Диссертация на соискание степени доктора философии (PhD) Научные консультанты Кутжанова А. Ж., к т. н., доцент Кричевский Г. Е., д т. н., профессор
жүктеу/скачать 2,82 Mb.
|
Алматинский технологический университет
| Тетр.|4£]
Рисунок 4 - Зависимость интенсивности окраски от температуры крашения 25 23 21 19 ■ 17 15 сЛ 13 * 11 9 7 5 3 1 -1 О Металлические протравы можно описать как ион поливалентного металла, который образует координационные комплексы с определенными красителями. В основной реакции между природным красителем и протравой участвуют два типа связей. Одна из них - ковалентная связь между кислородом гидроксильной группы и атомом металла. Другая - связь между атомом металла и молекулой красителя с двойной связью кислорода, которая также упоминается как «хелатная». Возможно, также может происходить образование красильно-протравных комплексов с участием нескольких молекул красителя. Изменение количества протравы и красителя является одним из способов контроля и изменения цветового оттенка [40]. В данном же случае авторами проведено крашение с одновременным добавлением в качестве протрав сульфатов алюминия и железа (концентрацией от 0 до 9 г/л). Наилучший результат показали образцы с использованием сульфата железа в концентрации 3 г/л, использование же сульфата алюминия не дало положительный эффект. В целом из анализа приведенной работы видно, что получены достаточно хорошие результаты окрашивания полиэфирных волокон. Что объясняется достаточно малым размером молекул природных красителей и их гидрофобностью, а механизм окрашивания полиэфира натуральными красителями аналогичен механизму крашения и фиксации синтетических дисперсных красителей [41]. Способность молекул хлорофилла и его производных к агрегации в растворе необходимо учитывать при выборе режимов крашения в экспериментальной части данной диссертации. В источнике [42] так же описывается использование экстракта крапивы в качестве красящего вещества. Данным экстрактом окрашивали белковые и целлюлозные волокна. В качестве растворителя для получения эктракта использовали водный раствор этанола в разных концентрациях. Таким образом было выявлено, что наибольшую интенсивность цвета можно получить при использовании 100% раствора этанола при 60 °С в течение 60 минут без использования протрав. Наибольшей интенсивностью окраски обладали вискозные и шерстяные волокна, по сравнению с хлопковыми. Испытания устойчивости окраски к стирке, поту, к сухому и мокрому трению показали хорошие результаты, однако устойчивость к воздействию светопогоды была очень низкой. Использование в качестве протрав солей железа и меди привели к появлению серо-голубого оттенка для вискозы и бурого цвета при крашении шерсти. Наибольшее изменение цвета наблюдалось при обработке протравами после крашения. Известна еще одна работа [43] по экстракции хлорофилла из шпината и матэ (падуб парагвайский) и применения его в крашении шелковых и шерстяных тканей. В частности, в работе рассматривается влияние типа и концентрации растворителя при экстракции на интенсивность окраски полученных образцов. Показано, что наибольшей интенсивностью окраски выделились образцы шелковой и шерстяной ткани, окрашенные экстрактом шпината, полученным с применением 65% раствора метилового спирта. Однако эффективность данного метода ставится под сомнение из-за используемого в работе ядовитого для нервной системы человека метанола. Традиционная технология крашения текстильных материалов красителями растительного происхождения использует периодический способ крашения, так как необходимо длительное присутствие окрашиваемых материалов в красильном растворе. Известно, что периодический способ крашения подразумевает большие затраты ресурсов по сравнению с непрерывной. Поэтому имеет смысл применение золь-гель технологии крашения и отделки. Золь-гель метод в процессах отделки текстильных материалов Общие понятия о золь-гель процессе Золь-гель процесс - один из новейших способов в текстильной индустрии при отделке текстильных материалов и нанесения функциональных покрытий на волокна, который так же является одним из направлений в получении наноматериалов. Золь-гель процесс (англ. sol-gel process) — способ получения материалов, предусматривающий получение золя и перевод его в гель, представляющий из себя коллоидную систему, которая состоит из жидкой дисперсионной среды, заключенную в пространственную сетку из соединившихся частиц дисперсной фазы. Общее название «золь-гель процесс» объединяет большую группу методов получения (синтеза) материалов из растворов, существенным элементом которых является образование геля на одной из стадий процесса. Толчком к появлению золь-гель процесса послужил эксперимент, сделанный в 19-м веке, когда алкоксид полученный из SiCl4, начал образовывать гель при воздействии воздуха. Позднее было обнаружено [44], что это вызвано влагой, содержащейся в атмосфере, которая вызвала сначала гидролиз алкоксида кремния, а затем конденсации. С тех пор, закономерности данного процесса широко изучались, что привело к существующим возможностям контролируемого гелеобразования, например, с помощью изменения параметров кислотного или основного катализа, с образованием ксерогелей с очень разными структурами. Химия гидролиза и конденсации ограничена количеством элементов, которые легко образуют алкоксиды, а также высокой реакционной способностью многих из этих соединений. Кроме того, разные скорости гидролиза различных алкоксидов могут привести к существенному разделению фаз и затруднению синтеза тройных или четвертичных систем. Тем не менее, несмотря на «традиционность» золь-гель процесса, данный раздел химии по-прежнему является одной из наиболее широко используемых и изучаемых областей химической технологии получения материалов. Согласно классификации, приведенной в литературе [45], существует следующие виды золь-гель процесса: коллоидный, в котором частицы соединены между собой силами Ван дер Ваальса или водородными связями; с образованием геля из металоксанов, в котором частицы соединены между собой ковалентной связью; с образованием металлических комплексов; с образованием комплексов из органических полимеров. Наиболее подробная информация приведена о классификации приведена в таблице 1. В основе наиболее известного варианта золь-гель процесса лежат процессы контролируемого гидролиза соединений, обычно алкоксидов M(OR)x (M = Si, Zr, V, Zn, Al, Sn, Ge, Mo, W и др.) или соответствующих хлоридов, в водной или органической, чаще спиртовой, среде. Несмотря на большое разнообразие используемых прекурсов и различие получаемых структур, можно выделить 5 основных стадий, характерных для большей части золь-гель процессов: получение золя, путем гидролиза и поликонденсации прекурсора; получение коллоидного раствора, содержащим микрогель, путем поликонденсации с образованием связей металл - кислород - металл; синерзис или старение геля, сопровождаемый желатинизацией и загустеванием раствора; сушка геля до получения пористой структуры (ксерогеля); удаление гидроксильных групп на поверхности геля за счет обжига и прокаливания при температурах выше 800 °С. Таблица 1 - Классификация методов золь-гель синтеза
жүктеу/скачать 2,82 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|