CC BY
56
6. Башкатова, Т.В. Синтез и антиокислительные свойства бис(3,5-ди-трет-бутил-4-гидрокси-фенил)полисульфидов /Башкатова Т.В., Мирясова Ф.К., Черезова Е.Н., Бухаров СВ. // Журн.прикл.химии.-2005.-Т.78.-вып.7.-С. 1130-1134.
7. Пиотровский, К.Б. Старение и стабилизация синтетических каучуков и вулканизатов / К.Б.Пиотровский, З.Н.Тарасова. - М.: Химия, 1980.- 264с.
УДК [677.494.674:677.017.632]+546.763+546.814 О.В. Михайлова, Н.Н. Павлов
Московский государственный текстильный университет им. А.Н. Косыгина
ВЛИЯНИЕ НА ГИДРОФИЛЬНОСТЬ ПОЛИЭФИРНЫХ ТКАНЕЙ ИХ ОБРАБОТОК СОЛЯМИ ХЛОРА И ОЛОВА
The hydrophilicity of polyester fabrics depend on their treatment with chromium and stannum salts. The hygroscopicity of synthetic fibers is increasing after their treatment with the solution of chromium(III) chloride or stannum(IV) chloride under different temperatures. Such characteristic of hydrophilicity of modified fabrics as hygroscopicity was investigated. The definition of the hygroscopicity of the treated fabric resulted in the increase of its hygroscopicity simultaneously with the growth of salt concentration. The possibility to intensify the process of polymeric fabric treatment with organic plastificators.
Исследовали гидрофильность полиэфирных тканей при их обработке солями хрома(Ш) и олова(ГУ). Обработка полиэфирных тканей проводилась растворами солей хлорида хрома(Ш) и олова(ГУ) при различных температурах. В качестве характеристик гидрофильности обработанных полиэфирных тканей использовали гигроскопичность и капиллярность. Рассмотрена возможность интенсификации процесса обработки полиэфирной ткани органическими пластификаторами.
Для улучшения гигиенических свойств полиэфирных тканей и, в первую очередь, повышения их гидрофильности, было исследованно действие на них обработок водными растворами хлоридов хрома(Ш) и олова(1У), так как ранее было установлено[1], что гигроскопичность синтетических волокон растет, после их обработки водными растворами солей некоторых металлов.
Ткань обрабатывали растворами хлорида хрома (Ш) и олова(ГУ) с концентрациями от 0,05 до 0,15 моль/л при различных температурах в течение 15 - 60 минут, отжимали, сушили и термофиксировали. После этого ткань тщательно промывали для удаления химически не связанной соли. Исследовались ткани из полиэтилентерефталатных (лавсановых) волокон. Для получения более достоверных результатов проводились три параллельных обработки при равных условиях.
Для характеристики гидрофильности модифицированной полиэфирной ткани исследовали два показателя: гигроскопичность и капиллярность.
Определение гигроскопичности полиэфирной ткани проводили гравиметрическим методом в соответствии с ГОСТ 3816-81 при относительной влажности воздуха 99 %. По результатам определения гигроскопичности обработанной ткани были построены зависимости ее от концентрации соли в растворе, используемом при обработке материала, которые представлены на рис.1. Из графиков видно, что как для хрома(ГГГ)(кривая 2), так и для олова(ГУ) (кривая 1), с увеличением концентрации соли повышается гигроскопичность материала. Это можно объяснить поверхностной сорбцией паров воды солью, закрепившейся на поверхности волокон. Более эффективным модификатором является соль олова, при этом гигроскопичность увеличивается с 0,9% для необработанной ткани до 2% в случае раствора соли с С=0,15 моль/л. Применение соли хрома менее эффективно - повышение гигроскопичности происходит с 0,9 до 1,5%.
Рис. 1. Зависимость гигроскопичности (Г) полиэфирной ткани, обработанной хлоридами олова(ГУ) и хрома(Щ), от концентрации солей (С) в модифицирующих растворах
В данной работе исследовалась возможность интенсификации процесса обработки полиэфирной ткани хлоридом хрома с использованием добавок органических пластификаторов - бензойной (БК) и салициловой (СК) кислоты. Данные по гигроскопичности модифицированной ткани приведены в таблицах 1 и 2.
Таблица 1. Гигроскопичность полиэфирной ткани, обработанной хлоридом хрома (Ш) в присутствии пластификатора - бензойной кислоты. Таблица 2. Гигроскопичность полиэфирной ткани, обработанной хлоридом хрома (Ш) в присутствии пластификатора - салициловой кислоты
Концентрация Мольное Гср ,
соли,моль/л соотношение %
«соль : БК»
1 1 1,54
0,01 1 2 1,59
1 3 1,63
1 1 1,82
0,05 1 2 1,87
1 3 1,98
1 0 1,21
0,10 1 1 2,69
1 2 2,76
1 3 2,80
Концентрац Мольное Гср ,
ия соли, соотношение %
моль/л «соль : СК»
1 1 1,27
0,01 1 2 1,29
1 3 1,32
1 1 1,52
0,05 1 2 1,55
1 3 1,60
0 1 1,33
0,10 1 1 2,10
1 2 2,13
1 3 2,17
Табл. 1
Табл. 2
Как видно из данных таблиц 1 и 2, с повышением мольного соотношения соль:пластификатор (БК, СК) увеличивается гигроскопичность полиэфирной ткани, наиболее эффективно при этом действует бензойная кислота, которая, как это показано в работе[2], становится лигандом в комплексе с хромом(Ш). Этот комплекс менее устойчив, чем комплекс хрома с салициловой кислотой, благодаря чему после диффузии этих комплексов в толщу волокон бензойная кислота легче высвобождается из комплекса с хромом и пластифицирует полиэфирное волокно, меньшая устойчивость комплексов хрома с бензойной кислотой по сравнению с комплексами, содержащими салициловую кислоту, подтверждается и нашими экспериментами, которые показали, что после обработки ткани в одинаковых условиях водными растворами свободной бензойной и салициловой кислоты с концентрацией 0,3 моль/л, гигроскопичность обработанной ткани составила 1,33% для салициловой и 1,21% для бензойной кислоты. Превышение
гигроскопичности в данном случае при использовании салициловой кислоты возможно объяснить как ее лучшим пластифицирующем действием на полиэфир, так и наличием в ее составе большего числа ионогенных групп по сравнению с бензойной кислотой.
Тест на капиллярность проводили с образцами как исходной полиэфирной ткани, так и обработанной растворами, содержащими хлорид олова(ГУ) или хрома (III) с концентрациями 0,5 М отдельно и в сочетании с бензойной и салициловой кислотами в эквимольном соотношении 1 : 1. В таблице 3 и на рисунке 2 приведены данные по капиллярности полиэфирной ткани. Как видно из этих данных, применение пластификаторов в сочетании с солью ведет к заметному повышению показателя капиллярности.
Таблица 3. Кинетика подъема жидкости при измерении капиллярности полиэфирной ткани
Состав Подъем жидкости (Н), мм
20 минут 40 минут 60 минут
Без обработки 2 5 6
СгС13 17 23 27
СгС13 + БК 33 55 56
БпС14 25 37 51
о о о о о о мм
Рис. 2 - Капиллярность полиэфирной ткани в зависимости от состава модифицирующей ванны: 1 - без обработки; 2 - СгС13; 3 - 8пС14; 4 - ^03 + БК
Выводы: Проведенные исследования по определению гигиенических свойств полиэфирной ткани, модифицированной солями металлов и их композициями с органическими кислотами показали, что такие обработки способствовали повышению гигроскопичности в 2-2,3 раза, а капиллярности волокнистого материала в 8-9,3 раза. Более заметное увеличение капиллярности по сравнению с гигроскопичностью можно объяснить тем, что первый показатель зависит от поверхности свойств волокон в то время, как второй связан с поглощением влаги всем объемом волокна. Это косвенно свидетельствует о том, что исследованные соли сорбируются в основном на поверхности волокон полиэтилентерефталата и лишь незначительно диффундируют в их толщу.
Список литературы
1. Платова, Т.Е. Применение растворов солей для улучшения потребительских свойств волокон/ Т.Е.Платова, В.М. Баранцев // Хим. волокна-, 1999.- № 2.- С. 27-31.
2. Дегтярев, С.В. О природе взаимодействия комплексов хрома (ГГГ) с волокнами на основе полиэтилентерефталата/ С.В.Дегтярев, В.М.Баранцев, Н.П. Дубанкова // Хим. волокна, 2005.-№1. -С.38-39.
