CC BY
11
УДК 664.849
МЛ. КУЛ1Г1Н, О.Я. СЕМЕШКО
Херсонський нацюнальний техшчний ушверситет
УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГIÏ ФАРБУВАННЯ БАВОВНЯНИХ ТРИКОТАЖНИХ ПОЛОТЕН АКТИВНИМИ БАРВНИКАМИ (ЧАСТИНА 1)
Проведено до^дження ттенсифкаци процесу фарбування бавовняних трикотажних полотен активним барвником з використанням попередньо'1 пiдготовки i3 застосуванням поверхнево-активних речовин. На основi вивчення властивостей р1зних за хiмiчною природою поверхнево-активних речовин вибранi найефективнiшi змочувач, протизаломлювач, птогасник та мийнi агенти i за допомогою математичного планування розроблеш композици, що дозволяють ефективно проводити процес пiдготовки трикотажного полотна. Урезультатi фарбування бавовняного трикотажу, пiдготовленого з використанням розроблених композицш поверхнево-активних речовин, спостер^аеться тдвищення використання активних барвниюв та скорочення тривалостi процесу фарбування, що сприятиме зменшенню собiвартостi пофарбованого текстильного матерiалу.
Ключовi слова: поверхнево-активш речовини, трикотаж, тдготовка, фарбування.
М.Л. КУЛИГИН, О.Я. СЕМЕШКО
Херсонский национальный технический университет
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КРАШЕНИЯ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН АКТИВНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ (ЧАСТЬ 1)
Проведено исследование интенсификации процесса окрашивания хлопчатобумажных трикотажных полотен активным красителем с использованием предварительной подготовки с применением поверхностно-активных веществ. На основе изучения свойств различных по химической природе поверхностно-активных веществ выбраны наиболее эффективные смачиватель, противозаломливатель, пеногаситель и моющие агенты и с помощью математического планирования разработаны композиции, позволяющие эффективно проводить процесс подготовки трикотажного полотна. В результате крашения хлопчатобумажного трикотажа, подготовленного с применением разработанных композиций поверхностно-активных веществ, наблюдается повышение использования активных красителей и сокращение продолжительности процесса крашения, что будет способствовать снижению себестоимости окрашенного текстильного материала.
Ключевые слова: поверхностно-активные вещества, трикотаж, подготовка, крашение.
M. KULIGIN, O. SEMESHKO
Kherson National Technical University
IMPROVEMENT OF THE TECHNOLOGY OF DYEING COTTON CLOTHES WITH ACTIVE DYES (PART 1)
The intensification of the process of dyeing cotton knitted fabrics with active dye with the use of preliminary preparation with the use of surfactants was carried out. Based on the study of the properties of surfactants, which are different in chemical nature, the most effective wetting agent, anti-defogging agent, defoamer and detergents have been selected, and with the help of mathematical planning, compositions have been developed that make it possible to effectively carry out the process of knitted fabric preparation. As a result of the dyeing of cotton knitwear prepared with the use of developed surfactant compositions, an increase in the use of active dyes and a reduction in the duration of the dyeing process are observed, which will help to reduce the prime cost of the dyed textile material.
Keywords: surfactants, knitwear, preparation, dyeing.
Постановка проблеми
Трикотажна промислов1сть е найбшьшою галуззю свггового виробництва завдяки тому, що вироби з трикотажу мають ушкальш споживч1 властивосп.
На сучасних вичизняних трикотажних тдприемствах бавовняш трикотажш полотна найчаспше фарбують активними барвниками. Режими фарбування, що застосовуються при цьому, в1др1зняються значною матер1ало- та ресурсоемшстю. З урахуванням цш на енергоносп, що постшно зростають, а також еколопчного навантаження на оточуюче середовище удосконалення технологи фарбування бавовняних трикотажних полотен е актуальним завданням.
Процес фарбування та яшсть готового забарвленого трикотажу значно залежать ввд тдготовки. Важливими складовими х1м1ко-технолог1чного процесу тдготовки трикотажного полотна е текстильно-допом1жш речовини (ТДР), застосування яких сприяе видаленню масел, жир1в, воскопод1бних речовин i твердих забруднень. Тому при шдготовщ текстильних матерiалiв iснуе ряд значущих проблем: пiдбiр ефективних i бiологiчно розщеплюваних поверхнево-активних речовин (ПАР); зниження деструктивного впливу вибiлючих агенпв i ТДР; зниження обсягiв водоспоживання та iнших видiв матерiальних ресурав; пошук нових, бiльш ефективних способiв пiдготовки (бiотехнологiя, обробка в середовищi низькотемпературно! плазми та iншi) [1].
Однак ТДР, що застосовуються на вичизняних трикотажних виробництвах, не завжди забезпечують необхiдну як1сть пiдготовки текстильного матерiалу, що в подальшому негативно позначаеться на якосп фарбування. Крiм того, в даний час мiжнароднi стандарти якостi висувають висок1 вимоги до текстильно! продукцп, що обумовлено необхiднiстю створення i застосування нових еколопчно безпечних ТДР для забезпечення сучасного рiвня проведення технологiчних процеав, зокрема при пiдготовцi трикотажного полотна [2].
Шдвищення якостi продукцп, що випускаеться, в процесi попередньо! пiдготовки трикотажних полотен пов'язане з розробкою високоефективних технологiй з використанням нових композицiйних ТДР на основi рiзних класiв ПАР. Необхiднiсть створення таких препарапв обумовлена складною фiзико-хiмiчною природою оброблюваного матерiалу i багатостадiйнiстю процесу його обробки. До складу таких композицш входять компоненти, яш добре поеднуються один з одним i як1 дiють адитивно або синергiчно на однiй стадп процесу, або активiзуються на рiзних його стадiях.
Найбiльш широко в операщях пiдготовки застосовують ПАР, що мають цiлий комплекс властивостей (миюча, диспергуюча, емульгуюча, змочуюча, протизаломлююча).
Суворе бавовняне полотно погано змочуеться в розчинах внаслщок присутностi в волокнах пдрофобних природних домiшок i замаслюючих речовин, що призводить до зниження кашлярносп трикотажного полотна. Знижена кашляршсть текстильних матерiалiв ускладнюе бiлiння, фарбування, друкування i обробку цих матерiалiв у водних розчинах, а також викликае дефекти при проведеннi цих процеав (плями, нерiвномiрнiсть забарвлення тощо).
Також як1сть пiдготовки текстильного матерiалу в значнiй мiрi впливае на результат його фарбування, тому трикотажне полотно повинно мати щдвищену змочувашсть, капiлярнiсть, здатнiсть до набухання i сприйняття молекул барвника.
Препарати, що застосовуються на трикотажних тдприемствах Украши для промивання трикотажних полотен, характеризуются значною вартiстю i нерiдко е нееколопчними. Актуальнiсть роботи визначаеться необхщшстю пошуку i розробки нових ефективних та економiчно вигiдних композицiйних препарапв ПАР для пiдготовки трикотажних полотен.
Анaлiз останшх дослiджень i публжацш
При виробництвi трикотажних полотен, з метою шдвищення стабшьносп роботи в'язальних машин, нитки тддають обробцi замаслюючими речовинами. Видалення замаслювачiв, а також природних супутшх речовин бавовни (азотвмюш, пектиновi, воскоподiбнi речовини, цукри, зольш та барвнi речовини) з трикотажних полотен в процеа пiдготовки представляе значнi труднощi.
Якщо технологiчнi та природш забруднення бавовняного трикотажу не будуть повнiстю видаленi або вщбудеться !х ресорбцiя пiд час промивання, то буде спостертатись зниження його кашлярних властивостей, а при подальшому фарбуванш призведе до непрофарбовування в мкцях осадження забруднень [1-4].
Аналiз науково-техшчно! шформаци сввдчить про ввдсутшсть в Укра1ш цiлеспрямованих i систематичних дослiджень, що стосуються розробки препарапв для промивання трикотажних полотен. Украшсьш трикотажнi виробництва (ПАТ «Трикотажна фабрика «Роза», м. Ки1в, ТОВ«Т-Стиль», м. Рiвне) в процесi пiдготовки застосовують микш iмпортнi препарати, що не завжди е економiчно вигiдним [5, 6].
З огляду на безперервне зростання виробництва трикотажних полотен i виробiв з них, в даний час перспективним е пошук i розробка нових композицiй ПАР i технологiй пiдготовки, як1 будуть враховувати особливосп будови трикотажу i проведення процеав його тдготовки i зможуть забезпечити пiдвищення якостi готових трикотажних полотен при економiчностi технологiй.
Формулювання мети дослiдження
Мета дослiдження - визначення властивостей iндивiдуальних ПАР з метою створення ефективних композицш для промивання бавовняного трикотажу та вдосконалення наступно! технологи фарбування активними барвниками.
Викладення основного мaтерiaлу дослвдження
У якостi базового режиму тдготовки бавовняного трикотажного полотна вибраний режим, що застосовують на ТОВ «Т-Стиль», м. Рiвне (табл. 1).
Базовий режим шдготовки бавовняного т Таблиця 1 рикотажного полотна
Композищя Температура, °С Час, хв.
Склад композици, г/л Принцип ди ПАР
ПАР 1 - 1,1 ПАР 2 - 0,8 ПАР 3 - 0,5 Clarite - 0,4 змочувач протизаломлювач тногасник мийний зааб 98 30
Шсля шдготовки за пропонованим режимом, що в^^зняеться застосуванням високо1 температуры
е отримане трикотажне полотно харакгеризуеться незадовiльною капiлярнiстю. Так кашляршсть трикотажу складае 60 мм за 60 хв. Це в подальшому негативно впливатиме на ефектившсть процесу фарбування. Тому удосконалення технологи шдготовки е важливою задачею.
На початковому еташ роботи дослiджувалися ПАР рiзних класiв, що випускаються фiрмами «Huntsman NMG», «BASF», ВАТ ВО «ТОС» i ТОВ НВО «НИИ ПАВ», а також ПАР, що використовуються у базовш композици.
Визначення змочуючо1 здатностi ПАР проводили за методом занурення Дрейвза [7], який полягае в почерговому введеннi зразшв трикотажних полотен в пiдготовленi водш розчини ПАР концентрацiею 0,2-5 г/л (0,02-0,5%), з наступною фiксацiею часу до повного ïx занурення. Результати дослщження впливу концентрацiï ПАР на змочуючу здатнiсть представлено рис. 1 i в табл. 2.
----ПАР 1
-ПАР 2
—*—ПАР 3 ------- Eriopon R
—е— Albatex —Д— Invatex ■ - - О- - - Invazyme ------- Lutensol
-----Trilon-A 92 R
-----Trilon-B
—«— Оксипав А1214.30
- - -в- - - Оксипав А1214С.50
— и— Бетапав АП.30 —в— Бетапав А.30 —•— Карбоксипав АФ6.35 —■— Синтанол АЛМ-10 —в— Стеарокс-6 .......Препарат ОС-20 «Б»
Рис. 1. Визначення змочуючо'1 здатност ПАР
Таким чином на основi проведеного дослiдження визначено, що найбшьш ефективними змочуючими агентами е анюноактивш ПАР Albatex в концентраци 0,6 -1 г/л (399-75 с), неюногенш ПАР Lutensol концентращею 1,4-5 г/л (9-2 с), Оксипав А1214С.50 при концентраци 0,6-5 г/л (64-12 с), амфотерний ПАР Бетапав А.30 концентращею 1,4-5 г/л (146-9 с), криптоанюнний ПАР Карбоксипав АФ6.35 концентращею 2-5 г/л (59-4 с), неюногенний ПАР Препарат ОС-20 «Б» концентращею 1,4-5 г/л (452-398 с).
Далi в робот визначали миючу здатшсть дослщжуваних ПАР. Стутнь видалення забруднень оцiнювалася по втратi маси зразшв трикотажного полотна шсля обробки в водних розчинах ПАР (0,2-5 г/л) при 80оС протягом 30 хв. Результати ощнки миючоï здатносп ПАР представленi на рис. 2 i в табл. 3.
1800 1600 -1400 1200 +
н о
| 1000
«
£ 800 F
J 600 -I-
400
200 +
0 0,2
0,6 1 1,4
Концентраци ПАР, г/л
2
5
Таблиця 2
Визначення змочуючо'1 здатност ПАР_
ПАР Змочуюча здатнiсть, с
Концентращя ПАР, г/л
0,2 0,6 1,0 1,4 2,0 5,0
ПАР 1 0 0 0 0 122 19,6
ПАР 2 0 0 0 0 0 0
ПАР 3 0 0 977 1050 0 0
Eriopon R 0 0 0 0 0 0
Albatex 0 399 75 0 0 1565
Invatex 0 0 0 0 0 0
Invazyme 0 0 0 0 0 0
Lutensol 98 0 0 9 6 2
Trilon0A 92 R 0 0 0 0 0 0
Trilon0B 0 0 0 0 0 0
Оксипав А1214.30 0 94 0 0 0 19
Оксипав А1214С.50 684 64 42 25 15 12
Бетапав АП.30 0 812 280 0 152 81
Бетапав А.30 830 722 572 146 36 9
Карбоксипав АФ6.35 0 318 0 441 59 4
Синтанол АЛМ010 0 133 99 0 26 4
Стеарокс06 779 205 177 109 75 72
Препарат ОС020 «Б» 0 0 0 452 405 398
3,5 3 2,5
2 --
1,5 1
0,5 0
0,2
0,6 1 1,4 2
Концентрацш ПАР, г/л
----ПАР 1
-ПАР 2
—*—ПАР 3 ------- Eriopon R
—©—Albatex —Д— Invatex -■■о--- Invazyme ------- Lutensol
-----Trilon-A 92 R
-----Trilon-B
—x— Оксипав А1214.30 ------- Оксипав А1214С.50
---и--- Бетапав АП.30 —в— Бетапав А.30 —•— Карбоксипав АФ6.35 —■— Синтанол АЛМ-10 —о— Стеарокс-6 .......Препарат ОС-20 «Б»
Рис. 2. Миюча здaтнiсть ПАР
4
5
Таблиця 3
Визначення миючо'1 здатност ПАР_
ПАР Миюча здатнiсть, %
Концентращя ПАР, г/л
0,2 0,6 1,0 1,4 2,0 5,0
ПАР 1 2,77 3,37 2,78 2,99 2,33 2,46
ПАР 2 3,30 3,38 3,13 3,25 3,24 2,82
ПАР 3 0 0 0 0 0 0
Eriopon R 0,05 0,71 0,55 0,76 0,49 1,16
Albatex 0 0 0,24 0 0 0,46
Invatex 0,08 0 0 0 0 0,62
Invazyme 0,31 0 0 0 0 0
Lutensol 0,23 0,37 0 0,22 0,06 0,42
Trilon0A 92 R 2,77 2,21 2,24 1,89 2,31 1,68
Trilon0B 2,44 2,19 2,07 2,36 2,37 2,21
Оксипав А1214.30 1,15 1,19 1,16 1,09 0,80 1,01
Оксипав А1214С.50 1,32 1,31 0,90 1,12 1,02 1,04
Бетапав АП.30 1,14 1,03 1,05 1,17 0,93 1,11
Бетапав А.30 0,94 1,15 1,23 0,88 1,26 1,27
Карбоксипав АФ6.35 1.18 1,39 1,41 1,31 1,25 0,98
Синтанол АЛМ010 0,20 1,06 1,12 1,24 1,40 1,36
Стеарокс06 1,32 1,57 1,28 1,80 1,84 1,52
Препарат ОС020 «Б» 2,31 2,36 2,0 1,89 2,68 1,93
Зпдно з даними, наведеними в табл. 3, найбшьш високу миючу здатнiсть мають HeioHoreHHi ПАР - ПАР 1 концентращею 0,6-1,4 г/л - 3,37-1,4%, ПАР 2 концентращею 0,2-0,6 г/л - 3,30-3,38%, Оксипав А1214С.50 концентращею 0,2-0,6 г/л - 1,32-1,31%, Препарат ОС-20 «Б» концентращею 2 г/л - 2,68%.
Поряд з неюногенними ПАР високий миючий ефект виявили iоногеннi ПАР Trilon0A 92 R концентрацiею 0,6 г/л, Trilon0B концентрацiею 0,2 г/л, амфотерний ПАР Бетапав А.30 концентращею 2-5 г/л, криптоанюнний ПАР Карбоксипав АФ6.35 при концентрацп 0,6-1,0 г/л.
Осшльки високу змочуючу здатнiсть виявили анюноактивш ПАР Albatex, неiоногеннi ПАР Lutensol, амфотерний ПАР Бетапав А.30, криптоанюнний ПАР Карбоксипав АФ6.35, а миючу здатшсть -неюногенш ПАР: ПАР 1, ПАР 2, юногенш ПАР Trilon0A 92 R, Trilon0B, то для ефективного проведення процесу пiдготовки необхiдно розробити композицiйний склад ПАР, який буде забезпечувати високу миючу i змочуючу здатностi.
Таким чином, на пiдставi проведених дослщжень обранi препарати, що забезпечують оптимальш капiлярнi властивостi при пiдготовцi трикотажного полотна. Встановлено, що найкращу миючу здатшсть мають неiоногеннi, анiонактивнi ПАР, а змочуючу - неюногенш.
Висновки
На основi вивчення властивостей рiзних за хiмiчною природою ПАР вибраш найефективнiшi змочувач та мийнi агенти, що дозволяють ефективно проводити процес пiдготовки трикотажного полотна. Встановлено, що в якосп мийного агенту найефектившшим являеться анiонактивна ПАР Оксипав А1214С.50.
У другш частинi роботи за допомогою планування експеременту будуть визначеш оптимальнi склади композицiй ПАР та дослщжено вплив режиму пiдготовки на кашляршсть бавовняного трикотажного полотна.
Список використаиоТ л^ератури
1. Семак Б.Д. Контроль якосп трикотажних виробiв / Б.Д. Семак, Е.М. Стефанюк. - 1990.- 351 с.
2. Гусева А.А. Общая технология трикотажного производства / А.А. Гусева. - М.:
Легпромбытиздат, 1987. - 296 с.
3. Кричевский Г.Е. Физико-химические основы применения активных красителей / Г.Е.
Кричевский. - М.: Легкая индустрия, 1977. - 264 с.
4. Смирнова О.К. Вспомогательные вещества в химико-текстильных процессах. Современный
ассортимент отечественных текстильных вспомогательных веществ / О.К. Смирнова, Н.П.
Пророкова // Рос. хим. ж. - 2002. - №1. - Т. XLVI. - С. 88-95.
5. Параска О.А. Аналiз методiв визначення миючо! здатносп поверхнево-активних речовин / О.А.
Параска, С.А. Карван, О.1. Кулаков // Вюник КНУТД. - 2006. - №2. - С. 83-87.
6. Кибалов М.С. Возможность оценки моющей способности бинарных растворов поверхностно-активных веществ с применением методики оценки капиллярного поднятия / М.С. Кибалов, А.А. Агеев, В.А. Волков // Сервис в России и за рубежом. - 2011. - № 1. - С. 84-89.
7. Скалозубова Н.С. Определение моющей и смачивающей способности ПАВ, используемых в процессах подготовки трикотажного полотна / Н.С. Скалозубова, А.Н. Куник, Г. С. Сарибеков // Вестник Санкт-Петербургского государственного университета технологии и дизайна. - 2014. -№1. - С. 18-21.
8. Карван С.А. Визначення показниюв ефективносп сучасних поверхнево-активних речовин / С.А. Карван, О.А. Параска, О.1. Кулаков // В1сник Хмельницького нацюнального ушверситету. - 2005 -№5 - С. 98-101.
