Розробка і застосування композиційних текстильно-допоміжних речовин для вибілювання бавовняних матеріалів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Херсонський державний технічний університет

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

05.19.03 - Технологія текстильних матеріалів

Розробка і застосування композиційних текстильно-допоміжних речовин для вибілювання бавовняних матеріалів

Ксенжук Наталя Іванівна

Херсон 2002

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Херсонському державному технічному університеті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор технічних наук, професор Сльозко Григорій Федорович, Херсонський державний технічний університет, завідувач кафедри технічної хімії та харчових технологій

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Якимчук Радій Палладійович, Херсонський державний технічний університет, завідувач кафедри механічної технології волокнистих матеріалів;

доктор технічних наук, старший науковий співробітник Поліщук Степан Олександрович, Інститут хімічної технології і промислової екології ВАТ ІБарвникІ, начальник відділу маркетингу.

Провідна установа:

Львівська комерційна академія, кафедра товарознавства непродовольчих товарів, Центральна спілка споживчих товариств України, м. Львів

Захист відбудеться І 20 І червня 2002 р. о 10.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 67.052.02 при Херсонському державному технічному університеті за адресою: 73008, Україна, м. Херсон, Бериславське шосе, 24.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського державного технічного університету за адресою: 73008, Україна, м. Херсон, Бериславське шосе, 24.

Автореферат розісланий І 17 І травня 2002 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради Сумська О.П.

1. Загальна характеристика роботи

текстильний холодне вибілювання бавовна

Актуальність теми. На Україні є три великих текстильних підприємства: Херсонський, Тернопільський і Донецький бавовняні комбінати, сумарна потужність яких складає 500 млн. метрів бавовняних тканин на рік. Для забезпечення фабрик опоряджувального виробництва технологічною парою і гарячою водою були побудовані: у Херсоні - ТЕЦ, а в Тернополі і Донецьку - великі парокотельні цехи. Відсутність теплоносіїв, неритмічне постачання бавовни, неповне завантаження потужностей (5-12 %) і відсутність основних текстильно-допоміжних речовин в Україні роблять продукцію текстильних підприємств неконкурентоспроможною.

Створення нових текстильно-допоміжних речовин і технології їх застосування дозволить розробити енерго- і ресурсозберігаючий спосіб вибілювання бавовняних матеріалів і впровадити його в промислове виробництво.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами.

Дисертаційна робота виконана відповідно до програми соціально-економічного розвитку Херсонської області на 2001 р., затвердженої рішенням ХVІ сесії двадцять третього скликання № 320 від 22.12.2000 р. (п. 1.4 Комплексна програма енергозбереження Херсонської області на період до 2010 р. Додаток до програми: п. 1.6 Впровадження енергозберігаючих технологічних процесів при вибілюванні, виключаючи споживання теплової енергії, і фарбування тканинІ).

Робота цілком відповідає п.п. 3,6,7 статті 7 Закону України Про пріоритетні напрямки розвитку науки і техніки.

Роль автора полягає в постановці проблеми, дослідженні і розробці нових текстильно-допоміжних речовин і технології Холодного вибілювання бавовняних матеріалів.

Мета і задачі дослідження. Метою даної роботи є розробка текстильно-допоміжних речовин і енергозберігаючої технології Холодного вибілювання бавовняних матеріалів.

Для досягнення поставленої мети було намічено вирішити наступні задачі:

запропонувати і підібрати для процесів вибілювання бавовняних матеріалів уповільнювачі розкладання пероксиду водню;

вибрати інгредієнти для створення композиційних текстильно-допоміжних речовин;

запропонувати і розробити композиційні текстильно-допоміжні речовини;

визначити вплив компонентів вибілювальної ванни на хімізм вибілювання бавовняного волокна;

оцінити якість бавовняних матеріалів, вибілених при температурі 4-35 0С;

розробити і зареєструвати в органах Державного стандарту Технічні умови на нові текстильно-допоміжні речовини;

оцінити економічну й екологічну ефективність розробленої технології Холодного вибілювання бавовняних матеріалів у порівнянні з традиційною технологією вибілювання;

провадити нову технологію Холодного вибілювання бавовняних матеріалів на текстильних підприємствах.

Об'єкт дослідження - процес підготовки бавовняних матеріалів.

Предмет дослідження - розробка і застосування композиційних текстильно-допоміжних речовин для Холодного вибілювання бавовняних матеріалів.

Методи дослідження - методом спектрофотометрії: на приладі Specoll-10 (ф. Карл Цейс, Німеччина) визначали ступінь білості, на приладі Specord M-40 знімали спектри поглинання суміші динітродисульфокислоти стильбену і комплексом карбаміду з пероксидом водню. Методом потенціометричного титрування визначали взаємодію Пероксу з динітродисульфокислотою стильбену. Шляхом кислотного, окисно-відновного титрування та за допомогою спектрального аналізу визначали структуру комплексу пероксиду водню з карбамідом. Жорсткість, капілярність, ступінь білості, стійкість до витирання, розривні характеристики, зміну розмірів тканин після мокрої обробки визначали у відповідності з нормативно-технічною документацією, зареєстрованою в органах Держстандарту. Достовірність одержаних результатів забезпечується застосуванням повірених приладів і методів сучасної математичної статистики для обробки експериментальних результатів і підтверджується їх погодженням з практичними результатами.

Розрахунки проводилися з використанням ІВМ - сумісного персонального комп'ютера в середовищі Microsoft ExelІ, Microsoft Word.

Наукова новизна одержаних результатів. Вперше запропоновано як уповільнювачі розкладання пероксиду водню у вибілювальній ванні органічні аміни й аміди карбонових кислот, що дозволили збільшити час контакту окислювача з супутніми речовинами бавовни, знизити температуру вибілювання до температури 4-35 0С і виключити деструкцію целюлози.

Вперше запропоновано використовувати в якості гідротропних добавок у композиційних текстильно-допоміжних речовинах метилові ефіри карбонових кислот рослинної олії і комплекс карбаміду з лимонною кислотою.

Вивчено хімізм деструкції природних забарвлюючих речовин бавовняного волокна комплексом карбаміду з пероксидом водню в процесах вибілювання бавовняних матеріалів.

На основі отриманих результатів запропонована і розроблена технологія вибілювання бавовняних матеріалів при температурі 4-350С.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблені композиційні текстильно-допоміжні речовини: вибілювач Перокс, Дерма-Текс, Біло-Текс, композиція для Холодного вибілювання Файно-Текс і технологія їх застосування дозволили збільшити міцність волокон на 19-60 %, підвищити ступінь білості, збільшити стійкість до витирання в 2-3 рази в порівнянні з відомою класичною технологією підготовки.

Впровадження текстильно-допоміжних речовин і технології Холодного вибілювання дало можливість знизити витрати: пари - на 704,5 кг / 1000 м тканини, води - на 6,1 м3 / 1000 м тканини, електроенергії - на 8 квт/ч / 1000 м тканини. Собівартість вибілювання за розробленою технологією знижується в 1,5 рази, обсяг стічних вод скорочено у 4 рази, вивільняється більш як 50 % технологічного устаткування, виключаються стадії розшліхтовування й відварювання бавовняних тканин. Поліпшуються умови праці робітників і створюються умови для зниження екологічного навантаження на навколишнє середовище.

Виконана робота впроваджена в масове виробництво на бавовняних комбінатах: ВАТ Херсонський бавовняний комбінат, ВАТ ТекстерноІ (м. Тернопіль), ВАТ Донтекс (м. Донецьк). З 1998 року по 2001 рік за запропонованою технологією вироблено 23 млн. м тканини.

Особистий внесок здобувача. Постановка й обґрунтування задачі і мети дослідження. Критичне вивчення науково-технічної, патентної інформації і виробничого досвіду з питань створення композиційних текстильно-допоміжних речовин і технології вибілювання бавовняних матеріалів. Теоретичне обґрунтування можливості застосування композиційних текстильно-допоміжних речовин у процесах вибілювання бавовняних матеріалів, виконання експериментальних досліджень у лабораторних і виробничих умовах, наукова інтерпретація отриманих результатів. В наукових працях [1-5,7-14], опублікованих із співавторами, здобувачу належить вивчення, розробка та впровадженням нових текстильно-допоміжних речовин і технології їх застосування у виробництво. Співавтори публікацій надавали допомогу в оптимізації технологічних процесів безпосередньо в промислових умовах при впровадженні роботи.

Апробація результатів дисертації. Основні положення і результати дисертації були заслухані й обговорені:

- на Всеукраїнській науково-технічній конференції Проблеми легкої і текстильної промисловості на порозі нового століття, м. Херсон, 1999 р.;

- на Всеукраїнській науково-технічній конференції Проблеми легкої і текстильної промисловості на порозі нового століття, м. Херсон, 2000 р.;

- на конференції Проблеми легкої і текстильної промисловості України, м. Херсон,2001 р.;

на технічній раді ВАТ Херсонський бавовняний комбінат, м. Херсон, 1998 р.

Результати роботи обговорювалися в пресі (газетах: ?Урядовий кур'єр?, ?Голос України? та інші), на телебаченні.

Публікації. Список опублікованих праць за темою дисертації містить 17 найменувань: статей у наукових журналах - 7, у матеріалах конференцій - 3, патентів України на винахід - 7.

Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел, додатку. Дисертаційна робота містить 127 сторінок машинописного тексту, 28 таблиць, 9 рисунків і додаток, 115 найменувань бібліографічних посилань. Обсяг додатку 36 сторінок.

У додатку представлені акти випробувань розроблених текстильно-допоміжних речовин, технічні умови на їх виробництво та гігієнічні характеристики, акти впроваджень.

2. Основний зміст роботи

У вступі розкрито сутність і стан наукової проблеми, обґрунтована необхідність проведення дослідження і актуальність теми, сформульовані мета і задачі дослідження, показані наукова новизна і практичне значення роботи.

У першому розділі дисертації здійснено огляд технологій вибілювання бавовняних матеріалів. Показано, що передові європейські фірми пішли по шляху створення процесу вибілювання при невисоких температурах 60 - 80 0С. Для створення сучасної вітчизняної технології потрібні композиційні вибілювачі та текстильно-допоміжні речовини. Зроблено огляд сучасного стану стабілізаторів пероксидних вибілювальних ванн та текстильно-допоміжних речовин для процесу вибілювання. Особливу увагу звернуто на необхідність використання композицій комплексної дії для вибілювання. Наприкінці розділу зроблено вибір напрямків дослідження.

У другому розділі, що складається з трьох підрозділів, викладено основні методи дослідження.

У підрозділі 2.1 подана характеристика використаних у дисертаційній роботі вибілювачів, текстильно-допоміжних речовин, поверхнево-активних речовин, текстильних та хімічних матеріалів.

У підрозділі 2.2 наведена нормативно-технічна документація, відповідно до якої проводились визначення показників бавовняної тканини.

У підрозділі 2.3 розглянуто методи підготовки бавовняних матеріалів, зокрема, розшліхтовування, вибілювання, та методи аналізу вибілювачів, текстильно-допоміжних речовин. Білість, капілярність вибіленої тканини та її механічні властивості оцінено відповідно до чинних держстандартів. Результати експериментів оброблено відповідно до методів сучасної математичної статистики.

У третьому розділі, що складається з п'яти підрозділів, викладено експериментальну частину роботи.

У підрозділі 3.1 представлено результати створення ефективного вибілювача бавовняних матеріалів при температурі 4-35 0С. До складу вибілювача входить уповільнювач розкладання пероксиду водню, який дозволяє знизити температуру і збільшити час вибілювання в умовах тривалого контакту пероксиду водню з бавовняним волокном.

В якості потенційно можливих уповільнювачів були обрані органічні аміни і аміди карбонових кислот, а саме: N-етилендіамін, N-оксиетилетилендіамін, N,N' - діоксидіетилетилендіамін, діоксиетилкарбамід (карбоксол-2), тетраоксиетилкарбамід (карбоксол-4). Вплив уповільнювачів вибілювання на кінетику розкладання пероксиду водню показаний на рис. 1.

Рис. 1 Кінетика розкладання пероксиду водню в присутності уповільнювача (5 г/л): 1 - без уповільнювача; 2 - діоксиетилкарбамід; 3 - тетраоксиетилкарбамід; 4 - N-етилендiамiн; 5 - N-оксиетилетилендiамiн; 6 - N,N '-дiоксидiетилетилендiамiн

На наступному етапі в якості уповільнювачів були досліджені карбамід, меламін, уротропін. Вплив цих уповільнювачів вибілювання на кінетику розкладання пероксиду водню показано на рис. 2.

Найбільш ефективним уповільнювачем пероксиду водню виявився карбамід, використання якого дозволяє суттєво знизити швидкість розкладання пероксиду водню, збільшити тривалість вибілювання бавовняних тканин при температурі 4 -35 0С і одержати вибілену тканину з показниками білості 86-88%. Запропоновано композиційний вибілювач текстильних матеріалів на основі пероксиду водню, карбаміду та лимонної кислоти. Склад композиційного вибілювача захищений патентом України і одержав назву Перокс.

Перокс дозволяє одержувати ступінь білості, стійкість до витирання, розривне навантаження бавовняних матеріалів більші, ніж нормативні галузеві показники, які одержані за класичною технологією підготовки.

Шляхом кислотного, окисно-відновного титрування та за допомогою спектрального аналізу визначена структура комплексу пероксиду водню з карбамідом у вигляді суміші пероксисольвату карбаміду і пероксиду водню CO(NH2)2 · H2O2 та адукту карбаміду і пероксиду водню:

Показано, що в лужному середовищі в умовах вибілювання Перокс достатньо стійкий і не розкладається.

Рис. 2 Кінетика розкладання пероксиду водню в присутності уповільнювача (5 г/л): 1- без уповільнювача; 2 - уротропін; 3 - меламін; 4 - карбамід

У підрозділі 3.2 на прикладі модельної сполуки динітродисульфокислоти стильбену вивчено хімізм вибілювання бавовняних матеріалів. За допомогою електронних спектрів поглинання модельної суміші показано, що в залежності від водневого показника вибілювального розчину проходить втрата кольору забарвлюючих речовин бавовняного волокна шляхом взаємодії пероксидного аніону НО по подвійним зв'язкам етиленової групи або глибокій деструкції по цій групі.

У підрозділі 3.3 представлено результати розробки і дослідження властивостей композиційних текстильно-допоміжних речовин для вибілювання бавовняних матеріалів. Для очищення бавовни-сирцю від восків, білкових речовин, пектинових та азотистих речовин, геміцелюлоз, тобто від супутніх речовин і речовин, штучно нанесених в прядильному і ткацькому виробництвах, потрібні також текстильно-допоміжні речовини, які мають поверхнево-активні властивості. Основними складовими цих композиційних речовин є поверхнево-активні речовини з високим та низьким значеннями гідрофільно-ліпофільного балансу. В якості поверхнево-активної речовини з високим значенням гідрофільно-ліпофільного балансу використані оксиетильовані спирти і феноли, в якості поверхнево-активної речовини з низьким значенням гідрофільно-ліпофільного балансу - вперше використано метиловий ефір карбонових кислот рослинної олії. Розроблена текстильно-допоміжна речовина одержала торгову назву Дерма-Текс. На ТОВ Лотос (м. Херсон) організовано промислове виробництво текстильно-допоміжних речовин, марки Дерма-Текс: Дерма-Текс 5І і Дерма-Текс 5АІ (ТУ У 14124740-007-98). Детально досліджена поверхнево-активна компонента Дерма-Текс з низьким значенням гідрофільно-ліпофільного балансу - метиловий ефір карбонових кислот рослинної олії. Розроблено технологію одержання цієї сполуки. Дерма-Текс, а саме Дерма-Текс 5АІ, використано при підготовці бавовняних тканин (Холодне вибілювання). Показано високу ефективність речовини.

Виробничі випробування текстильно-допоміжної речовини Біло-Текс НІ були проведені і при вибілюванні бавовняного волокна (70 - 80 0С) в умовах ватної фабрики Торгового Дому Кампус Коттон Клаб (м. Херсон) та показали високу ефективність і технологічність при концентрації препарату 1 г/л (табл. 3).

Спосіб вибілювання бавовни з використанням Біло-Тексів захищений патентом України. Запропонований спосіб вибілювання бавовни дозволяє одержати вибілену вату з показниками, що відповідають ГОСТ 5556-81 Вата медицинская гигроскопическая. Технические условия.

На основі розробленого композиційного вибілювача Перокс і текстильно-допоміжних речовин (марки Дерма-Текс і Біло-Текс) створено принципово нову композицію для холодного вибілювання Файно-Текс (ТУ У 21286584-007-98 ). Композиція має комплексну дію і проявляє властивості стабілізатора, диспергатора, емульгатора, розчинника і руйнівника забарвлюючих натуральних сполук целюлози. Склад Файно-Текса захищений патентом України і включає такі складові: комплекс пероксиду водню і карбаміду, комплексоутворюючі речовини, поверхнево-активна компонента, оптичний вибілювальний препарат, вода.

Використання композицій Файно-Тексу, склади яких наведені в табл. 4, в процесі холодного вибілювання дають можливість одержати високі фізико-хімічні і механічні показники вибіленої тканини (табл. 5).

Запропоновані зразки композицій дозволяють підвищити ступінь білості бавовняної тканини на 2 - 4 %; здатність до витирання у 3,4-3,8 рази; розривне навантаження: по основі - на 11 - 19 %, по пітканню - на 30 - 40 %; поверхневу щільність - на 2,3-5,7 %. Крім того, забезпечується необхідна капілярність тканини і відсоток усадки, що допускається держстандартом.

В теперішній час композиція для холодного вибілювання Файно-Текс випускається серійно і використовується текстильними підприємствами.

У підрозділі 3.4 наведені результати з розробки і вивчення властивостей вітчизняних пом'якшувачів для обробки бавовняних тканин. Ці пом'якшувачі розроблені на основі тих же текстильно-допоміжних речовин, що і для вибілювання, тільки в другому співвідношенні складових. Дослідження по розробці пом'якшувачів для бавовняних тканин проведені в напрямку створення швидкорозчинного Дерма-Текс 30АІ і висококонцентрованого Фібро-Текс 40І препаратів. Обидва препарати захищенні патентами України і показали високу ефективність (табл. 6). Оптимальні показники обробленої тканини досягаються при концентрації Дерма-Текс 30АІ - 15-20 г/л, Фібро-Текс 40І - 7,5-10 г/л.

Розроблені пом'якшувачі для бавовняних тканин успішно випробуванні на ВАТ Херсонський бавовняний комбінат, ВАТ Текстерно (м. Тернопіль).

У підрозділі 3.5 представлено результати розробки і впровадження енергозберігаючої, більш екологічно чистої нової технології холодного вибілювання бавовняних тканин.

На основі створених текстильно-допоміжних речовин (композиційний вибілювач Перокс, композиційні текстильно-допоміжні речовини марок, композиція для холодного вибілювання) створена технологія холодного вибілювання бавовняних тканин. Нова технологія вибілювання відрізняється від сучасних вітчизняних технологій тим, що всі операції вибілювання (розшліхтовування, відварювання та вибілювання) проходять одночасно при температурі 4-35 0С без використання теплоносія, а саме - пари.

Склади розроблених композицій дозволяють об'?днати три різних операції підготовки: розшліхтовування (вилучення шліхти), відварювання (вилучення зі структури волокон природних домішок), вибілювання (надання білості за рахунок переведення природних барвникiв в безколірні) - в одну операцію, яку здійснюють при температурі 4-35 0С.

При цьому спосіб складається з таких стадiй:

- просочення тканини розчином, що містить вибілювач та текстильно-допоміжні речовини;

- віджимання тканини;

- відлежування тканини в ролику або ямах;

- промивання холодною водою;

- сушіння.

Витрати на технологічну воду скорочуються в 1,6 рази.

Висновки

1. Розроблено і науково обґрунтовано композиційні текстильно-допоміжні речовини та їх застосування в енерго- і ресурсозберігаючій технології вибілювання бавовняних матеріалів при температурі 4-35 0С (холодне вибілювання). Вперше запропоновано і вивчено уповільнювачі розкладання пероксиду водню в присутності супутніх речовин бавовняного волокна. Вивчено фізико-хімічні властивості комплексу пероксиду водню з карбамідом в вибілювальній ванні.

2. Вперше запропоновано і досліджено в якості уповільнювачів розкладання пероксиду водню органічні аміни й аміди карбонових кислот. Показано, що процес уповільнення здійснюється шляхом утворення комплексу пероксиду водню з органічними амінами або амідами. Каталізатори, що містяться в супутніх речовинах бавовни та в бавовні, не впливають на розкладання комплексу. Вивчено склад комплексу пероксиду водню з карбамідом.

3. На модельній сполуці динітродисульфокислоти стильбену вивчено хімізм вибілювання бавовняних матеріалів комплексом пероксиду водню з карбамідом. Показано, що знебарвлення здійснюється в результаті деструкції супутніх забарвлених речовин в залежності від рН вибілювального розчину у присутності лужного агенту.

4. Вперше запропоновано і вивчено в композиційних текстильно-допоміжних речовинах метилові ефіри карбонових кислот рослинної олії і комплекс карбаміду з лимонною кислотою в якості гідротропних сполук.

5. Розроблено текстильно-допоміжні речовини для холодного вибілювання, що складаються із суміші поверхнево-активних речовин з високим і низьким значеннями гідрофільно-ліпофільного балансу. Як сполуки з високим значенням гідрофільно-ліпофільного балансу використані оксиетильовані спирти і феноли, з низьким значенням гідрофільно-ліпофільного балансу - вперше використано метиловий ефір карбонових кислот рослинної олії.

6. На основі розробки нових текстильно-допоміжних речовин та їх застосування створена технологія холодного вибілювання бавовняних матеріалів при температурі виробничого приміщення 4-35 0С, що дозволяє знизити енерговитрати (повне виключення використання пари), підвищити продуктивність праці (скорочення стадій розшліхтовування та відварювання), скоротити витрати на випуск 1000 м тканини з 110,45 грн. до 48,56 грн. Запропонована технологія дозволяє підвищити споживчі властивості тканин - зносостійкість у 2-3 рази, міцність до розриву - у 1,2-1,6 рази.

7. Розроблено і зареєстровано в органах державного стандарту технічні умови на виробництво текстильно-допоміжних речовин під торговою назвою Дерма-Текс (ТУ У 14124740-007-98), Біло-Текс (ТУ У 21286584-009-2000), що входять до складу вибілювальної композиції, на композицію для “холодного” вибілювання Файно-Текс (ТУ У 21286584-007-98). Організовано промислове виробництво текстильно-допоміжних речовин. Проведено токсикологічні дослідження. Склади текстильно-допоміжних речовин і композиції для холодного вибілювання захищені патентами України.

Список опублікованих праць за темою дисертаціії

1. Ксенжук Н.И., Слезко Г.Ф. Применение эфиров карбоновых кислот в текстильной промышленности // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - Херсон. - 1998. - № 1. - С. 245-246.

2. Ксенжук Н.И., Козачек О.В., Слезко Г.Ф. Разработка новых моющих средств для текстильной промышленности // Вестник Херсонского государственного технического университета. - Херсон. - 1998. - № 1(3). - С. 288-289.

3. Ксенжук Н.И., Слезко Г.Ф. Применение композиционных мягчителей для обработки хлопчатобумажных тканей // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - Херсон. - 1999. - № 2. - С. 100-101.

4. Ксенжук Н.І., Сльозко Г.Ф. Розробка і дослідження властивостей текстильно-допоміжних речовин для вибілювання бавовняних тканин // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький. - 1999. - Ч.2, №4. - С.45- 48.

5. Ксенжук Н.И., Слезко Г.Ф. Новая технология получения метиловых эфиров карбоновых кислот растительного масла // Вестник Херсонского государственного технического университета. - Херсон. - 1999. - № 3(6). - С. 308-309.

6. Ксенжук Н.І. Застосування нових текстильно-допоміжних речовин для холодного вибілювання бавовняних тканин // Легка промисловість. -

1999. - № 4(180). - С. 59.

7. Ксенжук Н.И., Слезко Г.Ф. Свойства Перокса и применение его в процессах отбеливания хлопчатобумажных тканей // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - Херсон. - 2001. - № 5. - С. 306-310.

8. Пат. 29048 А Україна, МКВ 6 D 06М 13/165. Композиція поліфункціональної дії для обробки матеріалів / Сльозко Г.Ф., Ксенжук Н.І. (Україна); № 97126217; Заявл. 24.12.97; Опубл.16.10.2000. Бюл. № 5-11.

9. Пат. 29049 А Україна, МКВ 6 D 06М 13/165. Композиція для обробки текстильних матеріалів / Сльозко Г.Ф., Ксенжук Н.І., Степаненко Л.П., Степаненко М.Л. (Україна); № 97126218; Заявл. 24.12.97; Опубл.16.10.2000. Бюл. № 5-11.

10. Пат. 30092 А Україна, МКВ 6 D 06М 13/44. Композиція для пом'якшення тканини / Сльозко Г.Ф., Ксенжук Н.І., Степаненко Л.П., Степаненко М.Л. (Україна); № 97126216; Заявл. 24.12.97; Опубл.15.11.2000. Бюл. № 6-11.

11. Пат. 31886 А Україна, МПК 6 D 06L 3/02. Композиція для холодного вибілювання целюлозних текстильних матеріалів / Сльозко Г.Ф., Барановський В.І., Ксенжук Н.І. (Україна); № 98115986; Заявл. 11.11.98; Опубл.15.12.2000. Бюл. № 7-11.

12. Пат. 38215 А Україна, МКВ 7 D 06L 3/02. Композиція для вибілювання текстильних матеріалів із натуральних волокон і суміші волокон / Сльозко Г.Ф., Ксенжук Н.І. (Україна); № 2000063323; Заявл. 07.06.2000; Опубл.15.05.2001. Бюл. № 4.

13. Пат. 38368 А Україна, МКВ 7 D 06М 13/165. Композиція для обробки целюлозних волокон / Сльозко Г.Ф., Ксенжук Н.І., Барановський В.І. (Україна); № 2000063749; Заявл.26.06.2000; Опубл.15.05.2001. Бюл. № 4.

14. Пат. 38286 А Україна, МКВ 7 D 06L 3/02. Спосіб вибілювання бавовни / Сльозко Г.Ф., Черненко В.І., Клочко П.Г., Барановський В.І., Ксенжук Н.І. (Україна); № 2000063528; Заявл. 16.06.2000; Опубл.15.05.2001. Бюл. № 4.

15. Ксенжук Н.І., Сльозко Г.Ф. Текстильно-допоміжні речовини для енергозберігаючої технології вибілювання бавовняних тканин // Сб. трудов Всеукраинской научно - технической конференции ІПроблемы легкой и текстильной промышленности на пороге нового векаІ. - Херсон. - 1999 г. - С. 80-81.

16. Ксенжук Н.І. Нові текстильно-допоміжні речовини для процесів вибілювання вовняних, бавовняних тканин та тканин із суміші волокон // Сб. трудов Всеукраинской научно - технической конференции ІПроблемы легкой и текстильной промышленности на пороге нового векаІ. - Херсон. - 2000 г. - № 4. - С. 167.

17. Ксенжук Н.И., Слезко Г.Ф. Исследование комплекса пероксида водорода и карбамида (Перокса) и его применение в текстильной промышленности // Конф. ІПроблемы легкой и текстильной промышленности УкраиныІ. - Херсон. - 2001. - № 5. - С. 82.

Анотація

Ксенжук Н.І. Розробка і застосування композиційних текстильно-допоміжних речовин для вибілювання бавовняних матеріалів. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.19.03 - технологія текстильних матеріалів. - Херсонський державний технічний університет, Херсон, 2002.

Дисертацію присвячено питанням створення композиційних текстильно-допоміжних речовин для енергозберігаючої, більш продуктивної й економічної технології вибілювання бавовняних матеріалів при температурі 4-35 0С (холодне вибілювання).

У дисертації на підставі практичних досліджень запропоновано новий підхід до створення текстильно-допоміжних речовин для процесу холодного вибілювання бавовняних матеріалів. Створено композиційний вибілювач, композиційні текстильно-допоміжні речовини, що входять до складу композиції для “холодного” вибілювання, композиція для “холодного” вибілювання, що має комплексну дію. Розроблені текстильно-допоміжні речовини освоєні і випробувані з позитивним результатом на текстильних підприємствах.

Створено технологію холодного вибілювання бавовняних тканин. Технологія забезпечує підвищення ступеня білості вибіленої продукції, стійкості до витирання, розривного навантаження, поверхневої щільності, забезпечується необхідна капілярність тканини і стабільність лінійних розмірів.

Ключові слова: вибілювання, композиція для “холодного” вибілювання, текстильно-допоміжні речовини, бавовняні тканини.

Аннотация

Ксенжук Н.И. Разработка и применение композиционных текстильно-вспомогательных веществ для беления хлопчатобумажных материалов. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.19.03 - технология текстильных материалов. - Херсонский государственный технический университет, Херсон, 2002.

Диссертация посвящена вопросам создания композиционных текстильно-вспомогательных веществ и разработке энергосберегающей технологии беления хлопчатобумажных материалов при температуре производственного помещения 4-35 0С (ІхолодноеІ беление).

В диссертации рассмотрены пути снижения расхода энергоресурсов в процессах беления хлопчатобумажных материалов за счет снижения температуры беления. Было выдвинуто предположение, что температуру беления можно снизить, используя стойкие комплексы пероксида водорода, при увеличении времени беления, т.е. контакта белящей частицы комплекса с сопутствующими веществами хлопка и непосредственно с хлопковым волокном. В качестве комплексообразующих веществ с пероксидом водорода были выбраны органические амины и амиды карбоновых кислот и впервые названы замедлителями разложения пероксида водорода в отбельной ванне. Анализ результатов научных исследований процесса беления хлопчатобумажных материалов при температуре 4-35 0С показал, что обязательной составляющей белящей композиции должны быть вещества, замедляющие разложение пероксида водорода в отбельной ванне. Полученные комплексы устойчивы к действию катализаторов разложения пероксида водорода, находящихся в хлопковом волокне и сопутствующих веществах хлопка (железо, медь и др.). Наиболее эффективным и доступным замедлителем из большого числа органических аминов и амидов, обладающих основными свойствами, является карбамид.

В качестве модельного вещества природных красящих веществ хлопка выбрано соединение динитродисульфокислота стильбена, с помощью которого изучался химизм беления хлопчатобумажных материалов. Результаты исследований показали, что в зависимости от рН среды происходит разрушение двойной связи динитродисульфокислоты стильбена с образованием продуктов присоединения. В случае применения гидроксида натрия высокой концентрации (10 г/л) двойная связь динитродисульфокислоты стильбена деструктивно разрушается.

Получены результаты о строении комплекса карбамида с пероксидом водорода и предложен химизм беления этим комплексом при температуре 4-35 0С.

Разработаны и изучены композиционные текстильно-вспомогательные вещества, которые повышают эффективность процесса беления и позволяют регулировать капиллярность хлопчатобумажных тканей: отбеливатель Перокс и текстильно-вспомогательных вещества Дерма-Текс и ІБило-ТексІ. На их основе создана принципиально новая композиция для Холодного беления хлопчатобумажных материалов ІФайно-ТексІ. Композиция обладает комплексным действием и проявляет свойства стабилизатора, диспергатора, эмульгатора, растворителя и разрушителя окрашенных натуральных соединений целлюлозы.

В состав разработанных текстильно-вспомогательных веществ входят вещества с низким значением гидрофильно-липофильного баланса и с высоким значением гидрофильно-липофильного баланса. В качестве вещества с низким значением гидрофильно-липофильного баланса впервые предложены метиловые эфиры карбоновых кислот растительного масла, которые проявляют гидротропные свойства, а в качестве составляющей с высоким значением гидрофильно-липофильного баланса - оксиэтилированные спирты и фенолы.

С применением этих же текстильно-вспомогательных веществ только в другом соотношении были получены композиционные текстильно-вспомогательные вещества, которые успешно применены и в качестве мягчителей грифа хлопчатобумажных тканей, отбеленных по ІхолодномуІ способу.

На основе созданных текстильно-вспомогательных веществ (композиционный отбеливатель Перокс, композиционные текстильно-вспомогательные вещества марок Дерма-Текс и ІБило-ТексІ, композиция для Холодного беления ІФайно-ТексІ) разработана технология Холодного беления хлопчатобумажных тканей. Новая технология беления отличается от современных отечественных технологий тем, что все операции беления (расшлихтовка, отварка и отбеливание) проходят одновременно при температуре 4-35 0С без использования теплоносителя, а именно - пара. Составы предложенных композиций способствуют объединению трех разных операций подготовки: расшлихтовка (удаление шлихты), отварка (удаление из структуры волокон сопутствующих веществ), беление (придание белизны за счет обесцвечивания природных окрашенных веществ хлопкового волокна) - в одну операцию, которую осуществляют при температуре 4-35 0С.

Технология Холодного беления хлопчатобумажных тканей обеспечивает повышение степени белизны отбеленных тканей, разрывной нагрузки, поверхностной плотности, также обеспечивается стойкость к истиранию, необходимая капиллярность тканей и стабильность линейных размеров. Технология позволяет сократить затраты на подготовку ткани в 2,25 раза. Качество тканей, отбеленных по разработанной технологии, превышает качество тканей, полученных при белении с применением лучших современных технологий.

Применение технологии позволяет улучшить условия труда рабочих, создает условия для снижения экологической нагрузки отбельных цехов отделочных производств на окружающую среду. Объем сточных вод, стоимость которых в 3 раза превышает стоимость чистой воды, уменьшается в 4 раза. Сточные воды не содержат традиционных продуктов частичного гидролиза целлюлозы, которые усложняют работу канализационных систем отбельных цехов.

Разработаны композиционные текстильно-вспомогательные вещества под названием Дерма-Текс 5І, Дерма-Текс 5АІ, Дерма-Текс 30АІ (ТУ У 14124740-007-98), ІБило-Текс НІ, ІБило-Текс КІ (ТУ У 21286584-009-2000), белящая композиция ІФайно-ТексІ (ТУ У 21286584-007-98 ), составы которых защищены патентами Украины.

Ключевые слова: беление, белящая композиция, текстильно-вспомогательные вещества, хлопчатобумажные ткани.

Summary

Ksenjuk N.I. Development and using of composition textile-auxiliary materials for bleaching wool materials. - Manuscript.

Dissertation for the degrees of the Candidate of Technical Sciences on the speciality 05.19.03 - technology textile materials. - The Kherson State technical university, Kherson, 2002.

Dissertation is denoted to the questions of creation of composition textile-auxiliary materials for power-saving technology, more productive and economical technology of bleaching the cotton wool material at the temperature of surround ambience 4-35 0С (ІcoolІ bleaching).

New approach to creation of textile-auxiliary materials for the process ІcoldlyІ bleaching the cotton wool material is offered in dissertation on the grounds of practical studies. On the grounds of received results are created: composite a bleach, textile-auxiliary materials for bleach compositions, bleach composition, possess complex by the properties. Unique technology ІcoolІ bleaching cotton fabric is created. Technology ensures increasing degrees of whiteness bleaching product, stability to the abrasion, break load, surface density and it is ensured necessary capillary fabric and percent of shrinkage.

Developped textile-auxiliary materials are mastered and practiced with the positive result on textile enterprises.

Keywords: bleaching, bleach composition, are textile-auxiliary materials, cotton wool fabrics.

Размещено на Allbest.ru