CC BY
44
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ОБЕСЦВЕЧИВАНИЯ ШЕРСТЯНОГО
ВОЛОКНА
Исламова З.Ш.1, Усманова Ф.С.2, Миратаев А.А.3, Набиева И.А.4 Email: [email protected]
'Исламова Зулайхо Шухратовна — ассистент;
2Усманова Феруза Санджаровна — магистрант;
3Миратаев Абдумалик Абдумажидович — кандидат технических наук, доцент;
4Набиева Ирода Абдусаматовна — доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой,
кафедра химической технологии, Ташкентский институт текстильной и легкой промышленности, г. Ташкент, Республика Узбекистан
Аннотация: в статье анализируются результаты исследовательских работ по изучению влияющих факторов на процессы беления и обесцвечивания местных шерстяных волокон с использованием различных химических реагентов. Предложена технология беления шерстяных волокон с помощью перекиси водорода. Изучена зависимость качества шерстяного волокна от продолжительности процесса обесцвечивания. Установлена возможность повышения степени белизны волокна путем длительного продолжения процесса беления в холодном растворе, после прекращения нагрева раствора.
Ключевые слова: шерстяное волокно, природный пигмент, кератин шерсти, деструкция, химическая связь, окислители, перекись водорода, беление, обесцвечивание, степень белизны, растворимость шерстяного волокна, технология беления.
STUDY OF THE PROCESS OF BURNING THE WOOL FIBER Islamova Z.Sh.1, Usmanova F.S.2, Mirataev A.A.3, Nabieva I.A.4
'Islamova Zulaykho Shukhratovna - Assistant;
2Usmanova Feruza Sanjarovna — Master;
3Mirataev Abdumalik Abdumazhidovich - Candidate of Technical Sciences, Associate Professor;
4Nabieva Iroda Abdusamatovna - Doctor of Technical Sciences, Professor, Head of Department, DEPARTMENT CHEMICAL TECHNOLOGY, TASHKENT INSTITUTE OF TEXTILE AND LIGHT INDUSTRY, TASHKENT, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: the article analyzes the results of research works on studying the influence factors on the processes of bleaching and discoloration of local woolen fibers using various chemical reagents. The technology of bleaching wool fibers with the help of hydrogen peroxide is proposed. The dependence of the quality of wool fiber on the duration of the process of discoloration was studied. The possibility of increasing the degree of whiteness of the fiber by prolonging the process of bleaching in a cold solution is established, after the heating of the solution has ceased.
Keywords: woolen fibers, natural pigment, wool keratin, destruction, chemical bond, oxidants, hydrogen peroxide, bleaching, bleaching, whiteness, wool fiber solubility, whitening technology.
УДК 677.027/.3'2.5.00'
На сегодняшний день в стране проводятся многочисленные реформы во всех сферах. Также в текстильной промышленности проведен ряд реформ. Проводятся комплексные меры и мероприятия, направленные на организацию производства в республике широкого ассортимента качественных текстильных и пошивочно-трикотажных изделий, на углубление локализации производства и повышение возможностей экспортируемости производителей [1]. За прошедший период сформированы необходимая правовая база и удобная среда для развития текстильной и пошивочно-трикотажной промышленности [2]. В настоящее время промышленность шерсти является одной из отраслей текстиля, на предприятиях отрасли перерабатывается шерстяное волокно, из чистой шерсти или в смеси её с другими волокнами производятся нити различной линейкой плотности, шерстяные ткани, разные технические и специальные ткани, ковры и ковровые изделия, нетканые материалы и это все является весьма актуальной задачей.
В целях интенсификации и усовершенствования процессов промывки и первичной переработки шерстяных волокон учеными предложены поверхностная физическая
модификация волокна [3], применение окислительно-восстановительных систем в отделочных процессах [4], плазменную обработку [5], использование хитозановых растворов [6].
В исследованиях в качестве объекта использовались шерстяные волокна из местных породистых овец и белых козлят. Степень белизны и интенсивность цвета первично обработанных шерстяных волокон определялись на спектр колориметре «Minolta» [7]. Деструкция кератина определилась растворимостью материала отбеленного в растворе 0,1н. едкой щелочи при 650С, в течение 1 часа, при модели ванны 100.
В данной работе приведены результаты исследований по изучению влияющих факторов на процесс беления шерстяных волокон с использованием различных химических реагентов. Известно, что чёрные и темно-коричневые шерстяные волокна не отбеливаются, их обесцвечивают при использовании в текстильной промышленности. Белые или бледно цветные шерстяные волокна подвергаются на процесс беления. Обычно тонковолокнистое шерстяное волокно бывает бесцветным и из него можно изготавливать ассортименты тканей различного цвета. В таком шерстяном волокне отсутствует природный пигмент, который придает волокну какой-либо цвет. Грубые или полугрубые шерстяные волокна имеют цвет от желтовато-коричневого до темно-коричневого. Так как пигментные вещества придающие волокну цвет химически связаны с кератином шерсти, при белении шерсти необходимо учитывать сохранения кератина без его повреждения. Пигменты устойчивы к слабым растворам щелочи и растворам кислот, но не устойчиво к действию окислителей и восстановителей. Учитывая эти свойства, шерстяных волокон в исследованиях при белении шерстяных волокон использован окислитель, т.е. перекись водорода.
Проведен процесс беления - обесцвечивания промытого овечьего шерстяного волокна тёмного цвета и козлиного белого шерстяного волокна. В состав белящего раствора входили: перекись водорода - в качестве отбеливателя, силикат натрия в качестве стабилизатора, ПАВ с различными активностями. В табл. 1 приведено влияние природы ПАВ на интенсивность цвета и степень белизны шерстяных волокон.
Таблица 1. Влияние природы ПАВ на интенсивность цвета и степень белизны шерстяных волокон
Вид ПАВ Свойства овечьей шерсти
Интенсивность цвета, K/S Степень белизны, W, % Изменение, K/S % Изменение, W %
до процесса после процесса до процесса после процесса
Сульфанол НП-1 27 14 14,21 29,91 - 48 + 210
Превоцел В-ОФ 26 14 14,88 30,46 - 46 + 204
Свойства козлиной шерсти
Сульфанол НП-1 10,5 6,5 21,70 49,72 - 48 + 229
Превоцел В-ОФ 8,5 3,8 25,03 47,69 - 45 + 190
Из сведений, приведенных в таблице, установлено, что в процессе беления-обесцвечивания шерстяных волокон природа ПАВ не влияет на интенсивность цвета и степень белизны.
Перекись водорода разлагается с образованием пергидроссил-иона, который является не стабильным веществом, образующим атомарного кислорода, которой разлагает пигмент в составе шерсти до состояния растворения в воде. Известно, что в щелочной среде и при высокой температуре перекись водорода каталитически разлагается до воды и атамарного кислорода. Под действием отдельных металлов (железо, марганец и т.д.) и их соединений каталитическое разложение перекиси водорода по радикально-ценному механизму идёт интенсивно, что приводит к неэффективному израсходованию перекиси водорода и деструкции кератина шерсти по цистинным и пептидным связям. Силикат натрия, введенный в раствор, предохраняет перекиси водорода от каталитического разложения, а также обеспечивает щелочную среду в растворе. По приведенным результатам степень белизны шерстяного волокна не отвечает требованию. Поэтому было изучено влияние температуры процесса на качество волокна (Рис. 1).
Проведенные результаты исследований показывают, что проведенными работами не удалось поднимать степень белизны шерсти выше 74%. Поэтому в последующих
исследованиях изучены процессы беления шерсти с помощи восстановителей при белении шерсти восстановителями в качестве основного реагента был использован бисульфит натрия. При этом процесс беления проводился в 0,5-3,0%-ном растворе бисульфита натрия, при модуле 20, в течение одних суток, при комнатной температуре. Затем волокна отжимались, обрабатывались в растворе серной кислоты (5% от массы) в течение 15 минут, затем промывали водой. Результаты исследований приведены во 2-й диаграмме (Рис. 2).
Рис. 1. Зависимость растворимости и степени белизны шерстяного волокна от температуры процесса
беления (**- не отбеленное волокно)
Из диаграммы видно, что увеличение концентрации восстановителя в белящем растворе до 1,5% приводим к повышению степени белизны шерстяного волокна, но в последующем наблюдалось пожелтение волокна. С повышением концентрации восстановителя наблюдалось увеличение потери массы волокна.
В последующих исследованиях изучено влияние продолжительности процесса обесцвечивания шерстяного волокна на степень белизны волокна (таблица 2)
60 1
шъИ
0.5 1,0 1,5 2.0 2.5 3,0 концентрация бисульфит натрия, %
растворимость волокна, % ^^^^ степень белизны волокна, %
Рис. 2. Влияние концентрации бисульфита натрия на качество шерстяного волокна
степень белизны, W, % деструкция шерсти, %
1 28 25
5 48 25
10 60 26
15 75 27
20 83 29
Как видно из таблицы, можно значительно повысить степень белизны шерстяного волокна путем длительного продолжения процесса беления в холодном растворе, после прекращения нагрева белящего раствора. Выводы:
1. Предложена следующая технология беления местных шерстяных волокон с помощью перекиси водорода:
Шерстяное волокно обрабатывается в растворе содержащем перекись водорода (30%-ный раствор), силикат натрия, ПАВ в течение 1 час при температуре не выше 600С. Затем останавливается нагрев раствора и продолжается обработка в холодном растворе в течении сутки в перемешивании.
2. Получены положительные результаты по обесцвечиванию шерстяного волокна путем длительного продолжения процесса беления в холодном растворе, после останова нагрева белящего раствора.
Список литературы / References
1. Зайнутдинов Ш., Муллабаев Б. Узбекистонда щтисодий интеграцияни ривожлантириш ва унинг самарадорлигини ошириш омиллари // BIZNES - ЭКСПЕРТ. [Электронный ресурс], 2018. № 7 (127). Режим доступа: http://www.biznes-daily.uz/uz/birjaexpert/60042-uzbkistonda-iqtisodiy-intgratsiyani-rivojlantirish-va-uning-samaradorligini-oshirish-omillari/ (дата обращения: 30.07.2018).
2. Постановление Президента республики Узбекистан №ПФ-5285 от 14 декабря 2017 г. «О мерах интенсивного развития текстильной и пошивочно-трикотажной промышленности». Prezident.uz.
3. Сарибекова Ю.Г., Семешко О.Я. Ермолаева А.В. Инновационная технология обработки шерстяного волокна. // Технология текстильной промышленности. № 3 (345), 2013.
4. Буринская А.А., Киселев А.М. Применение окислительно-восстановительных систем для повышения эффективности отделки шерстяных материалов // Технология текстильной промышленности, № 1 (305), 2013.
5. Улесова А.В., Гречко А.А. Исследование модификации шерстяной ткани в результате обработки низкотемпературной плазмой высокочастотного емкостного разряда // Технология текстильной промышленнисти. № 2. С. (315), 2013.
6. Клочкова И.И., Сафонов В.В. Влияние обработки хитозаном на свойства шерстяных тканей и процесс крашения активными красителями // Технология текстильной промышленности. № 4 (299), 2013.
