LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Створення полімерних композицій для суміщених процесів пігментного фарбування і гідрофобізації текстильних матеріалів

забезпечити наступні вимоги до текстильної продукції:

  • Стійкість забарвлень до фізико-механічних впливів та хімічного чищення.

  • Інтенсивність та ровноту забарвлень.

  • Необхідний ефект гідрофобності на текстильному матеріалі.

    Аналіз схеми 3 дозволив визначити ті проблеми, що виникають при суміщенні пігментного фарбування та гідрофобної обробки та сформулювати задачі, що повинні бути вирішені в роботі.

    У другому розділі викладено загальну методику та основні методи дослідження.

    Оцінку термодинамічних і структурних параметрів досліджуваних полімерів здійснювали за допомогою комп'ютерної програми "CHEMOS" ІНЕОС Російської академії наук. Програма призначена для вирішення за допомогою комп'ютеру двох основних задач, пов'язаних з комп'ютерним дизайном органічних рідин і полімерів, а також розрахунком їх основних термодинамічних параметрів та властивостей.

    Алгоритм розрахунку, використаний у програмі, базується на встановленні кількісного зв'язку фізичних властивостей органічних речовин з їх хімічною будовою. Такий підхід започаткований та розвивається в ІНЕОС Російської академії наук під керівництвом професора Аскадського А.О.

    Новизна підходу полягає в його атомічності, що вигідно відрізняє його від розповсюдженого методу групових внесків і дозволяє розраховувати властивості для необмеженого числа полімерів та сополімерів.

    Отримані результати використовували для розрахунку ступеня сумісності пар полімерів зв'язуючих та полімерів-гідрофобізаторів, що досліджувались, а також полімерів-гідрофобізаторів та емульгаторів з метою вибору оптимальних фарбувально-оздоблювальних полімерних композицій та гідрофобізуючих емульсій.

    Оскільки при пігментному фарбуванні та гідрофобній обробці текстильних матеріалів визначальна роль належить процесу адгезії полімерних композицій до волокна, що має місце на поверхні розподілу фаз, у роботі використано колоїдно-хімічний підхід та хімічну теорію підвищення адгезії компонентів для вирішення проблеми стійкості забарвлень та гідрофобного ефекту до фізико-механічних дій.

    У розділі наведено технологічні схеми та способи пігментного фарбування та гідрофобної обробки. Аналіз якості пігментних забарвлень та гідрофобних властивостей тканин проводили відповідно до діючих Держстандартів (ДСТ 9733.4-83; ДСТ 9733.27-83). Інтенсивність забарвлень оцінювали за величиною функції Гуревича – Кубелки – Мунка.

    Повітропроникність текстильних матеріалів визначали за ДСТ 12088-77; опір водопроникненню – за ДСТ 3816-81; водопоглинення – за ДСТ 28486-90.

    Термодинамічні параметри полімерних інгредієнтів фарбувально-оздоблювальних композицій полімерів зв'язуючих, полімерів-гідрофобізаторів, емульгаторів, а також критерії сумісності досліджуваних полімерних пар розраховували із використанням електронних таблиць програми Excel - 2000.

    У третьому розділі представлено результати експериментальних досліджень. Розділ складається з чотирьох підрозділів, у яких послідовно представлено: розрахунок термодинамічних і структурних параметрів полімерів, які зазвичай використовують в опоряджувальному виробництві, із зазначенням їх хімічної будови та міжмолекулярної взаємодії; результати оцінки сумісності пар полімерів зв'язуючих та гідрофобізаторів; емульгаторів та гідрофобізаторів; проаналізовано критерії сумісності досліджуваних полімерів та здійснено вибір пар полімерів для фарбувально-оздоблювальних композицій та гідрофобізуючих емульсій.

    На основі отриманих розрахункових даних розроблено оптимальні полімерні композиції для суміщеного процесу пігментного фарбування та гідрофобної обробки текстильних матеріалів.

    Представлено порівняльну оцінку ефективності різних типів поліорганілсилоксанових полімерів у якості гідрофобізуючих препаратів та здійснено вибір ефективних емульгаторів для приготування емульсій на їх основі. Запропоновано технологію приготування гідрофобізуючих емульсій, надані практичні рекомендації щодо технологічного регламенту приготування полімерних композицій.

    Показано вплив співвідношення основних полімерних компонентів в оздоблювальній ванні на якість обробки тканин.

    Здійснено вибір каталітичних систем при суміщенні процесів пігментного фарбування та гідрофобізації.

    Запропоновано шляхи підвищення стійкості та інтенсивності пігментних забарвлень.

    Розроблено склади для надання водотривкої та водовідштовхувальної обробок текстильних матеріалів у залежності від їх функціонального призначення.

    Показано вплив технічних характеристик тканин та сировинного складу на їх гідрофобні властивості.

    У підрозділі 3.1 проаналізовано вплив хімічної будови полімерів на зміну термодинамічних характеристик, наведених у табл. 1.

    З метою вибору полімерних пар для суміщеного процесу пігментного фарбування та гідрофобізації тканин розраховані термодинамічні параметри сумісності полімерів, що використовують в опорядженні тканин, з урахуванням впливу їх хімічної будови та особливостей міжмолекулярної взаємодії:

    1. Температуру склування гомополімеру розраховували за формулою:

    , (1)

    де (∑i∆Vi ) - Ван-дер-Ваальсовий об'єм повторювальної ланки, що складається з Ван-дер-Ваальсових об'ємів окремих атомів;

    – константа для кожного атома, що характеризує енергію дисперсійної взаємодії;

    βJ- константа, що враховує вплив сильних специфічних взаємодій (диполь-дипольна взаємодія різних типів, водневе зв'язування).

    2. Повну енергію міжмолекулярної взаємодії Е та її складові - водневі зв'язки Еh, диполь-дипольну взаємодію Еdd, дисперсійну взаємодію Еd обчислювали таким чином:

    ; (2)

    ; (3)

    , (4)

    де R – універсальна газова постійна;

    Тск- температура склування полімеру;

    m – число атомів у повторювальній ланці полімеру.

    3. Енергія когезії Е* та її частки – за рахунок дисперсійної взаємодії αd, за рахунок диполь-дипольної взаємодії αdd и за рахунок водневого зв'язування αh одержано на основі наступних співвідношень:

    , (5)

    де – параметр розчинності Гільдебранда для полімеру;

    NА- число Авогадро.

    Частки енергії когезії: ; (6)

    ; (7)

    ; (8)

    при цьому:

    (9)


    Таблиця 1

    Структурні та термодинамічні параметри

    досліджуваних полімерів зв'язуючих

    Властивості

    полімерів

    Полімер*


    ПУ

    ПАА

    ПАА зшит.

    ПАА

    гідр.

    ПВС

    ПВС ацет.

    ПВА

    ПЕ

    Енергія когезії Еког, Дж/моль

    755000

    54000

    63600

    101000

    33000

    60000

    27000

    7940


    Ефективний ди-польн. момент, Дж

    242

    0,853

    0,994

    1,070

    0,416

    0,772

    0,651

    0,000

    Енергія диполь-ди-польної взаємодії