою.


Величина адсорбції і положення максимуму на кривій сорбції залежать від ступеня підготовки тканини, її капілярності, критичної поверхневої енергії волокна, маси тканини, типу зв'язуючого та його концентрації.

Агрегативний механізм адсорбції більш яскраво визначається за умов підвищення концентрації зв'язуючого (рис. 2).



Рис. 2. Зміна характеру кінетичних кривих адсорбції

БНК-полімеру вибіленою (а) та розшліхтованою (б) бавовняною

тканиною при підвищенні концентрації зв'язуючого:

1- 20 г/л; 2 - 50 г/л.


З рис.2 видно, що зі збільшенням концентрації зв'язуючого з 20 г/л до 50 г/л на вибіленій тканині досягається головним чином підвищення швидкості адсорбції полімеру тканиною.

На рис.1 звертає на себе увагу така залежність: у перші секунди адсорбція полімеру на відварених тканинах перевищує адсорбцію на тканинах вибілених, що можна пояснити більшою капілярністю вибіленої тканини. Тобто, молекули зовнішньої середи – води відіграють роль конкурента полімеру зв'язуючого.

Цей висновок підтверджується тим, що в процесі сорбції має місце підвищення концентрації полімеру у фарбувальному розчині (рис. 3).




Рис. 3. Зміна концентрації полівінілацетату у розчині

в процесі адсорбції:

1- відварена тканина; 2 – вибілена тканина.


Сорбція води підвищується з ростом капілярності, внаслідок чого крива 2 на рис.3 свідчить про більші зміни концентрації полімеру у розчині в процесі сорбції.

За умов підвищення концентрації полімеру роль води як конкурента полімеру зменшується. При цьому підвищується швидкість адсорбції полімеру тканиною і відмічається зміщення максимуму адсорбції на більш короткі відрізки часу (рис. 2, а, крива 2).

Все відмічене дозволяє зробити наступний узагальнюючий висновок:

- процес адсорбції полімерних зв'язуючих текстильними матеріалами залежить від значної кількості факторів, протікає за умов конкурентності і не обов'язково є основним у процесі просочення тканини фарбувальним складом або апретом, особливо при короткочасній обробці тканини: роль активного конкурента процесу сорбції полімерів тканиною відіграє вода.

Конкуруючу роль води можна зменшити підвищенням концентрації полімеру у розчині або зміною сорбційних властивостей поверхні волокна.

Перший шлях не є раціональним, тому що веде до збільшення витрат. Другий, навпаки, може забезпечити зниження матеріаломісткості технології фарбування. При загальній низькій собівартості пігментної технології у порівнянні з фарбуванням іншими класами барвників, питомі витрати на матеріали у пігментній технології високі.

У відповідності до отриманих висновків наступний розділ роботи присвячений пошуку шляхів підвищення сорбції полімерів текстильними матеріалами.

У другому підрозділі викладено результати дослідження впливу на адсорбцію полімерів тканиною поверхнево-активних речовин різного типу (рис.4,5), у тому числі – полімерних (рис.6).


Ефективними з точки зору підвищення адсорбції полімеру, зокрема полівінілацетату (ПВА), є добавки етонію (рис. 4 ).


Рис. 4. Вплив етонію на сорбцію полівінілацетату підготовленою

бавовняною тканиною:

1 – полівінілацетат 20 г/л; 2 – полівінілацетат 20 г/л, етоній1 г/л; 3 – полівінілацетат 20 г/л, етоній 1 г/л, пігмент зелений фталоціаніновий ТП 10 г/л.


Рис.5. Кінетичні криві адсорбції полівінілацетату в присутності добавок емалу та хлориду натрію:

1 – полівінілацетат 20 г/л; 2 - полівінілацетат 20 г/л, емал 1 г/л;

3 - полівінілацетат 20 г/л, емал 1 г/л, хлорид натрію 2 г/л;

4 - полівінілацетат 20 г/л, емал 1 г/л, хлорид натрію 5 г/л.













Рис. 6. Кінетичні криві сорбції вінілацетатного полімеру:

1 – без добавок;

2 - у присутності немодифікованого полівінилового спирту (ПВС);

3 – у присутності модифікованого ПВС.


Механізм дії етонію пояснили його катіонактивним характером. Очевидно, що