CC BY
13
УДК 677.016
А. А. Азанова, А. А. Ефимова, И. Ш. Абдуллин
К ВОПРОСУ УЛУЧШЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЛЬНЯНЫХ ПРЯЖ
Ключевые слова: льняная пряжа, краситель, разрывная нагрузка, плазменная обработка, крашение, микроскопия
В статье рассмотрена возможность улучшения характеристик льняных пряж с использованием низкотемпературной плазмы. Показано, что плазменная модификация перед крашением позволяет улучшить характеристики готовых пряж, а именно: увеличить разрывную нагрузку на 6-13%, равномерность окраски на 10-30 %.
Keywords: linen yarn, direct and reactive dye, breaking load, low-temperature plasma, dyeing, microscope.
The article discusses the possibility of improving the characteristics of linen yarn using a low-temperature plasma. It was shown that the modification of the plasma before dyeing can improve the characteristics of the finished yarn, namely to increase the tensile strength of 6-13%, the uniformity of color formation by 10-30%.
Введение
Характеристики пряжи - один из факторов, определяющих основные физико-механические свойства и внешний вид текстильных, в том числе трикотажных, материалов и изготовленных из них изделий. Технология изготовления льняного трикотажа, как правило, состоит из этапов получения пряжи, ее отделки и вязания трикотажного полотна. Жидкофазные процессы отделки льняной пряжи проводятся в бобинах и мотках, что вызывает недостаточное проникновение красителя в волокно и, как следствие, неравномерность окраски и ее низкую устойчивость к различным эксплуатационным воздействиям. Авторами предлагается для улучшения характеристик льняной пряжи использовать низкотемпературную плазму, генерируемую высокочастотным емкостным (ВЧЕ) разрядом, которая позволяет направленно модифицировать широкий круг текстильных материалов [1]. В работе представлены результаты определения характеристик льняных пряж, модифицированных плазмой ВЧЕ разряда перед крашением.
Объекты и методы исследования
В качестве объектов исследования выбрана чистольняная беленая и вареная пряжи для трикотажа с линейной плотностью 21,7 текс производства ОАО «Костромской научно-исследовательский институт льняной
промышленности» (г. Кострома). Плазменная модификация пряжи проводилась на плазменной установке ВЧЕ разряда пониженного давления с варьированием мощности разряда и продолжительности обработки. После ВЧЕ плазменной модификации, выполнялось крашение пряжи периодическим способом по типовой технологии активным красителем марки «Ремазоль» цвет «Маренго» и прямым красителем «Синим» [2]. Далее определялись основные характеристик окрашенной пряжи в соответствии со стандартными требованиями [3]: разрывная нагрузка и
относительное разрывное удлинение [4] на разрывной машине XLW (РС) (ЬаЫЫпк, Китай) и устойчивость окраски к трению [5]. Равномерность окраски определялась с помощью спектрофотометра
X-Rite Color Digital Swatch book [1]. Исследование поверхности льняных волокон и пряжи проводилось на микроскопе Olympus LEXT OLS4000 3D Measuring Laser Microscope, для минимизации фактора неравномерности структуры пряжи для микроскопических исследований выбирались участки одинаковой толщины и детально исследовалась большая выборка образцов.
Результаты и их обсуждение
Результаты определения основных характеристик окрашенных льняных пряж представлены в табл. 1.
Таблица 1 - Основные характеристики льняных пряж, окрашенных прямым и активным красителем
Вид пряжи Характеристики пряжи, образец
Разрывная нагрузка, Рн, (Н) Относительное разрывное удлинение, % Устойчивость окраски к сухому трению, баллы Равномерность окраски (коэффициент вариации)
контр] опыт контр. | опыт контр| опыт контр|опыт.
Предварительно вареная
Активный «Ремазоль» «Маренго» 6,1 6,9 1,3 1,4 3 3-4 15,7 0,7
Прямой «Синий» 6,9 7,5 1,13 1,3 4 4 9,6 1,8
Предварительно беленая
Активный «Ремазоль» « Маренго» 4,5 4,9 0,6 1,2 3-4 4 1,1 0,7
Прямой «Синий» 5,8 6,2 1,13 1,2 4 4 4,7 3,4
Экспериментальные результаты,
представленные в табл., наглядно показывают, что опытные, предварительно модифицированные плазмой, образцы почти по всем показателям превосходят контрольные. Для вареной пряжи увеличение разрывной нагрузки составляет 10-13 %, для беленой - 6-8 %. Относительное разрывное удлинение меняется незначительно. По
устойчивости окраски к сухому трению наблюдается тенденция к улучшению данного показателя. Равномерность окраски у опытных образцов выше, что говорит о равномерном проникновении красителя в волокно по всей поверхности. Подтверждением высокой степени равномерности окраски являются микрофотографии характерных участков поверхности льняных пряж (рис.1-2).
Рис. 1 - Микрофотография (увеличение х10) образцов беленой пряжи, окрашенных прямым красителем «Синий»: а - контрольный, б -опытный
б
Рис. 2 - Микрофотография (увеличение х10) образцов вареной пряжи, окрашенных прямым красителем «Синий»: а - контрольный, б -опытный
По микрофотографиям видно, во-первых, что оба образца беленой пряжи прокрасились более равномерно, чем предварительно вареные, то есть сорбция красителя для беленой пряжи выше, чем
для вареной. Это объясняется тем, что во время беления разрушаются и обесцвечиваются сопутствующие вещества, препятствующие сорбции красителя и придающие волокнам серо-бурую окраску [6]. Во-вторых, наглядно прослеживается, что контрольные образцы имеют участки с неравномерным прокрасом. На предварительно вареной пряже наблюдаются непрокрашенные одиночные волокна. Опытные же, модифицированные ВЧЕ плазмой, образцы окрашены более равномерно, непрокрашенные участки отсутствуют. Вместе с тем, опытные пряжи имеют более плотную структуру, что, скорее всего, связано с вакуумированием образцов во время ВЧЕ плазменной обработки.
Выводы
Использование предварительной ВЧЕ плазменной модификации перед крашением позволяет улучшить характеристики готовых пряж, а именно: увеличить разрывную нагрузку на 6-13%, равномерность окраски на 10-30 %. Разработка и освоение прогрессивных технологий, таких как плазменная обработка, и внедрение ее в технологический процесс, позволит получать льняные трикотажные изделия с улучшенными эстетическими и механическими характеристиками.
Литература
1. Гришанова И. А., Азанова А. А. Исследование свойств модифицированных полимерных текстильных материалов // Вестник Казанского технологического университета. - 2012.- №213.-С.63-66.
2. Азанова А.А., Ефимова А.А. Влияние низкотемпературной плазмы на характеристики льняной пряжи // Вестник Казанского технологического университета. - 2014. Т17, №13. - С. 134.
3. ГОСТ 4.419-86 - «Система показателей качества продукции. Пряжа чистольняная, льняная и смешанная».
4. ГОСТ 6611.2 - 73 «Нити текстильные. Методы определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве».
5. ГОСТ 9733.27-83 «Материалы текстильные. Метод испытания устойчивости окраски к трению».
6. Б.А.Бузов, Т.А.Модестова, Н.Д.Алыменкова Материаловедение швейного производства // Изд-во ЛЕГПРОМБЫТИЗДАТ г. Москва,1986 - с.101.
© А. А. Азанова - к.т.н., докторант каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ, azanovlar@rambler.ru; А. А. Ефимова - магистрант гр.714-М1 КНИТУ, aliona.efimova31@mail.ru; И. Ш. Абдуллин - д-р техн. наук, проф., зав. каф. плазмохимических и нанотехнологий высокомолекулярных материалов КНИТУ.
© A. Azanova - аssociate рп^880г of the department «Plasma- and nanotechnology high-molecular materials KNRTU, azanovlar@rambler.ru; А. Еflmova - graduate student of the department MT, KNRTU; I. Abdullin , prof. of the department «Plasma-and nanotechnology high-molecular materials KNRTU.
а
