Научная статья на тему 'Исследование влияния органических соединений на термодинамические свойства красильной системы'

Исследование влияния органических соединений на термодинамические свойства красильной системы Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
38
5
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АКТИВНЫЕ КРАСИТЕЛИ / REACTIVE DYES / ТЕРМОДИНАМИКА / THERMODYNAMICS

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Нестерова Л.А.

В статье исследовано влияние органических соединений на термодинамические характеристики процесса крашения активными красителями. Установлено, что применение в технологии колорирования органических соединений повышает сродство активных красителей к целлюлозному волокну

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Influence of organic compounds on the thermodynamic properties of a dyeing

In the article the influence of organic compounds on the thermodynamic characteristics of the process of a dyeing is investigated by reactive dyes. It is established that the use of technology in the coloring of organic compounds increases the affinity of reactive dyes for cellulose fiber

Текст научной работы на тему «Исследование влияния органических соединений на термодинамические свойства красильной системы»

6. Мышкис А.Д. Элементы теории математического моделирования [Текст] / А.Д. Мышкис. - М.: Комкнига, 2007. - 192 с.

7. Самарский А.А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры [Текст] / А.А. Самарский, А.П. Михайлов. - М.: Физматгиз, 2001. - 320 с.

8. Кафаров В.В. Методы кибернетики в химии и химической технологи [Текст] / В.В. Кафаров. - М.: Высшая школа, 1985. -448 с.

9. Гартман Т.Н. Основы компьютерного моделирования химико-технологических процессов [Текст] / Т.Н.Гартман, Д.В.Клишин. - М.: ИКП «Академкнига», 2006. - 416 с.

10. Ellias H.-G. Polycondensations as Multiple Equilibria [Text] / H.-G. Ellias // J. Macromol. Chem., 1978. - V.A12, № 1. - P. 183190.

11. Flory P.J. Principles of polymer chemistry [Text] / P.J. Flory// Ithaka: Cornell University. - 1953. - 676 p.

12. Силинг М.И. Поликонденсация: физико-химические основы и математическое моделирование [Текст] / М.И. Силинг. - М.: Химия, 1988. - 256 с.

13. Fontana C. M. Polycondensation equilibrium and the kinetics of the catalyzed transesterfication in the formation of polyethylene terephthalate [Text] / C.M. Fontana // J.Polym.Sci, Part A-1: Polymer Chemistry. - 1968. - V. 8, № 8 - P. 2343-2358.

14. Hovenkamp S. G. Kinetic aspects of catalyzed reactions in the formation of poly(ethylene terephthalate) [Text] / S.G. Hovenkamp // J.Polym.Sci. Part A-1: Polymer Chemistry. - 1971.- V. 9, № 12. - P. 3617-3625.

15. Surovy J. Vapour-liquid equilibrium in the binary systems formed by ethylene glycol, diethylene glycol, and N-methylpyrrolidone / J.Surovy, E.Graczova J.Oveckova // Collect. Czech. Chem. Commun [Text]. - 1989. - V.54, № 11. - P. 2856-2862.

16. Уейлес С. Фазовые равновесия в химической технологии: в 2-х частях. Ч. 2. [Текст] : пер. с англ. - С. Уейлес ; М. : Мир, 1989. - 360 с.

17. Гак В.С. Изучение процесса переэтерификации полиэтилентерефталата диэтиленгликолем [Текст] / В.С. Гак, Ю.П. Кудюе

ков // Вопросы химии и химической технологии. - 2005. - №6. - С. 133-135. -□ □-

У cmammi дослiджено вплив оргашчних сполук на термодинамтт характеристики процесу фарбування активними барв-никами. Встановлено, що застосування в технологи колорування оргатчних сполук тдвищуе спорiдненiсть активних барвнитв до целюлозного волокна

Ключовi слова: активш барвники,

термодинамжа

□-□

В статье исследовано влияние органических соединений на термодинамические характеристики процесса крашения активными красителями. Установлено, что применение в технологии колорирования органических соединений повышает сродство активных красителей к целлюлозному волокну

Ключевые слова: активные красители,

термодинамика

□-□

In the article the influence of organic compounds on the thermodynamic characteristics of the process of a dyeing is investigated by reactive dyes. It is established that the use of technology in the coloring of organic compounds increases the affinity of reactive dyes for cellulose fiber

Keywords: reactive dyes, thermodynamics -□ □-

УДК 677.84

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ НА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ

СВОЙСТВА КРАСИЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Л .А. Нестерова

Кандидат технических наук, доцент, докторант Кафедра химической технологии и дизайна волокнистых материалов Херсонский национальный технический университет Бериславское шоссе, 24, г. Херсон, Украина, 73008 Контактный тел.: 050-675-98-66 Е-mail: kate-maiden@mail.ru

Введение текстильных материалов из целлюлозных волокон.

Наличие ковалентной связи активных центров кра-Активные красители являются одним из важней- сителя с нуклеофильными группами волокна обе-ших классов красителей для крашения и печатания спечивает получение ярких и прочных окрасок. В ка-

честве основной термодинамической характеристики процесса крашения применяют показатель сродства красителя к волокну, который определяет движущую силу процесса крашения. В свою очередь, тепловой эффект характеризует прочность связи красителя с функциональными группами полимера. Величина теплового эффекта процесса крашения включает только тепловые изменения в системе, которые соответствуют образованию связи между красителем и целлюлозой. Стандартная энтропия крашения характеризует изменение упорядоченности в красильной системе при переходе одного моля красителя в фазу волокна из внешней фазы раствора [1-6].

Анализ последних исследований

Известно, что с целью регулирования величины сродства красителя к волокну, силы притяжения окрашенных частиц к активным центрам субстрата, можно использовать температурный фактор или изменять природу красителя в растворе путем сольватации молекулами текстильно-вспомогательных веществ или гидрофильных органических растворителей [2]. Таким образом, для увеличения ковалентной фиксации активных красителей необходимо повышать их сродство к целлюлозе. При этом следует учитывать, что способность красителя избирательно сорбироваться волокном не должна быть очень высокой, так как при этом снижается ровнота окраски и затрудняется промывка окрашенного текстильного материала от гидро-лизованного красителя [1-6].

Цель работы

Цель работы состояла в исследовании влияния органических соединений на термодинамические характеристики процесса крашения хлопчатобумажных текстильных материалов активными красителями.

Результаты исследований

Исследование проводили на отбеленной хлопчатобумажной ткани. В качестве красящих веществ использовали активные полифункциональные (Novacron Ruby S-3B) и бифункциональные (Sumifix Supra Br. Red 3BF) красители; в качестве интенсификаторов - соединения класса амидов А.1 (3 г/л), полиамидов Р.1 (5 г/л), спиртов S (S.1 (5 г/л), S.2 (5 г/л), S.3 (3 г/л)), орга-нические растворители R.1 (5 г/л), R.2 (5 г/л), V.1 (ком-позиционный состав (5 г/л)) и поверхностно-активные вещества W.1 (1 г/л), W.2 (1 г/л). Крашение хлопчатобу-мажных тканей активными красителями различного типа осуществляли по технологиям, рекомендованны-ми производителями. Интенсифицирующие агенты вводили с электролитом.

Сродство активных красителей определяли по равновесной сорбции красителя волокном. Для этого образцы хлопчатобумажной ткани массой 1 г пропитывали раствором хлорида натрия, отжимали и погружали в раствор красителя на 6 суток при периодическом перемешивании (T=const).

Определение величины термодинамического сродства осуществляли также экспресс-методом - по рас-текаемости растворов красителей, нанесенных на волокно. Сродство красителя к целлюлозному волокну рассчитывали по диаметру цветового пятна [1,5].

На основе показателей сродства расчетным путем определены значения тепловых и энтропийных эффектов крашения. В таблице 1 представлены результаты исследований влияния органических соединений на показатели сродства, энтальпии и энтропии активных красителей.

Таблица 1

Влияние органических соединений на показатели сродства, энтальпии и энтропии активных красителей

Интенсификатор -Ад, кДж/моль -АН0, кДж/моль AS0, кДж/моль-К

NOVACRON Ruby S-3B

Без введения интенсификатора 6,31 52,80 0,21

А.1 10,63 88,88 0,35

Р.1 7,42 61,99 0,24

S.1 6,79 56,75 0,22

S.2 7,82 65,34 0,25

S.3 6,73 56,22 0,22

R.1 7,86 65,69 0,26

R.2 6,34 53,01 0,21

V.1 7,95 66,42 0,26

W.1 7,23 60,44 0,24

W.2 8,26 69,07 0,27

Sumifix Supra Br. Red 3BF

Без введения интенсификатора 6,15 40,50 0,16

А.1 8,36 70,86 0,28

Р.1 7,23 61,29 0,24

S.1 6,57 55,72 0,22

S.2 7,42 62,87 0,24

S.3 7,82 66,26 0,26

R.1 8,03 68,10 0,27

R.2 7,90 66,99 0,26

V.1 7,30 61,91 0,24

W.1 7,27 61,60 0,24

W.2 7,49 63,52 0,25

Данные табл. 1 свидетельствуют о том, что введение в красильный состав исследуемых органических соединений приводит к повышению сродства активных красителей к целлюлозному волокну. Минимальное влияние на термодинамические характеристики процесса крашения оказывают соединения класса спиртов.

Максимально повышает сродство активных би- и полифункциональных красителей соединение класса амидов А.1 до 10,63 кДж/моль и 8,36 кДж/моль соответственно. Значение теплового эффекта для полифункциональных красителей при использовании А.1 составляет -88,88 кДж/моль, при величине -52,80 кДж/моль по стандартной технологии. Для биактивных красителей АН°=-70,86 кДж/моль,

при значении АН°=-40,50 кДж/моль по базовой технологии. Возрастание энтропии для полифункциональных красителей достигает 0,35 кДж/моль-К и бифункциональных - 0,16 кДж/мольК.

Повышение значения сродства активных би- и полифункциональных красителей до 2 кДж/моль наблюдается при введении в состав красильного раствора органических растворителей Я.1 и Я.2. Значение теплового эффекта для полифункциональных красителей в случае применения Я.1 и Я.2 составляет -65,69 кДж/моль и -53,01 кДж/моль соответственно. Для бифункциональных активных красителей АН°=-68,10 кДж/моль при введении Я.1 и АН°=-66,99 кДж/моль при добавлении Я.2.

При этом обеспечивается незначительное увеличение показателя энтропии красильной системы.

Выводы

Таким образом, в ходе экспериментальных исследований установлено, что применение интенсифика-торов процесса крашения способствует повышению сродства красителя к волокну и оказывает значительное влияние на термодинамические характеристики красильных систем.

Литература

Мельников, Б.Н. Лабораторный практикум по применению красителей [Текст] / Б.Н. Мельников // - М. : Легкая индустрия, 1972.- 246 с.

Беленький, Л.И. Технологические расчеты в химической технологии волокнистых материалов [Текст]/ Л.И. Беленький/ -М.: Высшая школа, 1985.- 240 с.

Корчагин, М.В. Лабораторный практикум по химической технологии волокнистых материалов. Учеб. пособие для студентов вузов текстильной промышленности [Текст] /М. В. Корчагин, Н. М. Соколова, И. А. Шиканова и др.//- М.: «Легкая индустрия», 1976. - 352 с.

Мельников, Б.Н Теоретические основы технологии крашения волокнистых материалов [Текст]/ Б.Н. Мельников, И.Б. Бли-ничева //- М.: Легкая индустрия, 1978.- 304с.

Челая, Н.Е. Сродство красителей к волокну как оценка эффективности крашения [Текст]/ Н.Е. Челая, В.В.Сафонов// Журн. Текстильная промышленность.- 2004.-№6.- С. 30-31.

Кричевский, Г.Е. Диффузия и сорбция в процессах крашения и печатания [Текст] / Г.Е. Кричевский // - М.: Легкая индустрия, 1981.-208 с.

В статт1 представлена дант по впли-ву технологочних умов на так властивосто ферментов розног каталотичног приро-ди, як активность I специфичность ди, термолабольность, залежтсть в1д рН середо-вища, присутносто активаторов та тг1бтор1в Ключово слова: ферменти, активность,

специфичность, термолабольность

□-□

В статье представлены данные по влиянию технологических условий на такие свойства ферментов различной каталитической природы, как активность и специфичность действия, термолабильность, зависимость от рН среды, присутствия активаторов и ингибиторов

Ключевые слова: ферменты, активность, специфичность, термолабильность

The data about an influence of technological conditions on such properties of enzymes of the various catalytic nature, as activity and specificity of action, thermolability, dependence on pH environment, presence of activators and inhibitors are presented in the article

Keywords: enzymes, activity, specificity, thermolability

-□ □-

УДК 677.027.43

ДОСЛ1ДЖЕННЯ ВПЛИВУ ТЕХНОЛОГ1ЧНИХ УМОВ НА АКТИВН1СТЬ ФЕРМЕНТ1В

С.В. Колпак

Астрант*

О.В.Скропишева

Кандидат техшчних наук, доцент*

В.П. Гн^дець

Кандидат хiмiчних наук, доцент *Кафедра хiмiчноT технологи та дизайну волокнистих матерiалiв Херсонський нацюнальний техшчний ушверситет шосе Бериславське, 24, м. Херсон, 73008

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.