CC BY
8УДК 677.023.75
ПЕЧАТНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ КРАХМАЛА МОДИФИЦИРОВАННОГО ФОСФАТНЫМИ СОЕДИНЕНИЯМИ
С.И. Назаров1, Д.М. Тиллаева2
Аннотация
Изучены печатно-технические свойства фосфатного и нативного крахмала при набивке хлопчатобумажных тканей. Изучено влияние концентрации модифицированного крахмала на свойства загустки в загущающих системах.
Ключевые слова: крахмалофосфат, модификатор, степень связывания, интенсивность окраски, степень фиксации красителя.
Успешно решить основные задачи крашения и печатания - достигнуть заданной интенсивности, равномерности и прочности окраски, без применения текстильных вспомогательных веществ, практически невозможно. В процессе печатания тканей добавляется еще одно обязательное условие - удержать краситель при нанесении печатной краски на ткань в пределах контура рисунка. Эти основные и многие другие частные задачи решаются путем применения совместно с красителем текстильного вспомогательного вещества, выбор которого определяется его химической природой и назначением.
Функции текстильных вспомогательных веществ в процессах крашения и печатания текстильных материалов сводятся к следующему:
- повышение эффективности пластифицирующего действия на структуру волокнообразующих полимеров с целью активации волокон;
- интенсификация и катализ процессов колорирования текстильных материалов;
- целенаправленное изменение коллоидного состояния красителей в водных системах для придания им новых желаемых свойств.
Что касается роли и выбора текстильных вспомогательных материалов для процессов печатания тканей, то здесь наибольшее значение имеют загустители, и некоторые другие компоненты печатных красок. Особенно остро встает этот вопрос при печатании текстильных материалов активными красителями.
С точки зрения техники печатания и достижения высоких показателей качества напечатанных тканей, при печатании активными красителями, наиболее приемлемыми зарекомендовали себя загустители альгинатной природы. Хорошие результаты обеспечивают эфиры крахмала и целлюлозы, а также некоторые типы синтетических загустителей.
Крахмал широко используют в отделочном производстве текстильной промышленности в качестве загустителя печатных красок при печати по хлопчатобумажным тканям кубовыми и азоидными красителями. Однако, применение нативного (немодифицированного) крахмала для этой цели имеет следующие недостатки: низкую загущающую способность, приводящую к большому расходу пищевого продукта на технические цели; небольшую устойчивость во времени вследствие ретроградации крахмала; необходимость пластификации крахмального студня (для получения требующихся структурно-механических свойств) с помощью сильного механического перемешивания, а также введения внутри и межструктурных пластификаторов (кислоты, велосита). Пластификацию проводят на стадии разваривания клейстера для снижения предела текучести структурированности и повышения степени тиксотропного восстановления структуры студня при сдвиговых напряжениях.
1
Назаров Сайфулла Ибодуллоевич - кандидат технических наук, доцент кафедры «Химия», Бухарский государственный университет, Узбекистан.
2Тиллаева Дилдора Муродиллаевна - преподаватель кафедры «Химия», Бухарский государственный университет, Узбекистан.
Исходя из выше изложенного выявлено, что при печатании активными красителями нельзя применять в качестве загустителей обычные крахмальные составы, так как краситель одновременно может реагировать и с волокном, и с крахмалом. В результате сильно затрудняется промывка напечатанной ткани, повышается ее жесткость и увеличиваются непроизводительные потери красителя.
Для устранения этих недостатков нативного крахмала разработаны методы его модификации.
Студни фосфатного крахмала отличаются повышенной прозрачностью, и образуют при высыхании прозрачную эластичную пленку. Повышенная растворимость фосфатного крахмала, как свидетельствуют его более высокая набу-хаемость, вязкость и прозрачность студней, приводит к увеличению его загущающей способности по сравнению с нативным.
С учетом повышенной вязкости студней и исключения процесса кислотной деполимеризации крахмала, расход фосфатного крахмала в процессе приготовления загусток на 33% ниже по сравнению с расходом нативного крахмала.
Фосфатный крахмал испытали в лабораторных и производственных условиях при печати по хлопчатобумажным тканям кубовыми, активными красителями и диазолями. Исследования показали, что фосфатный крахмал представляет наибольший интерес при использовании кубовых красителей и диазо-лей. В печати активными красителями этот загуститель дает низкую интенсивность окраски вследствие низкой степени этерификации крахмала.
В таблице 1 представлены сравнительные данные по определению пе-чатно-технических свойств 6%-й загустки на основе фосфатного крахмала и типовой 9%-й загустки на основе нативного крахмала при печати кубовыми красителями и диазолями в лабораторных условиях.
Таблица 1
Печатно-технические свойства фосфатного и нативного крахмала при набивке
хлопчатобумажной тканей Концентрация нативного крахмала - 9%, фосфатного - 6%, альгинат-5%
Степень фиксации Интенсивность
красителя, % окраски, К^
Краситель Альгинат Фосфатный Нативный Альгинат Фосфатный Нативный
Кубовый ярко-зеленый ЖП 89,3 85,6 76,1 13,32 12,24 11,36
Тиоиндиго ярко-зеленый ЖП 80,1 77,4 74,2 9,82 8,04 6,21
Диазоль синий О 94,4 92,15 90,1 15,13 14,76 11,80
Диазоль синий Р 96,1 95,4 89,3 11,16 10,12 9,14
Процион ярко-оранжевий Г 81,6 78,2 73,6 9,34 8,16 6,34
Цибакрон ярко-красный Р 92,2 91,64 90,2 15,25 14,90 11,94
Ремазоль ярко-красный Р 97,7 96,3 91,1 13,07 11,26 8,87
Из табл. 1. следует, что фосфатный крахмал позволяет значительно повысить интенсивность окраски и степень фиксации красителей при печати по хлопчатобумажным тканям кубовыми красителями и диазолями. Фосфатный крахмал испытали в производственных условиях Бухарского текстильного комбината при печати диазолями по хлопчатобумажной ткани. Печатали на печатных машинах с гравированными валами фирмы «Элитекс».
Были испытаны диазоли следующих марок: синий О; темно-фиолетовый К, алый К, оранжевый О, коричневый О. Всего было напечатано 100 тыс. м тканей. Загустку концентрацией 6% на основе фосфатного крахмала готовили в
отсутствие кислотных расщепителей и велосита. Готовая загустка обладала высокой вязкостью, пластичностью, однородной консистенцией.
Для сравнения приготовили типовую 9%-ю загустку на основе немоди-фицированного крахмала с разваркой по традиционному режиму, в присутствии небольших количеств серной кислоты и введением велосита для пластификации.
Производственные испытания подтвердили данные лабораторных испытаний. Показано, что применение фосфатного крахмала позволяет сократить расход этого препарата на 20-25%, упростить технологию приготовления загу-стки, повысить интенсивность окраски, особенно диазолем синим О. К особенностям фосфатного крахмала, относится повышенная чувствительность загус-ток (на его основе) к микробиологической деструкции, вследствие чего необходимо тщательно следить за чистотой оборудования или применять антисептики.
Анализ кинетики промывки показывает, что манутекс ЯБ вымывается быстрее, тогда как скорости удаления упомянутых выше загусток из окисленных крахмалов ниже.
Оценивая смываемость загусток с ткани, напечатанной различными составами печатной краски на основе крахмальных загусток, можно заключить, что хуже всех смывается состав, содержащий только краситель и загустку, причем это особенно резко проявляется при использовании обычной крахмальной загустки.
Полные печатные составы на основе из различных модифицированных крахмалов удаляются так же лучше, чем при использовании обычного крахмала.
Промывка напечатанных образцов после сушки и обработки в зрельнике, осуществлялась в производственных условиях на линии фирмы «Беннингер». Определение крахмала на образцах после промывки показало, что смываемость обычной крахмальной загустки 27-29%, для загустки крахмал модифицированной фосфатными соединениями ниже и равна 12%. Степень удаления загустителей при промывке снижается на 10-15% при введении красителя активного ярко-красного 5СХ и на 3%-5% - ярко-фиолетового 4К.
Таблица 2
Изменение смываемости крахмальной загустки от условий модифицирования крахмала
№ Тип загустителя Степень удаления загустителя, %
В загустке в полной печатной краске с монохлор-триазиновым красителем В полной печатной краске с дихлортриазино-вым красителем
1 Крахмал 28 21 11
2 Крахмал, окисленный в присутствии сернокислого марганца 14 20 23
3 Крахмал, модифицированный в присутствии фосфатного соединения 30 36 34
При периодическом способе промывке было установлено, что компоненты печатной краски, бикарбонат и, особенно мочевина, улучшают смываемость загустителей, однако при непрерывной промывке этот эффект нами не был выявлен.
Было также установлено, что смываемость загустителей на основе модифицированных крахмалов не изменяется при использовании полных печатных красок по сравнению со смываемостью собственно загусток. Данные представлены в табл. 2.
Как видно из полученных данных (табл. 2.) степень удаление загустителя независимо от вида применяемого красителя в случае крахмалофосфата повышается, чем окисленного или нативного крахмала. Это, по-видимому, связано с
увеличение растворимости крахмалофосфата по сравнению с нативного или окисленного крахмала.
В статье изучалась вымываемость красителя из пленки загустителя. Были исследованы три вида загусток: загустка из обычного крахмала и загустки из модифицированных крахмалов, полученных окислением с использованием сернокислого марганца и загустки модифицированные фосфатными соединениями, для которых выбраны два печатных состава: полная печатная краска и краситель с загусткой. Образцы после печати подвергались запариванию и определялась вымываемость красителя в зависимости от температуры, длительности промывки и типа красителя
Список литературы
1. Ниёзов Э.Д., Шарипов М.С., Амонов М.Р., Абдиева Ф.И. Новый загуститель на основе карбоксиметилкрахмала и водорастворимых полимеров для набивки хлопчатобумажных тканей // Пластические массы. - Москва, 2010. - № 11. -С. 48-50.
2. Ниёзов Э.Д., Шарипов М.С., Яриев О.М. Вязкостно-когезионные свойства загущающих композиций на основе карбоксиметилкрахмала // Узбекский химический журнал - Ташкент, 2010. - № 4. - С. 56-57.
© С.И. Назаров, Д.М. Тиллаева, 2016
UDC 677.023.75
PRINTING TECHNICAL PROPERTIES OF COMPOSITIONS BASED ON STARCH MODIFIED WITH PHOSPHATE COMPOUNDS
S.I. Nazarov, D.M. Tillaeva
Abstract: studied printing technical properties of phosphate and native starch at stuffing cotton fabrics. The influence of concentration of modified starch on the properties of thickeners in thickening systems.
Keywords: the modifier, the degree of binding, the intensity, the degree of fixation of the dye.
© S.I. Nazarov, D.M. Tillaeva, 2016
