LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Розробка полімерної композиції для фарбування тканин пігментами

етоній взаємодіє з частинками полімеру зв'язуючого і надає останнім позитивний заряд.

Оскільки полімер волокна у водному розчині має негативний заряд, сорбція полімеру зв'язуючого значно зростає.

Ефективність дії етонію проявляється не тільки у підвищенні сорбції полімеру, але й у міцності плівок зв'язуючого, що формуються у присутності етонію.

Зміни, які відбуваються з полімером у присутності етонію, можна зв'язати з утворенням карбокатіону, що на прикладі з полівінілацетатом подається такими схемами:


- СН2 – СН - - CH2 – CH- -CH2-CH-

О- С-СН3 O-C=CH2 O-C=CH2

O OH...[N]+Cl- Cl-

На першому етапі відбувається кетоноенольна таутомерія з утворенням енолу, а на другій стадії, в результаті взаємодії електрофілу четвертинного атому азоту катіонактивного етонію з неподіленою парою електронів кисню і розриву зв'язку С-О на углероді утворюється стабільний карбокатіон.

Аналогічні зміни можуть відбуватися і з іншими полімерами або предконденсатами смол.

На користь припущення щодо механізму дії етонію свідчать кольорова реакція на утворення подвійного зв'язку –С=СН2 і ІЧ-спектри плівок полівінілового спирту у присутності етонію.

На спектрах відмічено зниження інтенсивності поглинання в області, де визначаються валентні коливання групи –ОН, що свідчить про зниження їх кількості за рахунок взаємодії з етонієм за наведеними вище схемами.

На рис. 5 видно, що добавки електролітів посилюють дію ПАР і підвищують сорбцію полімеру.

Найбільш ефективною добавкою є полівініловий спирт (рис.6), особливо після його модифікації сечовиною.

Встановлено, що ефективність дії на сорбцію полімерів зв'язуючого полівінілового спирту у порівнянні з немодифікованим визначається не тільки збільшенням кількості адсорбованого полімеру, але й значним підвищенням швидкості адсорбції, що забезпечує скорочення часу обробки тканини фарбувальним розчином.

Показано, що модифікація ПВС підвищує інтенсивність пофарбувань та покращує гриф пофарбованої тканини. Ці зміни результатів фарбування пов'язані з впливом модифікації на оптичну щільність плівок та їх еластичність (табл. 2).


Таблиця 2

Вплив модифікації ПВС на інтенсивність пофарбувань та їх стійкість

Найменування пігменту Кількість сечовини, % Інтенсивність пофарбувань, K/S Стійкість пофарбувань, бали

до прання до тертя

пігмент червоний 2 СТП 0 10 20 50 100 7,8 7,9 8,2 8,5 8,5 5 5 5 5-4 5-4 4-3 3 2 2 2

пігмент фіолетовий ТП 0 10 20 50 11,0 11,2 12,1 13,0 5 5 5 5-4 3 3 3 3-2

імперон зелений GG 0 10 20 50 9,2 9,3 9,6 9,9 5 5 5 5-4 4-3 4-3 4-3 3

пігмент жовтий ТП 0 10 20 50 5,4 5,7 5,9 6,0 5 5 5 5-4 4-3 4-3 4-3 3



Встановлено, що кількість сечовини у процесі модифікації не повинна перевищувати 20 відсотків, оскільки підвищення її вмісту веде до зниження стійкості пофарбувань.

На основі проведених експериментальних досліджень визначено основні інгредієнти фарбувальних складів, до яких увійшли: ПВА, ПТРС, ПВС модифікований сечовиною, вирівнювач пофарбувань.

Вивчено вплив зазначених інгредієнтів на якість пофарбувань бавовняних тканин пігментами.

Визначено оптимальні концентрації основних інгредієнтів фарбувального складу. Запропоновані склади відрізняються від існуючих тим, що містять у 3-4 рази менше полімерного зв'язуючого ніж відомі. Сумарний вміст полімерів у робочому розчині складає 50 г/л (у типових 150-200 г/л). Зниження вмісту зв'язуючого стало можливим за рахунок інтенсифікації процесу адсорбції полімеру тканиною спеціальними добавками, зокрема модифікованим ПВС.

На основі визначеного фарбувального складу запропоновано до випуску готову полімерну композицію.

Полімерна композиція містить (г/л):


Зв'язуюче на основі вінілацетату - 300

Передконденсат термореактивної смоли - 200

Вирівнювач пофарбування - 4,0

Полівініловий спирт – 50

Сечовина – 10

Вода до 1000


В полімерну композицію можна додати диоксид титану у формі білого барвника. Як показали результати дослідження, усі споживчі властивості тканини, пофарбованої у присутності диоксиду титану, підвищуються: покращуються кольорові характеристики, підвищується чистота тону і рівнота пофарбування, тканина набуває наповненого грифу.

Таким чином, інтенсифікація процесу фарбування на першій стадії, зокрема процесу адсорбції полімеру зв'язуючого, забезпечила зменшення матеріаломісткості технології.

У четвертому підрозділі викладено результати досліджень з забезпечення стабільності полімерній композиції у процесі її зберігання.

Вивчено роль ПВС в стабілізації плівкоутворюючої композиції. Наведено переваги, що дає використання у якості захисного колоїду системи ПВС у порівнянні з ПАР.

Показано, що за умов стабілізації полімерної композиції на основі полівінілацетату ПВС, композиція може бути розглянута як суміш дисперсії полімеру (ПВА) з розчином полімеру у воді (ПВС).

Це дозволило віднести розроблену полімерну композицію за існуючою схемою технічної класифікації плівкоутворюючих дисперсій до дисперсій, що модифіковані водорозчинним полімером. В свою чергу це дало підстави у якості характеристик розробленої композиції використати показники, що застосовуються для оцінки плівкоутворюючих дисперсій.

Основною з характеристик є агрегативна стійкість системи у процесі зберігання.

Побудовано нефелометричні криві кінетики коагуляції полімерної композиції, стабілізованої ПВС, в тому числі модифікованим сечовиною.

Показано, що агрегативна стійкість композиції, стабілізованої модифікованим ПВС, знижується внаслідок зменшення в процесі модифікації кількості гідроксильних груп, наявність яких забезпечує утворення адсорбційного шару на частинці полімеру зв'язуючого, що утворює захисний бар'єр.

Запропонована схема стабілізаційної дії ПВС.

Встановлені основні характеристики полімерної композиції.

Визначено стійкість композиції до електролітів через поріг коагуляції.

На основі одержаних даних обрано прискорювач процесу смолоутворення, а саме – амонію хлорид, до якого композиція найбільш стійка.

Встановлені ступінь можливого розведення полімерної композиції водою та сухий залишок.

Визначено життєздатність системи, тобто час можливого зберігання та розміри частинок полімеру у композиції за формулою Релея.

На основі проведених досліджень складено технічну характеристику полімерної композиції.

У п'ятому підрозділі викладено результати виробничої перевірки розробленої полімерної композиції на опоряджувальній фабриці ВАТ "Херсонський бавовняний