Научная статья на тему 'Изучение поверхностно - активных свойств водно-щелочных растворов сольватирующих неионогенных ПАВ'

Изучение поверхностно - активных свойств водно-щелочных растворов сольватирующих неионогенных ПАВ Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

CC BY
216
23
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по химическим наукам, автор научной работы — В Г. Пряжникова, О В. Козлова, Б Н. Мельников

Выявлено, что наиболее эффективно снижают поверхностное натяжение воды оксиэтилированные алкилфенолыфеноксол БВ 9/10 и неонол АФ 9/4. В присутствии едкого натра наименьшими значениями поверхностного натяжения характеризуются растворы при содержании гидроксида натрия до 30 г/л. Установлено, что при температуре 60оС при содержании в растворе едкого натра более 40 г/л смачиваемость текстильного материала понижается. Показано, что гидроксид натрия понижает температуру помутнения всех исследуемых НПАВ. Наиболее сильно понижается температура помутнения при содержании едкого натра в растворах более 30 г/л.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по химическим наукам , автор научной работы — В Г. Пряжникова, О В. Козлова, Б Н. Мельников

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

RESEARCH OF SURFACTANT PROPERTIES OF SOLVATING NONIONIC SAS IN ALKALI AQUEOUS SOLUTIONS

It has been found , that oxyethylated alkylphenols effectivly reduce the suface tension of aqueous solutions. The investigated solutions have the least values of surface tension at alkali concentration of 30g/l. The impregnation of textile material decreases in the presence of alkali in concentrations more than 40g/l and temperature 60°C. It has been shown, that alkali decreases the cloud point for all investigated nonionic SAS. The most considerable decrese of the cloud point is exhibeted at concentrations of alkali more than 30 g/l.

Текст научной работы на тему «Изучение поверхностно - активных свойств водно-щелочных растворов сольватирующих неионогенных ПАВ»

Dyers and Colourists, Bradford. UK. 1989.

11. Цвет в промышленности. / Под ред. Р.Мак-Дональда. Пер. с англ. И.В.Пеновой, П.П. Новосельцева под ред. Ф.Ю.Телегина. М.: Логос. 2002. 596 с.

12. Coderch L. et al. J. Am. Oil Chem. Soc., 1996. Vol.73. P.1713.

13. Котык А., Яначек К. Мембранный транспорт. Междисциплинарный подход. Пер. с англ. М.: Мир. 1980. 343с.

14. Богуславский А.Н., Лысенко Л.Я. Изв. вузов. Технология текстильной пром-сти. 1981. №5. С.22.

15. Mason P. Textile Res. J., 1964. Vol.34. P.913, 1021; Text. Res. J., 1965. Vol.35. P.483.

16. Tao Xiaoming, Postle R. Textile Res. J., 1989. Vol.59. P.300.

17. Wortmann F.-J., Rigby B.J., Phillips D.G. Textile Res. J. 1984. Vol.54. P.6.

18. Phillips D.G. Textile Res. J. 1985. Vol.55. P.171.

19. Kure J.M. et al. Text. Res. J. 1997. Vol.67. P.18.

20. Brady P.R. Rev. Progr. Color. and Related Topics. 1992. Vol.22. P.58.

21. Pailthorpe M.T. In: Wool Dyeing (Lewis D.M., ed.). Society of Dyers and Colourists. Bradford. UK. 1992. P.52.

22. Wortmann F.-J, Wortmann G., Zahn H. Text. Res. J. 1997. Vol. 67. P. 720.

УДК 677.027.262.2

В.Г.ПРЯЖНИКОВА, О. В. КОЗЛОВА, Б.Н.МЕЛЬНИКОВ

ИЗУЧЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНО - АКТИВНЫХ СВОЙСТВ ВОДНО-ЩЕЛОЧНЫХ РАСТВОРОВ

СОЛЬВАТИРУЮЩИХ НЕИОНОГЕННЫХ ПАВ

(Ивановский государственный химико-технологический университет)

Выявлено, что наиболее эффективно снижают поверхностное натяжение воды оксиэтилированные алкилфенолы- феноксол БВ 9/10 и неонол АФ 9/4. В присутствии едкого натра наименьшими значениями поверхностного натяжения характеризуются растворы при содержании гидроксида натрия до 30 г/л. Установлено, что при температуре 60"С при содержании в растворе едкого натра более 40 г/л смачиваемость текстильного материала понижается. Показано, что гидроксид натрия понижает температуру помутнения всех исследуемых НПАВ. Наиболее сильно понижается температура помутнения при содержании едкого натра в растворах более 30 г/л.

В ранних работах кафедры ХТВМ ИГХТУ [1,2] показана эффективность использования современных неионогенных ПАВ в процессах подготовки текстильных материалов. Применение их при отварке позволяет повысить качество очистки текстильных материалов от естественных и искусственных загрязнений за счет более полного удаления продуктов разрушения.

В условиях отварки пропитка целлюлозного волокна затруднена ввиду наличия гидрофобных спутников целлюлозы природного происхождения, а также почти полной гидрофобности поверхности текстильного материала за счет присутствия на нем шлихты и замасливателей, нанесенных в процессе его изготовления. Использование в рабочих растворах оксиэтилированных моноал-килфенолов, обладающих высокой смачивающей способностью, позволяет удачно разрешать эту трудность. Обработка ткани в процессе ее подготовки проводится рабочим раствором, основным

реагентом которого является едкий натр. В некоторых случаях при обработке ткани по непрерывной ускоренной технологии рабочие растворы содержат до 60г/л гидроксида натрия.

Цель настоящей работы заключалась в выявлении специфики поверхностно - активных свойств растворов НПАВ в присутствии щелочи и влияния ПАВ на процессы, протекающие в системе целлюлоза-гидроксид натрия - водные растворы НПАВ.

В работе были использованы моноалкил-фенолы неонол АФ 9/4, неонол АФ 9/10 и феноксол БВ-9/10. Концентрации НПАВ изменяли от 0,01 до 2г/л, концентрацию едкого натра варьировали от 2 до 60г/л.

Из всех исследуемых НПАВ (см. рис.1) наиболее эффективно уже при концентрации 0,5г/л снижают поверхностное натяжение воды моноалкил-фенол с невысокой степенью оксиэтилирования (не-онол АФ 9/4) и феноксол БВ 9/10, имеющий в своем

строении дополнительный гидрофобный фрагмент. Для неонола АФ 9/10 концентрация, обеспечивающая наиболее эффективное снижение поверхностного натяжения воды, составила 1,0-1,5г/л.

о. 80

0

ЕЕ 75

о. 70 ^ щ 1 5 х 65 ® I

а а 60

| 3 55 -

• И 50 -

1

¡3 45

0

х 40

1 35 £ 30

концентрация НПАВ, г/л

Концентрация едкого натра, г/л

Рис.2 Влияние едкого натра на поверхностное натяжение водных растворов феноксола БВ 9/10 различных концентраций. 1-концентрация НПАВ в растворе -0,01г/л. 2- едкий натр. 3- концентрация НПАВ в растворе 0,1г/л. 4- концентрация НПАВ в растворе 0,5г/л. 5- концентрация НПАВ в растворе 1,0г/л.

0 20 40 60

Концентрация едкого натра, г/л

ае * <

щ

о

О

80

70

60

Концентрация едкого натра, г/л

Рис.1 Влияние НПАВ на поверхностное натяжение воды. 1-неонол АФ 9/10. 2-феноксол БВ 9/10. 3-неонол АФ 9/4.

Введение едкого натра в водные растворы НПАВ изменяет их поверхностное натяжение. С ростом концентрации едкого натра поверхностное натяжение водно-щелочных растворов всех исследуемых НПАВ несколько повышается ( см. рис. 24). Наиболее заметным рост значений поверхностного натяжения исследуемых растворов становится при концентрации едкого натра более 30^ г/л.

Рис.4. Влияние едкого натра на поверхностное натяжение водных растворов неонола АФ 9/4 различных концентраций. 1--концентрация НПАВ в растворе -0,01 г/л. 2- едкий натр. 3- концентрация НПАВ в растворе 0,1 г/л. 4- концентрация НПАВ в растворе0,5 г/л. 5- концентрация НПАВ в растворе 1,0 г/л.

Полученные данные хорошо согласуются с результатами исследований смачивающей способности рассматриваемых НПАВ, проведенных ранее [2].

В этой работе показано, что наилучшая смачиваемость текстильного материала водными растворами достигается при использовании феноксола БВ 9/10 и неонола АФ 9/10 в растворах с температурами 25-35°С. При высоких температурах (60-90°С ) наилучшее смачивание обеспечивает неонол АФ 9/5. В водно-щелочных растворах исследуемых НПАВ при температуре 60°С с ростом содержания едкого натра более 40г/л смачиваемость текстильного материала снижается. Наименьшей смачивающей способностью характеризуются исследуемые растворы при содержании едкого натра 50-60 г/л.

Хорошо коррелируют данные по поверхностному натяжению и смачивающей способности со значениями температур помутнения исследуемых НПАВ.

Как видно из данных рис.5, введение в раствор НПАВ едкого натра и увеличение его концентрации приводит к понижению температуры помутнения всех исследуемых НПАВ.

Рис.3.Влияние едкого натра на поверхностное натяжение водных растворов неонола АФ 9/10 различной концентрации. 1-концентрация НПАВ в растворе -0,01г/л. 2- концентрация НПАВ в растворе -0,1 г/л. 3-едкий натр. 4- концентрация НПАВ в растворе -0,5 г/л. 5- концентрация НПАВ в растворе -1,0 г/л.

Рис.5 Влияние едкого натра на температуру помутнения не-ионогенных ПАВ. 1-неонол АФ 9/4. 2-неонол АФ 9/10. 3-феноксол БВ 9/10

50

40

30

80

30

0

10

20

30

40

50

60

60

30

Наиболее заметным снижение температуры помутнения становится при концентрациях едкого натра более 30 г/л. Понижение температуры помутнения, очевидно, связано с усилением дегидратации кислородных атомов эфирных групп оксиэтилированных цепей в молекуле НПАВ под действием едкого натра[3].

В исследовании [3] показано, что НПАВ не утрачивают полностью свою активность при температуре немного выше температуры помутнения и непродолжительном времени действия. Это обусловлено тем, что в растворе образующиеся ассо-циаты молекул НПАВ находятся в равновесии с неассоциированными молекулами.

Совокупность полученных данных по влиянию едкого натра на поверхностное натяжение водных растворов исследуемых НПАВ, на температуру их помутнения и смачивающую спо-

собность, позволяет сделать вывод о том, что наибольшей активностью в присутствии щелочи все исследуемые НПАВ обладают при содержании гидроксида натрия в рабочих растворах не более 40 г/л и температурах ниже их точки помутнения.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Пряжникова В.Г., Козлова О.В., Мельников Б.Н.

Изв. вузов. Технология текстильной промышленности. 2002. №1.

2. Пряжникова В.Г., Гончарова Н.А., Козлова О.В.

Изучение моющей способности щелочных водных растворов неионогенных ПАВ. Сборник тезисов Всероссийской студенческой научной конференции "Актуальные проблемы развития текстильной промышленности". 2002г.

3. Н. Шенфельд Неионогенные моющие средства -продукты присоединения окиси этилена». М.: Химия. 1965.

УДК 678.029.74:677.494.675.4

С.Н.КАРАСЁВА*, Л.Н.МИЗЕРОВСКИЙ*, В.Г.СИЛАНТЬЕВА**

ВЛИЯНИЕ СОРБЦИИ ВОДОРАСТВОРИМОГО БЛОК-СОПОЛИМЕРА НА ФРИКЦИОННЫЕ И АНТИСТАТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛИАМИДНОЙ КОМПЛЕКСНОЙ НИТИ

(*Институт химии растворов РАН, г. Иваново, **Ивановский государственный химико-технологический университет)

Оценивается возможность использования в качестве формовочной препарации для капроновой комплексной нити 6,7текс водного раствора композиции на основе блок-сополимера капролактама и полиэтиленгликоля.

Текстильно-вспомогательные вещества (ТВВ), используемые в производстве синтетических нитей, волокон и изделий из них, можно разделить на несколько самостоятельных групп [1]:

- ТВВ, используемые на стадии формования синтетических нитей;

- диспергаторы;

- выравниватели;

- моющие средства;

- химикаты для заключительной отделки.

В данном случае речь пойдет о веществах первой группы, объединяемых в литературе термином «формовочная преперация».

Согласно [2], формовочная преперация -это замасливающая система для управления состоянием волокна, которая имеет две функции: регулирование уровня трения поверхностей полимер-полимер и полимер-другая поверхность и диссипацию зарядов статического электричества.

Перечень технических требований к подобным композициям весьма широк и, как правило, включает [1-4] такие показатели, как термостабильность, способность смачивать нить и растекаться по ней, адгезия к волокну, слабая вспениваемость, слабая миграция в полимер, физиолого-токсикологи-ческая безопасность. Качество композиции определяется и возможностью её использования при том или ином способе нанесения на волокно.

Формовочные замасливающие композиции, используемые при производстве синтетических нитей текстильного и технического назначения, имеют ряд существенных недостатков, обусловленных их многокомпонентностью и гетерогенностью [5].

Устранение этих недостатков возможно в случае использования однокомпонентных водных растворов блок-сополимеров, макромолекулы которых включают фрагменты, обеспечивающие ан-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.