CC BY
11УДК 82
РАЗРАБОТКА ПЕЧАТНОГО СОСТАВА НА ОСНОВЕ ЗАГУЩАЮЩЕЙ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ Ш-КМК ПРИ НАБИВКЕ ХЛОПЧАТОБУМАЖНОЙ ТКАНИ С АКТИВНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ
Э.Д. Ниёзов1
Аннотация
По результатам исследований основных характеристик напечатанных хлопчатобумажных тканей были разработаны оптимальные составы загусток, для активных красителей. Разработанная композиция придает при набивке достаточную клейкость, вязкость, пластичность и другие свойства.
Ключевые слова: модификация, краситель, карбоксиметилкрахмал, динамический вязкость, гидролизованный полиакрилонитрил, карбоксиметилцеллюло-за, композиция, загустка, степень связывания.
Исследование влияния химической модификации крахмала хлоруксусной кислоты и водорастворимыми полимерами на реакционную способность, определение термодинамического сродства и диффузионной проницаемости крахмала по отношению к активным красителям послужило основой для разработки энерго- и ресурсосберегающей технологии печати х/б тканей активными красителями с использованием композиционного загустителя КМК - КМЦ-ГИПАН.
Для печати текстильных материалов активными красителями на отечественных текстильных предприятиях крахмал, нельзя применять в качестве загустителя. К недостаткам этого способа можно отнести низкие значения степеней фиксации красителя в результате химического связывания красителя загустителем и, как следствие, образование трудноудаляемых пленок, что в значительной степени осложняет процесс промывки напечатанных тканей.
Поэтому на первом этапе представляло интерес изучать разработки технологии исследование крахмального клейстера, модифицированного различными добавками. Из данных, приведенных на рис. 1., видно, что введение в состав готового 5% ного клейстера карбоксиметилированного крахмала 1% КМЦ и 0,8% ГИПАН (относительно к массе общего раствора) позволяет более вязкое печатной краски. Причинами вязкости, по нашему мнению, является дополнительное образование надмолекулярных структур при помощи водородных и межмолекулярных связей между функциональных групп КМК, КМЦ и ГИПАН а. Каждый тип связей вносит свой вклад в повышение устойчивости структуры клейстера карбоксиметилированного крахмала.
Выявленная особенность поведения клейстера КМК при введении полимеров является очень важной, поскольку для достижения необходимой при работе печатной машины вязкости в 40+50 Пз количество загустки, вводимое в состав печатной краски, можно сократить на 25+30% при добавлении 1% КМЦ и 0,8% ГИПАН соответственно. Проведенный предварительно экономический расчет получения печатных красок на основе 5%-ных карбоксиметилкрахмаль-ной и композиционной (получаемой «горячим» способом) загусток показал, что введение 1% КМЦ и 0,8% ГИПАН в карбоксиметилкрахмальный клейстер в целом не позволяет сократить расходы, связанные с производством загустки.
1Ниёзов Эркин Дилмуродович - кандидат технических наук, доцент кафедры «Химия», Бухарский государственный университет, Узбекистан.
- 3 2 _ 1
- тг -1- 1 ...— " ■ --- ' '! '
500 600 700 800
^ (загустки б печ. краске)- 1 кг
Рис. 1. Влияние добавок полимеров в 5%-ный клейстер КМК на динамическую вязкость получаемых печатных составов.
1 - без добавок; 2 - 1% КМЦ; 3 - 1% КМЦ+0,8% ГИПАН
Значительно больший интерес, с нашей точки зрения, представляет использование «холодного» способа приготовления композиционной загустки. По результатам предварительных исследований установлено, что композиционный загуститель КМК-КМЦ-ГИПАН с соотношением компонентов 5:1:0,8 характеризуется максимальной загущающей способностью. Данный состав и был положен в основу разрабатываемой технологии.
Следует отметить, что одним из очень важных показателей является степень фиксации красителей, так и особенно - волокном. Проведенное исследование степени связывания красителя загустителем, по предложенной в работе [96] методике, представлено на рис. 2
О н-.-1-.-1-'-(---[-.-г-->-[---.
О 3 10 15 20 25 30
т, мин.
Рис. 2. Влияние состава загустителя на степень связывания красителя цибакрон оливковой!. I -композиционная загустка нейтрализованная до рН=7; 2 - композиционная загустка не нейтрализованная;
3 - карбоксиметилсрахмальная загустка; в - загустка на основе КМК-КМЦ
Из приведенных на рисунке 2 данных видно, что для ряда исследованных загустителей наблюдается следующая картина: в период приготовления печатного состава наибольшее связывание красителя происходит при использовании загустки на основе щелочной композиции (кривая 2), наименьшее связывание произошло при использовании композиционной загустки с нейтрализацией
избыточной щелочности (кривая 1). Однако при термообработке в среде насыщенного пара при температуре 100°С пленок, полученных из загусток, наблюдается следующий ход кинетических кривых: наиболее медленное повышение степени связывания красителя имеет место для загустки на основе КМК и КМЦ (кривая 4). В случае же КМК (кривая 3), а также композиционных загусток, как с нейтрализацией (кривая 1), так и без неё (кривая 2), наблюдается подобная зависимость возрастания степени фиксации красителя, что, очевидно, обусловлено большой долей КМК входящего в состав композиционных загусток. Проведенный анализ литературных данных, а также представленные выше результаты исследования предлагаемых загусток позволяют говорить о том, что в случае КМК высокое удержание красителя в загустителе в основном обусловлено заторможением химические связывание красителя гидроксильными группами. Аналогичный вывод можно сделать и в отношении нейтрализованной композиционной загустки.
Однако, анализ поведения красителя был бы не полным без учета степени фиксации его непосредственно на текстильном целлюлозном материале.
Для проведения сравнительной оценки степени фиксации и устойчивости окрасок к мокрому трению, были выбраны 7 видов загусток:
1) 12%-ная крахмальная загустка,
2) 8%-ная загустка на основе карбоксиметилкрахмала
3) 6,8%-ная композиционная загустка на основе КМК, КМЦ и ГИПАН без нейтрализации избыточной щелочности.
4) 6,8%-ная композиционная загустка на основе КМК, КМЦ и ГИПАН с нейтрализацией избыточной щелочности.
5) 7,5%-ная загустка на основе сольвитозы С-5
6) 8%-ная загустка на основе КМЦ
7) 5%-ная загустка на основе альгината натрия
Результаты проведенных исследований представлены в таблице.
Анализируя приведенные в таблице данные, следует отметить, что использование композиционных загусток КМК-КМЦ-ГИПАН позволяет увеличить степень полезного использования активного красителя на 10-13%, при этом устойчивости окрасок к трению приближаются к таким загустителям, как аль-гинат Ыа и сольвитоза С-5.
Таблица
Влияние состава загустителя на эффективную степень фиксации (а*) красителя цибакрон оливковый на хлопчатобумажной ткани
Загуститель а*, % Устойчивость окрасок к мокрому трению, балл
Крахмал, 12% 69 2-3
Карбоксиметилкрахмал, 8% 80 3-4
КМК-ГИПАН-КМЦ без нейтрализации, 6,8% 89 4
КМК-ГИПАН-КМЦ с нейтрализацией, 6,8% 87 4-5
Сольвитоза С-5, 7,5% 79 3-4
Альгинат Ыа, 3% 93 4-5
Ыа-КМЦ, 8% 77 3
Значения эффективной степени фиксации, приведенные в таблице, оказываются более высокими, чем это можно было ожидать исходя из данных. Существенные различия в количествах красителя, химически связанного с загустителем, объясняются тем, что данные на рис. 2 получены в результате длительного (~48 ч.) высушивания пленок печатной краски при 20 °С, это обусловило значительно большее связывание красителя. Напротив, данные приведенные в таблице, получены на ткани, время сушки которой, составляло 15-20 минут, при той же температуре. С другой стороны, высокие эффективные значения степени фиксации, в случае крахмала, обусловлены плохой смываемостью пленок загустки с ткани, содержащей зафиксированный краситель, о чем свидетельствуют низкие значения устойчивости окрасок к мокрому трению.
Заключительным этапом процесса печатании текстильных материалов
является промывка тканей. Данный этап является высоко затратным и экологически вредным, поскольку используемый большой объем промывочных вод, идущий в очистные системы, содержит, помимо загустителя, не зафиксированный краситель, а также различные ТВВ. Наиболее важным в данном случае является снижение количества расходуемой воды, за счёт хороший смываемости разработанной композиции.
Список литературы:
1. Степанов А.С. Загустители и печатные краски. М.: Лёгкая индустрия. 1969. -С. 170-180.
2. . Амонов М.Р. Водорастворимые полимерные композиции на основе местного сырья для применении в производстве хлопчатобумажных тканей и технология их получения: Дисс...д-ра.техн.наук. -Ташкент, 2005. - 252 с.
3. Амонов М.Р., Шарипов М.С., Назаров С.И., Изучение реологических свойств полимеров загустителей и новых композиций на их основе// Композиционный материалы - Ташкент, 2010, № 1, - C. 9-12.
4. Ниёзов Э.Д., Шарипов М.С., Яриев. О.М., Абдиева Ф.И. Изучение структурные изменения крахмала в процессе образования его карбоксиметилного производного // Научный вестник БухГУ. -Бухара, 2010. - №3. - C. 75-77.
© Э.Д. Ниёзов, 2016
YAK 82
THE DEVELOPMENT OF THE PRINTING COMPOSITION ON THE BASIS OF A THICKENING COMPOSITION BASED ON NA-KMK WHEN STUFFING COTTON FABRIC WITH ACTIVE DYES
E.D. Niyozov
Abstract. The results of the research basic characteristics of the printed cotton fabrics were designed the optimum compositions of the thickener, for active dyes. Developed composition attaches when the gasket a sufficient adhesive strength, viscosity, plasticity and other properties.
Keywords: modification, hair dye, carboximetilkrahmal, dynamic viscosity, hydrolyzed polyacrylonitrile, carboxymethylcellulose, composition, and thickener, the degree of binding.
E.D. Niyozov, 2016
