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
- Бұл бет үшін навигация:
- CHCOONa
- Поликонденсация
| Г идролиз
СНтСООН Na?SO3+H?0*20H-(i-C00H _ СНгСООН CH?COONa Si(0H)4*20H- iHpCOOH Поликонденсация -О^Н+пНгО Si(OH)4+(OH)4Si -► (ОН),Si — О - Si(0H)3+H20 (OHb-SbO-S«(OHb+S(OH) Крашение ткани с применением красителей растительного происхождения по двухванному способу Влияние режимов обработки на показатели устойчивости и прочности окраски Результаты измерения показателей устойчивости окраски к сухому и мокрому трению, устойчивости к светопогоде, интенсивности окраски, разрывной нагрузки и параметров обработки приведены в таблице 14. Анализ результатов измерения прочности на разрыв позволяет сделать вывод об увеличения прочностных характеристик хлопчатобумажной ткани после крашения с применением двухстадийного золь-гель метода и натуральных красителей. При этом существует закономерность уменьшения прочности на разрыв при повышении температуры термообработки и повышении концентрации лимонной кислоты. Возможно, это может быть связано как с разрушением целлюлозы при воздействии кислот и высоких температур, так и уменьшением подвижности волокон относительно друг друга, за счет уплотнения структуры кремнеземного покрытия [187]. При сопоставлении образцов, обработанные при одинаковых температурах и концентрациях кислоты во второй ванне (рисунок 52), но с разными концентрациями жидкого стекла, то можно сделать вывод об уменьшении прочности с повышением концентрации силиката натрия. ■ Марена ■ Хлорофилл Рисунок 52 - Прочность на разрыв по основе обработанных образцов по двухванному способу 500 К га" 400 Я 1зоо й ш £ 200 О С | 100 CL - о При анализе влияния термической обработки на интенсивность окраски необходимо учитывать вид красителя. Для марены красильной повышение как температуры, так и концентрации кислоты приводит к уменьшению интенсивности, что может быть связано с разрушением красителя, перехода его в область желтого цвета, или разрушения от воздействия высокой температуры. Таблица 14 - Результаты измерения физико-механических свойств и показателей прочности окраски
ности, что может быть связано с разрушением красителя, перехода его в область желтого цвета, или разрушения от воздействия высокой температуры. Для медного комплекса хлорофилла же повышение температуры сопровождается увеличением интенсивности (измерение произведено после промывки), что говорит о лучшей фиксации, за счет уплотнения структуры оксидокремниевого покрытия (рисунок 53). Наличие более плотной структуры кремнеземного покрытия препятствует выходу красителя из волокна, что может быть подтверждено результатами испытания прочности окраски к светопогоде, а также к сухому и мокрому трению, что справедливо для образцов, окрашенных мареной красильной. Если брать во внимание результаты только для медного комплекса хлорофилла, то низкие показатели устойчивости к светопогоде, независимо от режимов обработки, объясняется низкой устойчивостью самого красителя к воздействию ультрафиолетового излучения, при этом стоить отметить, что медный комплекс хлорофилла не изменяет своих цветовых свойств при термообработке в диапазоне температур 120-160 °С, что говорит о его достаточно высокой термостойкости Как и в трехванном крашении для анализа структуры обработанных образцов был использован метод определения устойчивости окраски к поту, результаты которого представлены в таблице 15. Из таблицы видно, что по сравнению с трехванным золь-гель крашением, при двухванном получена худшая устойчивость окраски к поту, это говорит о том, что предварительная обработка протравой улучшает устойчивость окраски к влажно-тепловому воздействию, по-сравнению со способом постобработки. Аналогичная закономерность выявляется и при анализе источников, рассматривающих традиционные периодические способы крашения растительными красителями. 1234567В ■ Марена ■ Хлорофилл Рисунок 53 - Интенсивность окраски образцов при двухванном крашении 1 0,9 0,0 0,7 0,6 Таблица 15 - Устойчивость окраски к воздействию пота
Структура и состав обработанных образцов Для исследования структуры обработанных образцов использован метод электронной микроскопии с EDX анализом по площади. Анализ состава красных (окрашенных эктсрактом марены красильной) образцов методом EDX показал содержание кремния 0,621 и 0,254 % от массы для образцов №1 и №5 соответственно. В данном случае, это обозначает увеличение содержание оксида кремния на волокне с повышением концентрации силиката натрия в первой ванне. Помимо кислорода, углерода и кремния в образцах присутствует натрий. Возможно, что во время промывки не был удален весь цитрат натрия, образуемый в ходе реакции между силикатом натрия и лимонной кислотой. Присутствие таких элементов, как золото и палладий объясняется способом подготовки исследуемых образцов к электронной микроскопии. В процессе подготовки на образцы наносится токопроводящее покрытие для предотвращения разрушения и электризуемости органических волокон хлопка. Результаты EDX анализа для образцов, окрашенных мареной красильной приведены на рисунках 54 и 55 [188]. Анализ структуры поверхности в разном увеличении указывает на присутствие покрытия либо пленки из оксида кремния. Снимки для красных образцов приведены на рисунке 56. Аналогичные результаты показало исследование образцов окрашенным медным комплексом хлорофилла. В данном случае приведены результаты EDX анализа для образцов обработанные при одинаковой температуре и концентрации жидкого стекла, но при разных концентрациях лимонной кислоты во второй ванне: при 50 г/л (рисунок 57) и 20 г/л (рисунок 58) [189]. При более высокой концентрации кислоты содержание оксида кремния возрастает до 1,23 %, а при более низкой - снижается до 0,464%. Так же, как и в случае с тканью, окрашенной мареной, в данных образцах присутствует Au и Pd, частицы которых наносятся для увеличения электропроводности образцов. Для доказательства наличия покрытия приведены снимки образца, окрашенного медным комплексом хлорофилла по режиму №1 (рисунок 59), там же приведен снимок чистого образца (контр). По сравнению со снимками, приведенными в 3-х ванном способе, в данном случае покрытие видно не так явно. Возможно, это связано с наименьшей его толщиной. Получение сведений о толщине покрытия на волокне при помощи сканирующего электронного микроскопа не представляется возможным. Для определения состава и наличия химических соединений использован метод FTIR спектрометрии. Кривые спектров поглощения окрашенных и неокрашенных образцов представлены на рисунке 60. Отсутствие пиков в области 1870 — 1770 см-1, говорит об отсутствии солей цитрата натрия либо об их малом количестве, пики в точках 667 см-1 для красных образцов указывают на наличие тетрапироллов, что подтверждает присутствие красителя. Пики в пределах 3382 - 3442 см-1 свойственны гидроксильным группам целлюлозы. По результатам ИК спектрометрии, можно сделать вывод, что покрытие из оксида кремния присутствует, о чем говорит наличие пика в точке 3760 и 2097 -см. Так как во время подготовки образцов, окрашенных мареной, наблюдалось изменение цвета (переход в сторону оранжевого цвета). Для исследования природы влияния квасцов на фиксацию красителей была проведена спектрофотометрия растворов экстракта марены, медного комплекса хлорофилла, алюмокалиевых квасцов, а также их смесей. Спектрофотометрический анализ проводился в диапазоне видимой и ультрафиолетовой области света 150 - 1100 нм. Результаты исследования растворов красителя и протравы представлены на рисунке 61. Представленные кривые поглощения указывают на отсутствие реакции между медным комплексом хлорофилла и квасцами. В то время как экстракт марены при добавлении квасцов меняет свой цвет от розового к оранжевому, что подтверждается смещением пиков поглощения от 507 нм к 470 нм в видимой области. Отсюда можно сделать вывод, что применение алюмокалиевых квасцов для крашения медным комплексом хлорофилла является не обязательным и может быть исключен из процесса.
жүктеу/скачать 2,82 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||