Гр = max (S^2, Sy2) inlii (S^*2, Sy2) (11)
W = I(Yi-AYi)2/(N-d) v 7
1
где d - число значимых коэффициентов в уравнении регрессии; Sy - дисперсия воспроизводимости; S^2 - оценка дисперсии адекватности. Табличное значение F-критерия Фишера определяют по таблицам [177 с.200- 201] в зависимости от заданной статистической надежности.
68
3 РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Однованный способ крашения ткани с применением печатных пигментов
Для исследования возможности крашения х/б тканей с использованием золь-гель метода, сначала проводили крашение образцов печатными пигментами, не имеющими сродства с волокном. Обработка проходила согласно методикам, описанных в разделе 2.2.1 и 2.2.2. Сущность процессов состояла в первоначальном приготовлении окрашенного золя и пропитки им образцов хлопчатобумажной ткани [178], с последующей сушкой и термофиксацией (110-150 °С в течение 1 минуты) и промывкой в растворе, содержащим ПАВ. Полученные образцы были испытаны на устойчивость окраски к сухому и мокрому трению. Результаты приведены в таблице 2.
Таблица 2 -Устойчивость окраски к трению
Показатель
|
Устойчивость окраски к трению
|
Темп-ра
|
110 °С
|
120°С
|
130°С
|
140°С
|
150°С
|
Вид
|
сух.
|
мокр.
|
сух.
|
мокр.
|
сух.
|
мокр.
|
сух.
|
мокр.
|
сух.
|
мокр.
|
ТЭОС :спирт:вода 1:2:7 (алкоксидный)
|
2/2
|
2/2
|
2/2
|
2/2
|
3/3
|
2/2
|
3/3
|
3/3
|
4/4
|
3/4
|
Na2SiO3:H2O
1:19
(коллоидный)
|
2/2
|
2/2
|
2/2
|
2/2
|
3/3
|
2/2
|
3/3
|
3/3
|
3/4
|
3/4
|
Из таблицы видно, что наилучшая устойчивость окраски к трению достигается повышением температуры термической обработки. Возможно, это происходит из-за снижения хрупкости получаемого покрытия, за счет уплотнения структуры кремнезема на поверхности волокна, либо за счет повышения адгезии покрытия к хлопковому волокну. Для того чтобы оценить эффективность окрашивания с помощью однованного золь-гель метода была проведена визуальная оценка качества окрашивания образцов после трехкратной промывки (рисунок 34).
Из рисунка видно, что данные два способа не позволяют получить равномерную и прочную окраску ткани. Это связано с плохой степенью пропитки волокнистого субстрата золем, который к моменту обработки уже начинает приобретать сетчатую трехмерную структуру (происходит загеливание раствора). Еще одним фактором, выявленным в процессе приготовления образцов, является сложность контроля за состоянием золя в процессе пропитки - переход из золя в гель происходит быстрее с уменьшением объема золя к массе образца.
0
а - Na2SiO3, б - ТЭОС Рисунок 34 - Сравнение окраски после трехкратной промывки образцов
Таким образом установлено, что наиболее привлекательным с данной точки зрения является использование ТЭОС. Его применение позволяет немного замедлить процесс гелеобразования во время пропитки, однако отклонение рН зольного раствора в большую или меньшую сторону во время погружения образца, может существенно повлиять на возможность гелеобразования. Это может привести к отсутствию реакции гидролиза ТЭОС и его испарении при сушке.
При использовании алкосиланов необходим точный контроль рН раствора. Несмотря на то, что использование ТЭОС позволяет получить достаточно хорошую фиксацию красителя на волокне и данный прекурсор наиболее часто упоминается в проанализированных работах, его использование имеет следующие недостатки:
Во-первых, существенно растет стоимость готовой продукции из-за его высокой цены.
Во-вторых, его использование подразумевает применение этилового спирта, что также влияет на стоимость не в лучшую сторону, а при использовании изобутилового спирта повышается риск токсического отравления работников.
В-третьих, приготовление раствора по меньшей мере занимает около полутора часов.
В связи с вышесказанным использование алкосиланов в данном случае нецелесообразно. Поэтому далее в работе в качестве гелеобразующего компонента был выбран силикат натрия. Но ввиду его большой скорости загеливания был пересмотрен способ самой обработки.
Двухванный способ крашения пигментами с применением
метасиликата натрия
Образцы окрашивали согласно методике, приведенной в разделе 2.2.3. Задача эксперимента, описанного в данном разделе, состояла в получении функционального нанопокрытия и равномерном его распределении на поверхности волокна, за счет раздельной пропитки, сначала раствором исходного гелеобразующего вещества и красящего пигмента, а затем раствором катализатора гидролиза (инициатором гелеобразования), с последующим отжимом, сушкой и термической обработкой [179]. При этом, было решено поднять температуру термической обработки.
Использование данного метода позволило бы избежать преждевременного загеливания зольного раствора. Полученные образцы исследовали с помощью следующих методов:
метод определения воздухопроницаемости;
метод определения разрывной нагрузки;
определение прочности окраски к сухому и мокрому трению;
определение коэффициента отражения и расчет коэффициента Г уревича-Кубелки-Мунка;
растровая электронная микроскопия с энергодисперсионным анализатором. Подробное описание данных методов приведено в разделе 2.4.
расчет привеса образцов с помощью измерения масс до и после обработки.
Распределение и кодировка образцов в соответствии с режимами показана в таблице 3.
Таблица 3 - Кодировка образцов и режимы их обработки
№
обр.
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
18
|
Сс,
г/л
|
100
|
100
|
100
|
75
|
75
|
75
|
50
|
50
|
50
|
100
|
100
|
100
|
75
|
75
|
75
|
50
|
50
|
50
|
Ск,
г/л
|
50
|
35
|
20
|
50
|
35
|
20
|
50
|
35
|
20
|
50
|
35
|
20
|
50
|
35
|
20
|
50
|
35
|
20
|
tобр,
ОС
|
160
|
160
|
160
|
160
|
160
|
160
|
160
|
160
|
160
|
180
|
180
|
180
|
180
|
180
|
180
|
180
|
180
|
180
|
В таблице обозначены: СЖС. - концентрация жидкого стекла; СЛК. - концентрация кислоты; 1обр - температура термофиксации
|
После обработки наблюдалось увеличение массы, показатель привеса колебался в пределах 0,125 - 1,408 %. Что указывает на присутствие кремнеземного покрытия, а так же фиксации красителя на текстильном материале. Относительный привес образцов показан в таблице 4.
После взвешивания образцы испытывали на воздухопроницаемость (таблица 4), на устойчивость окраса к сухому и мокрому трению, а так же измеряли разрывную нагрузку по основе и утку (таблица 5).
Таблица 4 - Изменение массы образцов после обработки
№ обр.
|
А, %
|
№ обр.
|
А, %
|
№ обр.
|
А, %
|
1
|
0,838
|
7
|
0,705
|
13
|
0,785
|
2
|
0,547
|
8
|
0,125
|
14
|
0,969
|
3
|
0,824
|
9
|
1,127
|
15
|
0,663
|
4
|
0,265
|
10
|
0,909
|
16
|
0,808
|
5
|
0,842
|
11
|
0,828
|
17
|
1,408
|
6
|
0,744
|
12
|
0,319
|
18
|
0,431
|
Таблица 5 - Показатель воздухопроницаемости обработанных образцов
№ обр.
|
Воздухопроницаемость,
дм3/(м2с)
|
№ обр.
|
Воздухопроницаемость,
дм3/(м2с)
|
1
|
169,2
|
11
|
170,0
|
2
|
168,9
|
12
|
168,0
|
3
|
166,9
|
13
|
164,8
|
4
|
168,0
|
14
|
161,9
|
5
|
171,3
|
15
|
168,9
|
6
|
171,9
|
16
|
168,5
|
7
|
170,3
|
17
|
170,8
|
8
|
171,1
|
18
|
170,5
|
9
|
169
|
0*
|
167,8
|
10
|
168,9
|
0**
|
172,4
|
|
Достарыңызбен бөлісу: |