CC BY
24УДК 677.027.4.047.42:677.042.2 И.А. Муравьев, М.Н. Кротова, А.А. Васильев, В.А. Фирсова, О.И. Одинцова
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА СОСТОЯНИЕ ДИСПЕРСНЫХ КРАСИТЕЛЕЙ В КРАСИЛЬНОЙ ВАННЕ
(Ивановский государственный химико-технологический угиверситет) e-mail: odolga@yandex.ru
Исследовано влияние неионогенных, псевдокатионных и катионных ПАВ на состояние дисперсных красителей в красильной ванне. Установлена эффективность применения для увеличения растворимости дисперсных красителей производных третичных аминов - оксипав А и оксамин-оксида КМ- 7.
Ключевые слова: дисперсные красители, солюбилизация, поверхностно-активные вещества, спектры поглощения
Изменять состояние дисперсных красителей в красильном составе способны поверхностно-активные вещества различной природы посредством солюбилизации малорастворимого красящего вещества за счет предварительного образования коллоидной системы, частицы которой способны поглощать данный краситель. Солюби-лизационная способность поверхностно-активных веществ является одним из решающих факторов перевода дисперсных красителей в коллоидно-растворимое состояние, обеспечивающее более глубокое и равномерное окрашивание химических волокон [1-4].
В настоящей работе исследовано влияние новых биоразлагаемых поверхностно-активных веществ, являющихся новейшими разработками ОАО Волгодонского научно-исследовательского института ПАВ и производственного объединения ТОС г. Долгопрудный, на состояние дисперсных красителей в красильном составе.
С целью оценки характера взаимодействия поверхностно-активных веществ с дисперсными красителями были изучены спектры поглощения дисперсного фиолетового К в водных растворах ПАВ различной природы с концентрацией 1-5 г/л, а также в 50 %-ом водном растворе ацетона, взятого в качестве эталона молекулярно-дисперсного состояния красителя в растворе.
Так как техническая форма дисперсных красителей содержит в своем составе до 50% дис-пергаторов, которые мешают выявить влияние концентрации и природы исследуемого ПАВ на солюбилизацию дисперсных красителей вследствие образования смешанных мицелл, для достоверности проводимого эксперимента использовался краситель, предварительно очищенный многократной перекристаллизацией из ацетона.
Как правило, между химической природой, структурой ПАВ и их солюбилизирующей способностью не существует простой зависимости (таблица).
Для дисперсного фиолетового К появляется батохромный сдвиг характерных полос поглощения в водных растворах ПАВ по сравнению со спектрами в воде (таблица). Величина этого сдвига составляет 3-14 нм, что свидетельствует о взаимодействии компонентов в системе и увеличении количества красителя в мономолекулярной форме. Максимальная величина батохромного сдвига наблюдается при введении в систему производных третичных аминов - оксипав А и оксамин-оксида КМ-7, четвертичных аминов - ката-мина АБ, и взятого в качестве образца сравнения производного оксиэтилированного жирного спирта - синтанола БВ.
С увеличением концентрации поверхностно-активных веществ происходит рост оптической плотности растворов при максимуме поглощения, что связано с увеличением содержания мономолекулярной фракции красителя в системе. Это можно с достаточной степенью убедительности объяснить возникновением в растворе более сложных мицеллярных образований, например, типа «стопка монет - столбик» наиболее характерных для неионогенных поверхностно-активных веществ. Растворяющая емкость таких систем значительно повышается и краситель в водном растворе поверхностно-активного вещества, при таких концентрациях, в значительной степени переходит в мономолекулярное состояние. Наиболее эффективно солюбилизируют дисперсный фиолетовый К оксамин-оксид КМ-7 и оксипав А (таблица).
Результаты выполненных исследований показывают, что увеличению содержания красителя в мономолекулярной форме в большей степени способствуют аминоксиды (оксамин-оксид КМ-7 и оксипав А), ранее не использовавшиеся в текстильных процессах, что позволяет их рекомендовать в качестве ТВВ для интенсификации термозольных способов крашения целлюлознопо-лиэфирных тканей.
112
ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2012 том 55 вып. 10
Таблица
Спектрофотометрические характеристики солюбилизации дисперсного фиолетового К поверхностно-
активными веществами Table. Spectrophotometric characteristics of dispersible violet K solubilization with surfactants
Наименование ПАВ Особенности структуры Структурная химическая формула Концентрация ПАВ, г/л Величина бато-хромного сдвига максимума поглощения хромофора, Ак, нм Прирост оптической плотности, %
Оксамин-о ксид КМ-7 Разветвленная ^(СНгСНзО^Н 2 10,5 485
5 13,5 902
Алкапав 16.30 Линейная CnH2n+1-N+(CH3)3-Cl-n=10-16 2 8,5 265
5 11,5 1160,8
Оксипав А Разветвленная ir 2 10,5 486,6
5 12,5 741
Синтанол БВ Линейная С„Н1„и0(СгН40)111-СН-0- 2 10 490,7
5 12,5 741
Глюкопон 215 Линейная с бензольным кольцом с„н2„+1-о-сн сн-он 2 5 118,6
5 10 248,5
Катамин АБ Линейная [CnH2n+iN+(CH3)2CH2C6H5]Cl- n=10-18 2 13 468
5 14 601
Ацетон - - 500 5,5 2383,5
ЛИТЕРАТУРА
1. Одинцова О.И., Кротова М.Н., Куваева Е.Ю. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2009. Т. 52. Вып. 7. С. 65;
2. Odintsova O.I., Krotova M.N., Kuvaeva E.Yu. // Izv. Vyssh.Uchebn.Zaved.Khim.Khim.Tekhnol. 2009. V. 52. N 7. P. 65 (in Russian).
3. Догадкина Н.А., Одинцова О.И. // Сб. тр. 8-й между-нар. конф. «Проблемы сольватации и комплексообразо-вания в растворах». Иваново. 2001. С. 232;
4. Dogadkina N.A., Odintsova O.I. // Proceedings of the 8th International Conf. «Problems of solvatation and complexa-tion in solutions». Ivanovo. 2001. P. 232 (in Russian).
5. Догадкин Н.А., Одинцова О.И., Мельников Б.Н // Сб. тр. МНТК «Прогресс - 2001». Иваново. 2001. С. 132;
6. Dogadkin N.A., Odintsova O.I., Melnikov B.N. // Proceedings of ISTC «Progress - 2001». Ivanovo. 2001. P. 132 (in Russian).
7. Миттел К. Мицеллообразование, солюбилизация и микроэмульсии М.: Мир. 1980. 598 с.;
8. Mittel K. Micellization, solubilization and microemulsions. M.: Mir. 1980. 598 p. (in Russian).
НИИ термодинамики и кинетики химических процессов, кафедра химической технологии волокнистых материалов
ХИМИЯ И ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ 2012 том 55 вып. 10
113
