Применение амида серной кислоты в крашении шерстяного волокна Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

УДК 677.31.027

С.В.Смирнова, А.Б.Кочергин ПРИМЕНЕНИЕ АМИДА СЕРНОЙ КИСЛОТЫ В КРАШЕНИИ ШЕРСТЯНОГО ВОЛОКНА

(Ивановский государственный химико-технологический университет)

Исследована возможность использования амида серной кислоты в процессе крашения шерстяного волокна кислотными и кислотными металлсодержащими красителями (КМК 1:2) в качестве кислотного агента. Выполнена комплексная оценка эффективности применения амида серной кислоты при крашении шерсти.

Крашение шерстяных материалов в настоящее время выполняют главным образом по периодическому способу. Крашению подвергают шерстное волокно, гребенную ленту, пряжу или ткань. Как известно, традиционное крашение шерстяных материалов из кипящих красильных ванн? содержащих кислота, минеральные соли и другие текстильно-вспомогательные вещества (ТВВ), сопровождается деструкцией волокна, свойлачиванием и пожелтением материалов, В результате повреждения волокна ухудшаются его физико-механические свойства, затрудняется переработка волокна в пряжу и ткань, снижается качество готовой ткани, В связи с этим особое внимание привлекает разработка технологий крашения, связанных с уменьшением деструкции кератина шерсти и максимальным сохранением ¡денных свойств шерсти при одновременном повышении эффективности отделочных операций [1].

В технологии крашения текстильных материалов нельзя отказаться от использования кислот, солей, окислителей и различных ТВВ, призванных ускорить переход красителя в волокно, фггксацию на активных центрах полимера, а также способствующих получению равномерной и устойчивой окраски. Некоторая степень деструкции волокна при крашении является неизбежной. Но она может быть существенно уменьшена, например оптимизацией состава красильной ванны.

Целью настоящей работы явилось исследование эффективности крашения шерстяных текстильных материалов в присутствии амида серной кислоты взамен традиционно используемой в крашении шерсти кислотными и кислотными металлсодержащими красителями уксусной кислоты. В работе использованы отечественные кислотные и кислотные металлсодержащие красители комплекса 1:2 (дешеры и совеланы, с двумя сульфогруппами).

Крашение шерстяного волокна осуществлялось по периодическому способу: навеска шерстя-

ного волокна массой 5 г помещалась в перфорированный контейнер, который погружался в красильный раствор, содержащий краситель в количестве 2% от массы волокна. Крашение начиналось при 40°С и в течение 20 мин поддерживалась начальная температура крашения, далее за 25 мин температура постепенно поднималась до 96°С и поддерживалась на этом уровне в течение 75 мин. При этом обеспечивалась постоянная циркуляция красильного раствора через контейнер с волокном. Концентрация кислотных агентов (амида серной кислоты и уксусной кислоты) варьировалась от 1 до 5% от массы волокна,

В работе оценивались прочностные характеристики шерстяного волокна, окрашенного в присутствии амида серной кислоты или уксусной кислоты, Для оценки степени повреждения волокна проводились динамометрические измерения разрывной нагрузки штапельков шерстяного волокна в сухом состоянии на приборе ДШ-314-2.

На рис. I приведена зависимость разрывной нагрузки шерстяного волокна от концентрации кислотных агентов в рабочем растворе при крашении кислотным металлсодержащим красителем (КМК 1:2) - дешером бордо.

Как видно из рис. 1, разрывная нагрузка шерстяного волокна, окрашенного в присутствии амида серной кислоты, выше, чем при крашении с использованием уксусной кислоты. Потери прочности волокна снижаются в среднем на 10-15%.

Влияние исследуемых кислотных агентов на процесс крашения шерсти оценивалось по данным кинетики выбирания красителей из ваниьг С этой целью в процессе крашения через определенные промежутки времени отбирались пробы красильных растворов для спектрофотометрического анализа. Оптическая плотность растворов определялась при длине волны, соответствующей максимуму свето-поглощения каждого из красителей,

Концентрация кислотного агента, % от м.в. "•С^амид серной киспоты .....•......уксусная кислота

Рис. 1. Зависимость прочностных характеристик окрашенной шерсти от концентрации кислотных агентов в красильной ванне.

Fig,]. Durability characteristics of a dyed wool as a function of an acid agent concentration in a dyeing bath.

На рис. 2 приведены кинетические кривые выбирания красителя дешера бордо при различных концентрациях амида серной кислоты в красильной ванне, а также при крашении в присутствии уксусной кислоты.

ПродоАжигепьРюстъ обработай, мин.

-О-1% or м.в. 1,5% от м.й. -^2.5% от ада,

-О— 5% о т м. в. Ш 10% от м. а —уксусная к-та

Рис. 2. Кинетические кривые выбирания красителя дешера бордо в процессе крашения шерсти в присутствии амида серной

кислоты и уксусной кислоты.

Fig.2. Kinetic curves of" desher bordo" dye consumption in wool dyeing in the presence of sulfuric and acetic acid amide.

Как видно из рис. 2, в присутствии в красильной ванне амида серной кислоты в количестве 1% от м.в, выбирание красителя происходит медленно, степень истощения красильной ванны не

достигает 50% даже после 105 мин обработки. Это относится как к металлсодержащим, так и к кислотным красителям. При высоких концентрациях, таких как 10% от происходит слишком быстрое выбирание красителей из красильного раствора, что в конечном итоге может отрицательно сказаться на ровноте окрашенного текстильного материала.

Сочетание быстроты и полноты выбирания красителей из ванны обеспечивает присутствие амида серной кислоты в количестве 2-2,5% от м.в. при крашении кислотными красителями, 2-5% при крашении металлсодержащими красителями (КМК 1:2).

Таблица

Колористические и прочностные характеристики окрашенного волокна,

Table Coloristic and durability characteristics of the

wool that underwent dyeing.

№ Краситель Кислотный агент Концентрация кислотного агента, % от м.в. Интенсивность окраски, ед. Цветовое различие, ЛЕ Устойчивость окраски к сухому прению Разрывная нагрузка, сН/текс

L Кислотный бордо амид серной кислоты 2,0 31,3 1,02 4-5 9,42

уксусная кислота 2,0 29,13 2,6 4 8,65

2, Кислотный синий амид серной кислоты 2,5 26,86 0,46 5 9,82

уксусная кислота 2,5 21,78 1 1 V. 4-5 8,96

3. Дешер бордо амид серной кислоты 2,0 23,12 0,92 3 9,12

уксусная кислота 2SG 20,01 2,02 2-3 8,98

4. Дешер синий амид серной кислоты A** ¡f 17,88 1,17 3-4 9,19

уксусная кислота 2,5 17,53 1,24 3 9,0

5. Совела н бордо амид серной кислоты 2,5 24,01 1,5 3 9,35

уксусная кислота 2,5 20,30 2,9 3 9,15

6, Совелан коричневый амид серной кислоты 22,40 1» ^ -А** 4 9,86

уксусная кислота 2,5 21,34 2,8 3-4 8,98

8, Исходное волокно 9,98

В работе определены основные колористические характеристики окрашенного шерстяного

волокна. В таблице приведены значения интенсивности окрашенных образцов (K/S). Расчет проводился на основании коэффициентов отражения с окрашенного волокна по уравнению Гуревича-Кубелки-Мунка. Здесь же приведены коэффициенты цветового различия (АЕ) и данные по устойчивости окрасок к сухому трению, а также прочностные характеристики окрашенного волокна.

Как видно из таблицы, волокно, окрашенное в присутствии амида серной кислоты, имеет несколько более высокую интенсивность окраски, что говорит о большем выходе красителя и большей степени его использования, Потери прочности волокна, окрашенного в присутствии предлагаемого кислотного агента, снижаются в среднем на 10-12%. Кроме того, волокно, окрашенное всеми исследуе-

мыми красителями, обладает лучтлеи устойчивостью к сухому трению, по сравнению с типовой технологией, показатели повышаются на 1-2 балла.

Таким образом, использование амида серной кислоты в процессе крашения шерстяного волокна кислотными и кислотными металлсодержащими красителями комплекса 1:2 позволяет повысить прочность окрашенных волокнистых материалов и качество окраски.

По результатам исследования получен Патент РФ на изобретение 2204634.

ЛИТЕРАТУРА.

1. Новорадовская ТХ\, Садова С.Ф. Химия и химическая технология шерсти. М.: Легпромбытиздат, 1986,200с.

Кафедра химической технологии волокнистых материалов

Л,А. Тулаева1, Д.В. Белых2, HJVL Яковлева1, И,А„ ОбЛЬКОЕЗ , A.B. Рочева , А.В.Кучии

СИНТЕЗ И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ ХЛОРОФИЛЛА, СОДЕРЖАЩИХ СВОБОДНУЮ

КАРБОКСИЛЬНУЮ ГРУППУ

(1 Сыктывкарский государственный университет, Институт химии Коми НЦ УрО РАН)

Синтезирован ряд амидных и форбиновых производных хлорофилла» содержащих свободную карбоксильную группу* Установлено, что полученные соединения растворяются в водном растворе тригидроксиметиламинометана (ТРИСа)f с образованием коллоидных растворов* Показано9 что введение гидрофильных групп позволяет снизить концентрацию ТРИСа, необходимую для стабилизации коллоидного раствора*

ЙЙРЛРНИР

и и Д™/^..Д, А™;' !■ I * I

В последнее время возросла потребность в создании новых эффективных лекарственных препаратов на основе растительного сырья для лечения многих заболеваний, в том числе и онкологических, В этом направлении большой интерес вызывают свойства порфиринов, в частности, производных хлорофилла. Эти соединения интересны как фотосенсибилизаторы (ФС) для фотодинамической терапии (ФДТ) различных заболеваний, таких как образование злокачественных опухолей [1]. Перспективными ФС считаются различные амидные произ-

водные хлорофилла. Это связано с тем, что амидная связь, с одной стороны, относительно устойчива в организме и фрагменты, присоединенные такой связью, остаются присоединенными к молекуле ФС при его действии, с другой стороны, в организме им еются фрагменты, ката л изиру ющи е гидрол из амидной связи; что способствует выводу ФС из организма. Для введения ФС необходимо, чтобы препарат достаточно хорошо растворялся в воде. Ранее был разработан метод синтеза 13-амидов-15,17-диметиловых эфиров хлоринов [2,3]. Однако их растворимость в воде низка, поэтому целесообразно провести некоторые превращения, позволяющие