Направленное изменение свойств поверхности волокнистых материалов в процессах химико-текстильного производства 05. 19. 02. Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья

Вид материала

Автореферат

Содержание 7.2. Способы очистки окрашенных полиэфирных материалов и красильного оборудования, предусматривающие использование ивлана-2 или Рис. 14. Влияние температуры на содержание ТФК (1 – 3) и олигомеров (1' - 3') в водной ванне после обработки полиэфирного волокн 2, 2' – раствором карбамида (0,7 г/л) 7.3. Разработка способа придания антистатических свойств волокнистому материалу на основе полиэтилентерефталата

Подобный материал:

• НаучнЫе принципы создания и применения текстильных вспомогательных веществ на основе, 668.15kb.
• Окислительная деструкция целлюлозы в щелочной среде и разработка целлюлозосохраняющих, 366.8kb.
• Теоретическое обоснование и разработка технологии защиты льноволокон от биодеструкции, 281.77kb.
• Химическая модификация пенькового и джутового волокон регулируемым удалением примесей, 269.25kb.
• Композиции на основе нового метакрилатстирольного сополимера для печати текстильных, 291.25kb.
• Cx-x электроразрядная обработка порошков твердых сплавов с целью изменения структуры, 33.2kb.
• Программа научно-педагогической практики для магистров 1 курса дневной формы обучения, 60.73kb.
• Программа вступительного экзамена по специальности 05. 27. 06 «Технология и оборудование, 81.6kb.
• Разработка автоматизированного метода анализа структуры текстильных паковок крестовой, 260.49kb.
• Рабочая программа и контрольные задания для студентов заочного обучения специальности, 137.08kb.

7.2. Способы очистки окрашенных полиэфирных материалов и красильного оборудования, предусматривающие использование ивлана-2 или карбамида

Для очистки окрашенных полиэфирных материалов и оборудования для их крашения, на поверхности которого имеется осадок олигомеров, рекомендован также способ, предусматривающий использование препарата ивлана-2 или карбамида. Как было показано выше, использование ивлана-2 в процессе крашения полиэфирных материалов приводит к значительному снижению поверхностного содержания олигомеров на волокне. Большого снижения содержания олигомеров на поверхности волокна можно также достичь, используя ивлан-2 (рис. 13, кривая 3) или его наиболее активный компонент – карбамид (рис. 13, кривая 2), при очистке волокнистого материала, окрашенного по классической технологии.

Под действием ПАВ, входящего в состав препарата, происходит диспергирование циклических олигомеров в жидкую фазу, где их гидролиз протекает значительно легче, чем когда они находятся на поверхности полимера.







Рис. 14. Влияние температуры на содержание ТФК (1 – 3) и олигомеров (1' - 3') в водной ванне после обработки полиэфирного волокна в течение 30 мин.:

1, 1' – водой;

2, 2' – раствором карбамида (0,7 г/л);

3, 3' – раствором ивлана-2 (2,5 г/л).


Рис. 13. Влияние температуры на содержание олигомеров на поверхности полиэфирного волокна после его обработки в течение 30 мин.:

1. водой;
   
2. раствором карбамида (0,7 г/л);
   
3. раствором ивлана-2 (2,5 г/л).
   

Таблица 9.

Эффективность использования растворов карбамида для очистки

красильного оборудования от отложений олигомеров

Оборудование	Температура обработки, оС	Продолжительность обработки, мин.	Концентрация карбамида, г/л	Количество олигомеров в ванне, кг	Количество ТФК в ванне, кг
Аппарат 1	80-100	30	1	1,84	0,04
Аппарат 2	80-100	30	1	1,52	0,03

Зависимости, приведенные на рис. 14, показывают, что гидролиз олигомеров в присутствии ивлана-2 и карбамида протекает очень интенсивно, в результате чего в растворе образуются преимущественно продукты их полной деструкции (кривые 2, 3). Очевидно, что ивлан-2 и карбамид также можно использовать для проведения очистительной обработки красильного оборудования, на стенках которого образован осадок олигомеров.

В табл. 9 приведены данные, характеризующие результаты очистительной обработки растворами карбамида аппаратов для крашения полиэфирных тканей в условиях АО «Московский шелк».

Из таблицы видно, что промывка красильных аппаратов раствором карбамида при температуре ≤ 100^оС в течение 30 мин. позволяет удалить с их стенок более 1,5 кг олигомеров, тогда как при использовании классической щелочно-восстановительной обработки на достижение подобного результата требуется около 3 час. Это свидетельствует о высокой эффективности новой очистительной технологии.

7.3. Разработка способа придания антистатических свойств волокнистому материалу на основе полиэтилентерефталата

Выше было показано, что при обработке полиэфирного волокна водным раствором аммиака часть реагента расходуется на взаимодействие с олигомерами. По всей видимости, аммиак вступает в реакцию кислотно-основного взаимодействия с линейными олигомерами и терефталевой кислотой, образовавшимися в результате гидролиза циклических олигомеров ПЭТФ. Аммонийные соли линейных олигомеров находятся как в растворе, так и на поверхности полимера, на которой при определенных условиях способны образовать электропроводящий слой, достаточно прочно связанный с полимером за счет межмолекулярного взаимодействия. Таким образом, наличие на поверхности полимера прочно зафиксированного слоя аммонийных солей линейных олигомеров, обладающего ионной проводимостью и гигроскопичностью, может вызывать значительное снижение электрического сопротивления полиэфирного материала. Однако, как свидетельствует экстремальный характер кривых, приведенных на рис. 16 и 17, формирование такого слоя возможно лишь при строго определенных условиях. При увеличении концентрации аммиака в растворе и продолжительности обработки волокна сверх оптимального уровня линейные олигомеры гидролизуются с образованием аммонийных солей ТФК и переходят в раствор, нарушая целостность электропроводного слоя, в результате чего электрическое сопротивление волокна возрастает.






Рис. 16. Влияние концентрации раствора аммиака на логарифм электрического сопротивления полиэфирного волокна, обработанного водными растворами аммиака в течение 10 мин. при температурах 130^оС (1) и 120^оС (2)

Рис. 17. Влияние продолжительности обработки полиэфирного волокна раствором аммиака концентрации 0,02 моль/л при температуре 130^оС на логарифм электрического сопротивления волокна




Методом адсорбции п-нитрофенола установлено, что при оптимальных условиях обработки увеличивается удельная поверхность полиэфирного материала. Это свидетельствует об изменении морфологии агрегатов олигомеров на поверхности пленки. По всей видимости, под действием аммиака происходит дробление их крупных кристаллических образований на более мелкие, расположенные на близких расстояниях друг от друга. Они образуют единую поверхность рыхлой структуры, которая характеризуются большей площадью.

Проведенные исследования послужили основой для создания принципиально новой технологии снижения электризуемости полиэфирных текстильных материалов без использования традиционных антистатических препаратов (Патент SU №1806236). Данная технология заключается в обработке полиэфирных материалов водным раствором аммиака концентрации 0,02 – 0,03 моль/л в течение 10 мин. при 130^оС.

Величина снижения электрического сопротивления полиэфира под действием водного аммиака и высоких температур существенно превышает аналогичный показатель, достигаемый при использовании одного из традиционных антистатиков – неионогенного препарата ОС-20. Так, после воздействия аммиака в оптимальных условиях электрическое сопротивление полиэфира снижается с 6,1·10¹⁴ Ом до 3,8·10⁸ Ом, тогда как при использовании ОС-20 эта характеристика снижается лишь до 2,5·10¹² Ом.

Новый способ антистатической обработки полиэфирных материалов обеспечивает устойчивый эффект снижения электрического сопротивления волокна (выдерживает до 5 стирок) и позволяет отказаться от дорогостоящей, нестойкой обработки ПАВ. Обработка волокнистого материала может осуществляться в аппаратах любого типа, работающих под давлением.