CC BY
17
8. В.З.Маслош. Изучение закономерностей получения структурно-окрашенной алкидной смолы[Текст]/ Маслош В. З., Алексеева Н. Н., Маслош О. В. // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2011. - №6/6(54). - С. 42-45.
9. Восточноевропейский журнал передовых технологию
10. М.Ф.Сорокин. Практикум по химии и технологии пленкообразующих веществ [Текст]/ М.Ф.Сорокин, К.А. Лялюшко. Изи дательство « Химия», М.,1976 г,264 с
11. Гурвич Я. А. Химия и технология промежуточных продуктов органических красителей и химикатов для полимерных материалов[Текст]/ Гурвич Я. А., Кулик С. Т.// - М. Высшая школа. 1974. с.126-171
12. Л.Дж.Беллами[Текст]/ Инфракрасные спектры сложных молекул Пер. с англ. // Под ред. Ю. А. Пентина. - М.: Изд-во Иностранной литературы, 1963. - 592 с
13. А.И.Киприанов[Текст]/ Введение в электронную теорию органических соединений, 2 изд., К., 1975.
Abstract
Colored polymers are prepared by mixing the polymer material and the dye. To obtain uniform color it is necessary to grind the dye. Some dyes have such properties as water receptivity and formation of agglomerates, which affect negatively the coloring process and require additional equipment.
Because of microcracks and tinges in pigments, some difficulties arise, when combining polymers with polymer matrix. That reduces the properties of colored polymers. The method of structural dyeing of polymers can obviate these difficulties. The aim of our work is to study the patterns of obtaining the structurally-colored alkyd resin, modified with oil. The scheme of obtaining structural-colored modified resin can be represented as follows. First, let us carry out the interesterification of pentaerythritol by oil. On the second stage, we add azo pigment to interesterificator. Then, we add the phthalic anhydride and glycerin and carry out the polycondensation up to the specified acid number.
The possibility of obtaining structural-colored alkyd resin modified with oil was shown. The structure of structurally-colored alkyd resin modified with oil was proved by IR spectroscopy and kinetic data obtained.
Keywords: modification, azo pigments, stretching vibrations.
У статт1 дослгджено вплив 1рж1 у вгдбглюючому розчинг, а також порошков металгв при попадант на поверхню бавовняног ткани-ни на можливгсть утворювання браку при холодному пероксидному вгдбглюваннг
Ключовг слова: iржа, d-метали, пероксид водню, низкькотемпера-турне вгдбглювання
В статье исследовано влияние ржавчины в отбеливающем растворе, а также порошков металлов при попадании на поверхность хлопчатобумажной ткани на возможность появления брака при холодном пероксидном отбеливании
Ключевые слова: ржавчина, d-металлы, перекись водорода, низкотемпературное беление
УДК 677.027.254
ДОСЛ1ДЖЕННЯ КАТАЛ1ТИЧНОГО ПОШКОДЖЕННЯ ТКАНИНИ 1РЖЕЮ П1Д ЧАС ХОЛОДНОГО ПЕРОКСИДНОГО ВИДБ1ЛЮВАННЯ
М.Л. Кул i ri н
Кандидат техычних наук, доцент* e-mail: mkuligin@gmail.com Контактний тел.: +38(095)34-89-559
Д. Г. Capi бекова
Доктор техычних наук* e-mail: dina15box@mail.ru Контактний тел.: +38 (095) 34-89-559
*Кафедра хiмiчних технологш та бiохiмiчного синтезу Херсонський нацюнальний техшчний уыверситет Бериславське шосе 24, м. Херсон, УкраТна, 73008
©
ii 1
1бС
На тепершнш час на украшських текстиль-них пiдприeмствах отримав широке поширення спосiб вибiлювання пероксидом водню при низькш температурi (20-40оС). Бiлiння холодним способом В1ддазняеться рiвномiрнiстю, м'якiстю дц, що забезпечуе максимальне збереження целюлози в1д деструкцц [1-3].
Проте в деяких випадках на виробництвi при вибшювання бавовняних тканин виникають пробле-ми - в деяких партиях пiсля процесу вибiлювання з'являеться дефект у виглядi дрiбних дiр. Дефект з'являеться в партiях, що закладено в перший робочий день тижня. Було висунуто припущення, що дефект викликаеться каталиичним пошкодженням целюлози п1д час вибшювання тд дiею iржi, що потрапляе на тканину п1д час просочення i при приготуваннi вщбшюючих розчинiв.
Iмовiрно iржа утворюеться пщ час вих1дних днiв (при зупиненому водозабор^ i накопичуеться в трубопроводах, водонатрному баку, арматури та шших вузлах мережi водопостачання шдприемства.
У лiтературi зазначаеться [4-6], що при пероксид-ному вибiлюваннi попадання юшв металiв (залiзо, м1дь, марганець) в вщбшюючий розчин або в бавовня-не волокно викликае деполiмерiзацию i руйнування целюлози. Однак бшьшкть досл1джень проводились для гарячого способу вибшювання (перюдичного та безперервного), який значно вiдрiзняеться, як температурою, так i концентрацiею реагентiв вщ холодного способу. Тому представляе штерес досл1дження каталиично! деструкцц целюлози при вибшюванш низькотемпературним способом.
Метою ще! роботи було дослщження можливостi каталiтичного пошкодження бавовняно! тканини iржею та частинками залiза, алюмiнiю та мiдi при холодному пероксидному вщбшюванш. Об'ект дослщження -бязь виробництва ПО ТК «Донбас» артикул 12ВО-157 поверхневою щшьшстю 160 г/м2.
У дослщженш використовувалася iржа (розмеле-на в порошок), яка додавалася в вщбшюючий розчин з концентращею в1д 20 до 200 мг/л i наносилася на поверхню тканини через трафарет смугою 1 см по
Вплив iржi, що розчинено у вщбшюючому
ширинi зразка до просочення вщбшюючим розчином та мехатчно втиралась в полотно. До складу вщбшюючо! ванни входили наступнi компоненти: пероксид водню, луг, силжат натрш, ПАР.
Вплив оцiнювалося по мщносп на розрив, вiзуально (наявнiсть/вiдсутнiсть дiрок), мiкроскопiчним дослiдженням при збiльшеннi 400х.
У початку роботи було припущено, що силжат натрш, вироблений рiзними виробниками, мае рiзний вплив як стабШзатор пероксиду водню. Тому на пер-шому етапi роботи використовувалось 3 марки рщкого скла (силжату натрiю) з рiзною щiльнiстю: 1 марка -1,362 г/см3, 2 марка - 1,425 г/см3, 3 марка - 1,465 г/см3.
Тканину обробляли за наступною технолопею: го-тувався вщбшюючий розчин, в який тсля приготуван-ня додавалось 0,2 г/л розчину iржi, тсля чого тканина негайно просочувалась на плюсовщ щм розчином, складувалась в полiетиленовий пакет та вилежувалась 48 годин при t=30oC, тсля чого промивалась холодною водою, кислувалась розчином H2SO4 - 2 г/л, промивалась холодною водою, висушувалась при температурi 120 оС впродовж 3 хв. В дослда навмисно використо-вували тдвищену концентрацiю лугу для сильншщой активацп пероксиду водню та знижену концентра-цiю силiкату натрiю для створення бшьш агресивних умов вщбшювання. Результати досл1дження наведено в табл. 1.
Аналiз даних табл. 1 свщчить про те, що до-дання iржi у вщбшюючий розчин навiть у великш концентрацц (при 0,2 г/л вщбшюючий розчин ста-новився рожевого кольору) не приводе до падшня мщносп тканини, а отже, до значно! деструкцц целюлози бавовни. Рiзнi марки силiкату впливають на мщшсть вщбшенно! тканини. Так мiнiмальна (варiант обробки 3) та максимальна (варiант оброб-ки 2) мiцнiсть вiдрiзняються на 20%, але практично не впливають на процес при додан в вщбшюючий розчин iржi - значення мщносп коливаеться в межах похибки дослщу. Тому у подальших дослiдженнях було використано силiкат натрш з максимальною щшьшстю, 3 марка.
Таблиця 1
розчиж, на мщжсть вщбшенноТ тканини
№ вар1анту обробки Рецептура та умови обробки Мщшсть до розривного навантаження тсля 48 годин вщбшювання при t=30oC, Н*
Н202 - 35 г/л, №ОИ - 12 г/л, №20(8Ю2)П (1 марка) - 12 г/л, ПАР - 0,1 г/л 0,40
Н202 - 35 г/л, ШОН - 12 г/л, №20(8Ю2)П (2 марка) - 12 г/л, ПАР - 0,1 г/л 0,31
Н202 - 35 г/л, ШОН - 12 г/л, №20(8Ю2)П (3 марка) - 12 г/л, ПАР - 0,1 г/л 0,33
Н202 - 35 г/л, №0Н - 12 г/л, №20(8Ю2)П (1 марка) - 12 г/л, ПАР - 0,1 г/л + 0,2 г/л 1рж1 0,40
Н202 - 35 г/л, №0Н - 12 г/л, №20(8Ю2)П (2 марка) - 12 г/л, ПАР - 0,1 г/л + 0,2 г/л 1рж1 0,30
Н202 - 35 г/л, №0Н - 12 г/л, №20(8Ю2)П (3 марка) - 12 г/л, ПАР - 0,1 г/л + 0,2 г/л 1рж1 0,34
Н202 - 35 г/л, №0Н - 12 г/л, №20(8Ю2)П (3 марка) - 12 г/л, ПАР - 0,1 г/л + 0,2 г/л 1рж1 + трилон Б 0,30
* вразрахунку на одну нитку
Представляло штерес також дослщження впливу iржi на швидкiсть розкладання пероксиду водню на текстильному матерiалi пщ час процесу холодного пероксидного вщбшювання.
При доданнi iржi до вщбшюючого розчину без субстрату вiзуально спостерталось розкладення пероксиду водню не зважаючи на наявнiсть у розчину стабШзатору - силiкату натрiю.
Основними складовими частина-ми iржi е оксид залiза Fe203•H20 та пдроксид залiза Fe(OH)2. Оскiльки в лабораторних умовах важко досягти високо! якостi помолу iржi для до-сл1дження використовувався пiгмент промислового виробництва (залiзний сурiк). Пiсля розчинення у вщбшюю-чому розчинi Fe2O3 одразу просочу-вались зразки, що дослщжувались, та вкладались для вилежування в полiетиленовi пакети. Для оцiнки впливу Fe2O3 на процес вiдбiлювання через 24 години було визначено змют пероксиду водню рис. 1.
Таблиця 2
Вплив iржi та порошюв металiв на мiцнiсть вщбтенноТ тканини
Розривне навантаження, Н
Вщбшена Забруднена порошком 1рж1 Забруднена порошком алюмшш Забруднена порошком мщ Забрудне-на порошком стал1 Забруднена порошком корозш-но-стшко! стал1
0,35 0,32 0,33 0,31 0,31 0,34
Розривне навантаження теля 5 цнкл1в прання
0,33 0,30 0,31 0,30 0,30 0,32
к
к
«
8 «
О £
к й Я
.. .5 и ю
л
ч
0
200
100
50
25
Концентрацш Fe2Oз у вщбшюючому розчиш, мг/л
Рис. 1. Змкт пероксиду водню пiсля вщбтювання продовж 24 годин при рiзнiй концентрацiТ Fe2Oз у вiдбiлюючому розчиш
Аналiз даних, що наведено на рис. 1, свщчить про те, що введення мелкодисперсного оксиду залiза суттево не впливае на юльюсть пероксиду водню на тканинi, що залишаеться в кiнцi процесу.
Останшм етапом роботи було вiзуальне дослщження за допомогою мiкроскопу впливу порошюв металiв на можливiсть пошкодження волокон чи структури тканини при холодном перок-сидном вщбшюванш. Зразки тканини просочували вщбшюючим розчином, за допомогою шаблону поперек зразка наносили порошок металу смугою шириною 5 мм, вкладали в полiетиленовий пакет для вилежування впродовж 24 годин. Шсля промивання та висушування оцiнювали мiцнiсть зразюв до роз-риву та проводили вiзуальну оцiнку по фотографiям зразюв рис. 2. Крiм того, в лiтературi вказуеться, що при пошкодженш целюлози пiд час процесу вщбшювання зменьшення мiцностi тканини iнколи спостер^аеться тiльки пiсля декiлькох циклiв побу-
тового прання. Тому зразки тдвергали декiльком циклам прання по 30 хв. при температур к 1-2 цикли 30 оС, 3 цикл - 40 оС, 4 цикл - 60 оС, 5 цикл -80 оС. Шсля прання було знову дослщжено мщшсть тканини.
Аналiз даних табл. 2 свщчить про те, що порошки металiв як i iржа не визивають пошкодження целюлози, про що свщчить вiдсутнiсть
падiння мщносп тканини (коливання резуль-татiв в межах похибки дослщу). Пiсля 5 циклiв прання також не спостер^аеться значного падш-ня мiцностi.
На фотографiях зразкiв (дослiджувались областi покрит порошком металiв), що отримано при збшьшенш 400х, вiдсутнi видимi пошкод-ження структури тканини, окремих ниток та волокон.
Таким чином можливо зробити висновок о значно! вiдмiнностi проходження процешв каталiтичного розкладання пероксиду водню d-металами та iржею у редкому середовищi та на субстратi. У редкому середовищi навiть мiкроскопiчна кшьюсть каталiзаторiв викликае бурне розкладення пероксиду водню навиь при наявностi стабШзатору у вiдбiлюючому розчинi. На думку авторiв така вiдмiннiсть е результатом:
• проведення процесу при низько! температурi - до 40 оС;
• низького модуля при обробщ, при холодному пероксидному вщбшюванш ~1, що приводить до обмеженого контакту пероксиду водню на субстрат з частками каталiзаторiв; вщсутшстю значного масообмiну - додан-ня свiжих порцiй вiдбiлюючого розчину, як це б могло статись при проведет процесу перюдичним способом у барках;
• незначно! плошД контакту порошюв металiв чи частинок iржi з субстратом, таким чином можливi тiльки штучнi мiкропошкодження елементарних волокон бавовни, що не впливае на мщшсть полотнини в цшому.
Рис. 2. Зшмки бавовняноТ тканини при збтьшенш 400х: а — сурова тканина; б — сурова тсля просочення у забруд-ненному iржою вщбтюючому розчинi; в — вщбшена тканина, що була забруднена порошком алюмЫю; г - вiдбiлена тканина, що була забруднена порошком мщ^ д - вщбшена тканина, що була забруднена порошком стал^ е - вщбшена тканина, що була забруднена порошком корозшно-стшкоТ сталi
Висновки
В результат дослщження встановлено, що потра-пляння iржi у вщбшюючий розчин з концентрацieю до 200 мг/л не викликае падiння мщносп волокна на роз-рив i видимих пошкоджень волокна. Також встановлено, що навиь значна юльюсть iржi при попаданнi на
поверхню тканини п1д час процесу низькотемператур-ного пероксидного вiдбiлювання не знижуе мщшсть на розрив i не викликае видимих пошкоджень - про-палення i дiрок. Встановлено, що попадання порошюв алюмiнiю, мда, сталi, корозiйно-стiйкоï сталi на поверхню тканини не знижуе мщшсть на розрив i не викликае пошкодження волокон.
Литература
1. Барановський, B.I. HoBi енергозбер1гаюч1 технологи обробки бавовняних тканин / В. I. Барановський, Н. I. Ксенжук, Г.Ф. Сльозко // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины: международая научно-практическая конф.: 23-26 сентября 2003 г.: тезисы докл. - Херсон, ХНТУ, 2003. - С. 111.
2. Барановський, B.I. Шдготовка бавовняних тканин за холодною технолопею/ B.I. Барановський// Сборник трудов всеукра-инской научно-технической конференции: 19-22 октября 1999 р.: тези доп. - Херсон, 1999. - С. 50-52.
3. Барановський, B.I. Холодне вибшювання бавовняних тканин/ B.I. Барановський, Г.В. Мщенко // Вюник технолопчного ушверситету Подшля.- 1999.-No 4 (Ч.2).- С. 42-45.
4. Раскина, И.Х. Химизм беления текстильных материалов из целлюлозных волокон перекисью водорода в щелочной среде. Текстильная промышленность (экспресс информация), 1982, №70. стр. 29-47.
5. Раскина, И.Х. Активаторы и стабилизаторы для перекисного беления. Текстильная промышленность (экспресс информация), 1982, №70. стр. 8-16.
6. Кричевский, Г.Е. Химическая технология текстильных материалов: учеб. для вузов в 3-х т./ Герман Евсеевич Кричевский.-М. : Издание первое, 2000. — Т.1: Теоретические основы технологии. Волокна. Загрязнения. Подготовка текстильных материалов.-2000.- 436 с.
Abstract
The bleaching by hydrogen peroxide at low temperatures is widely spread in Ukrainian textile mills. The cold bleaching differs by uniformity and soft effect, which provide preventing of cellulose from destruction. However, in some cases on the works during the bleaching of cotton, small holes appear. There is a supposition that they are the result of catalytic damage of cellulose during the bleaching under the effect of rust that gets on fabrics during impregnation and bleaching solutions production.
The target of the research was to study the possibility of catalytic damage of cotton by rust, particles of iron, aluminium and copper during the cold bleaching by hydrogen peroxide.
As follows from the results of the research, there is a certain difference in the process of decomposition of hydrogen peroxide by d-metals and rust in liquid medium and process of decomposition on the substrate. In liquid medium the small number of catalysts cause rapid decomposition of hydrogen peroxide even with stabilizer in bleaching solution.
It was determined due to the research that rust in the bleaching solution with concentration up to 200 mg/l will not cause deterioration or damage to the fabrics. In addition, even considerable amount of rust will not deteriorate fabrics and will not cause visible damages, holes and burns. Aluminium, copper, iron and corrosionproof iron powders will not deteriorate and damage fabrics.
Key words: rust, d-metals, hydrogen peroxide, low temperature bleaching
