CC BY
12
УДК 664.849
МЛ. КУЛ1Г1Н, О.Я. СЕМЕШКО, ЮГ. САРГБСКОВА
Херсонський нацiональний технiчний унiверситет
УДОСКОНАЛЕННЯ ТЕХНОЛОГИ ФАРБУВАННЯ БАВОВНЯНИХ ТРИКОТАЖНИХ ПОЛОТЕН АКТИВНИМИ БАРВНИКАМИ (ЧАСТИНА 2)
Проведено до^дження ттенсифкаци процесу фарбування бавовняних трикотажних полотен активним барвником з використанням попередньог пiдготовки 13 застосуванням поверхнево-активних речовин - атоноактивт ПАР, неiоногеннi ПАР, амфотернi ПАР, криптоатонт ПАР. Для о^нювання впливу ПАР визначали змочуючу та миючу здатностi до^джуваних ПАР. На першому етат роботи на основi вивчення властивостей ргзних за хiмiчною природою ПАР вибранi найефективнiшi змочувач та мийш агенти, що дозволяють ефективно проводити процес пiдготовки трикотажного полотна. На другому етат роботи на основi вивчення властивостей ргзних за хiмiчною природою поверхнево-активних речовин вибранi найефективнiшi змочувач, протизаломлювач, тногасник та мийш агенти. За допомогою використання математичного планування експерименту при до^дженн розробленi композицИ з використанням ргзних клаав ПАР, що дозволяють ефективно проводити процес пiдготовки бавовняного трикотажного полотна. У ре■зультатi фарбування бавовняного трикотажу, пiдготовленого з використанням розроблених композицт поверхнево-активних речовин, спостер^аеться пiдвищення використання активних барвниюв та скорочення тривалостi процесу фарбування, що сприятиме зменшенню собiвартостi пофарбованого текстильного матерiалу. Так результати пояснюеться тим, що вибранi для створення композицИ ПАР володтть максимальними змочуючою i миючо'1 здатнктю, що дозволяе ефективно видаляти гiдрофобнi домшки i забруднення i характеризуются мiнiмальною здатнiстю до утворення пти, що полегшуе проведення i пiдвищуе швидюсть технологiчних процеав тдготовки i подальшого фарбування. Встановлено вплив концентрацИ композицш на катлярнкть та ступть фксаци активного барвника, виявлено оптимальна концентрацiя при якш отримуеться максимальна капШртсть зростае та стутнь фiксацii активного барвника.
Ключовi слова: поверхнево-активн речовини, трикотаж, тдготовка, фарбування.
М.Л. КУЛИГИН, О.Я. СЕМЕШКО, Ю.Г. САРИБЕКОВА
Херсонский национальный технический университет
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ КРАШЕНИЯ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН АКТИВНЫМИ КРАСИТЕЛЯМИ (ЧАСТЬ 2)
Проведено исследование интенсификации процесса окрашивания хлопчатобумажных трикотажных полотен активным красителем с использованием предварительной подготовки с применением поверхностно-активных веществ - анионоактивные ПАВ, неионогенные ПАВ, амфотерные ПАВ, криптоанионные ПАВ. Для оценки влияния ПАВ определяли смачивающую и моющую способность исследуемых ПАВ. На первом этапе работы на основе изучения свойств различных по химической природе ПАВ выбраны наиболее эффективные смачивающие и моющие агенты, позволяющие эффективно проводить процесс подготовки трикотажного полотна. На втором этапе работы на основе изучения свойств различных по химической природе поверхностно-активных веществ выбраны наиболее эффективные смачиватель, пеногаситель и моющие агенты. С помощью использования математического планирования эксперимента при исследовании разработаны композиции с использованием различных классов ПАВ, позволяющие эффективно проводить процесс подготовки хлопкового трикотажного полотна. В результате окрашивания хлопкового трикотажа, подготовленного с использованием разработанных композиций поверхностно-активных веществ, наблюдается улучшение эффективности использования активных красителей и сокращение продолжительности процесса окраски, что способствует уменьшению себестоимости окрашенного текстильного материала. Такие результаты объясняется тем, что выбранные для создания композиции ПАВ обладают максимальными смачивающей и моющей способностями, позволяющими эффективно удалять гидрофобные добавки и загрязнения при этом характеризуются минимальной способностью к образованию пены, облегчают проведение и повышает скорость технологических процессов подготовки и последующего крашения. Установлено влияние концентрации композиций на капиллярность и степень фиксации активного красителя, установлена оптимальная концентрация при которой достигается максимальная капиллярность и растет степень фиксации активного красителя.
Ключевые слова: поверхностно-активные вещества, трикотаж, подготовка, крашение.
M. KULIGIN, O. SEMESHKO, Y. SARIBYEKOVA
Kherson National Technical University
IMPROVEMENT OF THE TECHNOLOGY OF DYEING COTTON CLOTHES WITH ACTIVE DYES (PART 2)
The study of the intensification of the process of coloring cotton knitted fabrics by an active dye with the use ofpreliminary preparation with the use of surfactants - anionic surfactants, nonionic surfactants, amphoteric surfactants, cryptanionic surfactants. To assess the influence of surfactants, the wetting and washing ability of the surfactants was determined. In the first stage of work, based on the study of the properties of various chemical nature of surfactants, the most effective wetting and washing agents are chosen, which allow to effectively carry out the process ofpreparation of a knit fabric. In the second stage of work, based on the study of the properties of various chemical agents of surfactants, the most effective wetting agents, antifoaming agents and detergents are selected. Using the use of mathematical planning of the experiment in the course of the study, compositions using different classes of surfactants have been developed that allow for the effective preparation of the cotton knit fabric. As a result of the coloration of cotton knitted fabrics, prepared using the developed formulations of surfactants, there is an improvement in the efficiency of the use of active dyes and shortening the duration of the color process, which contributes to a reduction in the cost of dyed textile material. Such results are explained by the fact that the surfactants chosen for creation of the composition possess the maximum wetting and washing ability, which allow to effectively remove hydrophobic additives and contaminants while being characterized by the minimal ability to form foams, facilitate the conduction and increase the speed of technological processes of preparation and subsequent dyeing. The influence of concentration of compositions on capillarity and the degree of fixation of an active dye is established, an optimal concentration at which maximum capillarity is reached and the degree offixation of the active dye increases.
Keywords: surfactants, knitwear, preparation, dyeing.
Постановка проблеми, аналiз останшх дослщжень i публтацш та формулювання мети дослщження наведено в першш частиш публтацп [1].
Викладення основного MaTepiaiy дослвдження
Для створення ефективно! миючо! композицп необхщно встановити !х оптимальне сшввщношення. Зазвичай склад композицш тдбираеться емтричним шляхом на основi результапв пробних промивок або видалення того забруднення, для вщмивання якого створюеться даний зааб.
Найбшьш перспективним для розробки багатокомпонентних склащв вважаеться використання метздв математичного планування експерименту, яш дозволяють значно скоротити обсяг експерименту, виключають необхщшсть в просторовому поданш складних поверхонь, так як властивосп композицiй можна представити у виглядi рiвнянь.
В даний час для ошгашзацп розрахунку складiв композицш на основi математично! моделi «склад-властивють» найбiльше застосування отримали симплекс--решичасп плани, запропонованi Шеффе [2].
Щд час математичного планування визначено, що змочуюча i миюча здатнiсть ПАР е головними показниками для ошгашзацп композицiйного складу Беручи до уваги проведет дослщження з метою розробки композицп для тдготовки бавовняного трикотажного полотна з дослвджуваних ПАР вибраш рiзнi за хiмiчною будовою найефективнiшi миючi та змочуючи агенти табл. 1.
Таблиця 1
Ха рактеристика ПАР
Назва Виробник Клас ПАР Зовшшнш вигляд Хiмiчний склад
ПАР 1 Неюногенна Прозора свiтло-жовта рщина Алкiлдиметиламiно -оксид
ПАР 2 ТОВ НВО «НИИПАВ» Амфотерна Прозора свiтло-жовта рiдина Алшлбеташ
ПАР 3 Крипто-анюнна Прозора свило-жовта рiдина Карбоксилати оксiетильованих алкiлфенолiв
За допомогою симплекс--решичастого плану Шеффе другого порядку визначено оптимальш склади композицп ПАР для тдготовки бавовняного трикотажного полотна тд фарбування табл. 2.
З метою дослщження впливу розроблених композицш на яшсть пiдготовки трикотажу було проведено дослщження капiлярностi трикотажного полотна, тдготовленого з !х застосуванням та за базовим режимом шдприемства. Отриманi данi представленi у табл. 3 та на рис. 1.
Таблиця 2
Склад композицш_
Склад, мас. част.
Композишя №1 Композицiя №2 Композицiя №3
ПАР1=0,340; ПАР2=0,275; ПАР3=0,095; Оксипав А1214С.50=0,290. ПАР1=0,325; ПАР2=0,311; ПАР3 =0,095; Бетапав А.30=0,269. ПАР1=0,327; ПАР2=0,304; ПАР3=0,094; Карбоксипав АФ6.35=0,275.
Таблиця 3
Вплив режиму шдготовки на капiлярнiсть бавовняного трикотажного полотна_
Композицiя Кашляршсть, мм Концентрашя, г/л Температура, °С Час, хв.
Базовий режим 60 - 98 20
180 2,5 98
Композишя №1 175 0,5 98
180 2,5 90
170 0,5 90
200 2,5 98
Композишя №2 190 0,5 98 15
195 2,5 90
70 0,5 90
190 2,5 98
Композишя №3 130 0,5 98
180 2,5 90
30 0,5 90
Аналiзуючи отриманi даш, можна стверджувати, що застосування розроблених композицш при температурi базового режиму i навiть при зниженiй температурi сприяе отриманню високих показник1в кашлярносп трикотажного полотна.
На рис. 1 представлена залежшсть капiлярностi вiд концентрацп розроблених композицiй при температурi шдготовки 98оС.
Композицш Композицш Композицш Базовий режим №1 №2 №3
□ 0,5 г/л ■ 2,5 г/л □
Рис. 1. Залежшсть кашлярносп бавовняного трикотажного полотна ввд концентрацп композицп при температурi 98оС
Композиция Композицш Композиц1я Базовий режим №1 №2 №3
□ 0,5 г/л ■ 2,5 г/л □
Рис. 2. Залежшсть кашлярносп бавовняного трикотажного полотна ввд концентрацп композицп при температурi 90оС
Результати, представленi на рис. 1. сввдчать про те, що застосування розроблено! композицп ПАР забезпечуе досягнення високих показникiв кашлярносп трикотажного полотна. Так, максимальна кашляршсть трикотажу, пiдготовленого за базовим режимом, становить 60 мм. У текстильного матерiалу, промитого iз застосуванням розроблених композицш ПАР навиъ при низькш концентрацп 0,5 г/л досягаеться кашляршсть 130-170 мм. Вимогами ГОСТ регламентуеться кашляршсть бавовняного трикотажного полотна не менше 120 мм.
Отримаш висок значення капiлярностi трикотажу при температурi процесу пiдготовки 98оС свiдчать про можливють И зниження, що сприятиме пiдвищенню економiчностi технологи та зменшенню собiвартостi продукцп, що випускаеться. На рис. 2 представлено залежносп кашлярносп вiд концентрацп розроблених композицiй при температурi пiдготовки 90оС.
Отримаш результати сввдчать про те, що при зниженш температури до 90оС застосування Bcix дослщжуваних композицiй при концентрацп' 2,5 г/л забезпечуе капiлярнiсть 170-195 мм. При концентрацп' 0,5 г/л застосування композицш №2 i №3 не забезпечуе необхщно! капiлярностi. Застосування композици №1 при концентрацп 0,5 г/л та при температурi 90оС призводить до кашлярносп пiдготовленого трикотажу 100 мм.
На основi комплексного аналiзу отриманих даних можна стверджувати, що при високш температурi проведення процесу тдготовки - 98оС, хiмiчна будова миючого агенту не мае значення. Але при зниженш температури процесу до 90оС найефектившшим виявився неiоногенний ПАР Оксипав А1214С.50 i, вiдповiдно, композищя №1.
На рис. 3 представлен результати визначення капiлярностi трикотажу при варшванш концентрацп' композици №1 в межах вщ 0,5 до 2,5 г/л.
базовий режим
У
у
У
У
У
У
"AS
W
К
'В
!т
О
— — —
/
/
/ уп
я
Г
базовий 0,5 1 1,5 2 2,5 режим
Концентращя композици, г/л
Концентращя композици, г/л
0.5
1.5
2
2.5
Рис. 3. Вплив концентрацп композици на Рис. 4. Вплив концентрацп композици на
кашляршсть бавовняного трикотажу стушнь фшсаци активного барвника
Отримаш дат дозволили установити, що для досягнення капiлярностi 120 мм, що вимагаеться ГОСТ, при використанш композици №1 досягаеться при li концентрацп' починаючи вiд 1 г/л.
Удосконалення технологи фарбування бавовняних трикотажних полотен активними барвниками
Широке застосування активних барвнишв обумовлено можливiстю отримання, перш за все, на целюлозовмюних текстильних матерiалах широко! гами iнтенсивних i рiвних забарвлень, як1 вiдповiдають сучасним вимогам до якостi i безпеки текстильно! продукцп. Завдяки утворенню ковалентних зв'язшв мiж целюлозою i активними барвниками, пофарбованi текстильнi матерiали мають високу стiйкiсть до фiзико-хiмiчним i фiзико-механiчних впливiв.[3]
Так, наприклад, за режимом фарбування, що застосовують на ТОВ «Т-Стиль» (м. Рiвне), процес фарбування бавовняного трикотажу тривае 170 хв. при температур^ що залежить вщ реакцiйно! здатностi активного барвника. Нерщко довгий час фарбування пов'язаний з неефективним проведенням процесу пiдготовки, тд час якого досягаеться необхiдна кашляршсть текстильного матерiалу, вiд яко! попм залежить дифузiйна проникнiсть барвник1в та хiмiчних речовин при подальших процесах колорування та заключно! обробки.
Для фарбування був вибраний активний барвник Auxikolor Red ARD-2B - активний вiнiлсульфоновий барвник.
З метою удосконалення технологи фарбування бавовняного трикотажу активними барвниками спочатку було дослщжено вплив режиму тдготовки трикотажного полотна на його нафарбовувашсть активним барвником.
На рис. 4. представлеш результати визначення ступеня фшсаци активного барвника Auxicolor Red ARD 2B на трикотажному трикотажного полотна, шдготовленого за базовим i розробленим режимам.
Отримаш результати дозволяють зробити висновок, що композищя ПАР, розроблена для тдготовки трикотажного полотна, забезпечуе отримання забарвлень високо! якосп в подальшому процеа фарбування трикотажного матерiалу. Це пояснюеться тим, що вибраш для створення композици ПАР володшть максимальними змочуючою i миючою здатшстю, що дозволяе ефективно видаляти пдрофобш домiшки i забруднення i характеризуються мiнiмальною здатнiстю до утворення тни, що полегшуе проведення i тдвищуе швидк1сть технологiчних процесiв пiдготовки i подальшого фарбування. [4]
На пiдставi визначення впливу розроблено! композици ПАР на кашляршсть трикотажного полотна i його нафарбовувашсть можна зробити висновок, що запропонована композищя ПАР найбшьш
ефективна при концентрацп 1,5 г/л, збшьшення концентрацп композицп ПАР до 2 г/л незначно впливае на показники зазначених параметрiв i нерацiональним з економiчноl точки зору.
Далi у роботi було оцшено як1сть пофарбованого трикотажу згiдно з чинними Державним стандартам якосп за показниками стiйкостi забарвлення до прання, сухого i мокрого тертя (табл. 4).
Таблиця 4
Вплив концентрацп композицп на показники якостi бавовняного трикотажного полотна
при фарбуванш Auxikolor Red ARD-2B
Стшкють забарвлення, бали
Споаб фарбування С, г/л к тертя (ДСТУ-9733.27-83) к прання (№3, ДСТУ-
сухе мокре 9733.4-83)
Базова технолопя - 4 4 4/4/4
0,5 5 4 5/4/4
1 5 5 5/4/4
Розроблений споаб 1,5 5 5 5/4/5
2 5 4 5/4/4
2,5 5 4 5/4/4
Результати, представленi в табл. 4, показують, що показники спйкосп забарвлень, отриманих за розробленою технолопею технологи, зростають. Отриманi забарвлення характеризуються високою стiйкiстю до прання, сухого i мокрого тертя.
Висновки
На основi вивчення властивостей рiзних за хiмiчною природою ПАР вибранi найефективнiшi змочувач, протизаломлювач, пiногасник, мийнi агенти. За допомогою математичного планування розроблеш композицп, що дозволяють ефективно проводити процес пiдготовки трикотажного полотна.
Встановлено, що в якосп мийного агенту найефектившшим являеться анiонактивнний ПАР Оксипав А1214С.50, а отже i композищя №3 на його основi. Виявлено, що використання розроблено! композицп дозволяе знизити температуру тдготовки до 90°С.
Комплексний аналiз даних впливу концентрацп композицп №3 на кашляртсгь та стутнь фжсацп активного барвника виявив, що оптимальною е концентрацiя 1,5 г/л, при якш капiлярнiсть зростае з 60 до 145 мм, а стутнь фжсацп активного барвника з 90,5 до 98%.
Таким чином, застосування розроблено1 композицп ПАР для тдготовки трикотажного полотна та ефективне його проведення дозволяе тдвищити стутнь фжсаци активного барвника при подальшому фарбуванш.
Список використаноТ лператури
1. Кулiгiн М.Л., Семешко О.Я. Удосконалення технологи фарбування бавовняних трикотажних полотен активними барвниками (Частина 1) // Вюник Херсонського Нацiонального Техшчного Унiверситету. - 2018. -№2(65). - С. 108-113.
2. 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.
3. 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.
4. Карван С.А. Визначення показнишв ефективносп сучасних поверхнево-активних речовин / С.А. Карван, О.А. Параска, О.1. Кулаков // Вюник Хмельницького нацюнального ушверситету. - 2005 - №5 - С. 98-101.
