Застосування сумішей полімерів для створення модних ефектів на текстильних матеріалах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Застосування сумішей полімерів для створення модних ефектів на текстильних матеріалах

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. В теперішній час вітчизняна текстильна продукція не може скласти конкуренцію текстильним матеріалам закордонного виробництва з ряду чинників, серед яких одним з основних є художнє оформлення тканин.

Рівень художньо-колористичного оформлення тканин значно знизився не тільки в зв'язку з економічними проблемами, але й внаслідок практичного виключення з технологічного процесу опорядження таких способів друкування, як витравлення та резервування. Зазначені способи несуть величезне екологічне навантаження на навколишнє середовище та водяний басейн в зв'язку з використанням сірковмісних сполук, таких як ронгаліт і гідросульфіт, вимагають високих матеріальних і енергетичних витрат.

У цьому контексті виключний інтерес представляє пігментна технологія, що не має недоліків перерахованих вище способів художнього оформлення тканин, і за якою створюють на текстильних матеріалах модні ефекти під золото, срібло, перламутрові, блискучі та інтерферуючі ефекти, а також імітування способів витравлення та резервування.

До перерахованих вище ефектів відносяться також оптичні (матовий), які одержують на тканинах за пігментною технологією шляхом формування в місцях нанесення візерунка полімерної плівки із суміші полімерів.

Полімери для подібних композицій обирають емпіричним шляхом. При аналізі відомих складів, що формують на текстильних матеріалах матові ефекти, було встановлено, що основа композиції - суміші несумісних полімерів.

Несумісність полімерів обумовлює формування молочно - білих плівок, мікрогетерогенна структура яких є причиною розсіювання світла й основою для створення ефекту. Однак, несумісність полімерів одночасно є й причиною низької стійкості, внаслідок чого даний спосіб друкування тканин широкого застосування не одержав. Рішення зазначеної проблеми можливо лише при наявності науково обґрунтованих критеріїв підбору полімерних інгредієнтів для подібних друкувальних складів і способів їх фіксації на текстильних матеріалах. Такі критерії на даний час відсутні.

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

Дисертаційна робота виконана в рамках науково-дослідної роботи БД 4/99 «Розробка теоретичних основ і технологій кольорування текстильних матеріалів різного сировинного складу і ступеня підготовки пігментами», затвердженої на основі рішення експертної ради Міністерства освіти України (протокол №2 від 4.11.1998 р.) відповідно до тематики координаційного плану «Теоретичні і практичні основи створення ресурсозберігаючих екологічно чистих технологій виготовлення товарів широкого вжитку на основі сировинних ресурсів України».

Мета і задачі дослідження. Метою роботи є підвищення художньо-колористичного рівня оформлення текстильних матеріалів шляхом створення на них стійких модних ефектів друкування, сформованих сумішами полімерів і рівня конкурентноздатності вітчизняної текстильної продукції.

Для досягнення поставленої мети в роботі необхідно вирішити наступні задачі:

на основі термодинамічного підходу оцінити ступінь сумісності основних полімерів, які використовують в оздоблювальному виробництві;

вибрати полімерні інгредієнти для друкувальних композицій;

запропонувати способи підвищення художнього рівня ефекту;

забезпечити високу стійкість ефекту до фізико - механічних впливів;

дослідити можливість виключення з друкувальних сумішних полімерних композицій формальдегідвміщуючих препаратів;

розробити склади друкувальних композицій на основі сумішей термодинамічно несумісних полімерів для створення матових ефектів;

здійснити перевірку результатів друкування у виробництві;

оцінити економічну й екологічну ефективність розробленої технології створення візерунків в порівнянні з традиційним способом локального руйнування барвника при витравному способі друкування.

Об'єкт дослідження - друкування текстильних матеріалів композиційними полімерними складами.

Предмет дослідження - застосування друкувальних складів на основі сумішей полімерів.

Методи дослідження. У роботі використано термодинамічний підхід до вибору полімерних компонентів друкувальної композиції, заснований на оцінці термодинамічних параметрів полімерів і розрахунку критерію термодинамічної сумісності. При цьому вирішували задачу зворотну: вибирали полімери з низьким ступенем сумісності, оскільки саме такі суміші формують плівки, що характеризуються мутністю і створюють на тканині матові ефекти.

Для розрахунку термодинамічних параметрів полімерів використовували комп'ютерну програму «CHEMOS» ІНЕОС Російської академії наук. На підставі одержаних термодинамічних характеристик ступінь сумісності полімерів оцінювали за критерієм розчинності .

Для оцінки якості оптичного ефекту використовували оптичні характеристики полімерних плівок. Оптичну щільність композиційних полімерних плівок вимірювали на спектрофотометрі СФ - 56 і розраховували коефіцієнт мутності. Якість ефекту на тканині оцінювали за допомогою фотоелектричного блисковимірювача ФБ - 2 при геометрії освітлення-спостереження 45 / 00 шляхом порівняння з робочим стандартним зразком білої поверхні, коефіцієнт яскравості якої 93%.

Механізм підвищення стійкості ефектів на тканині вивчали за допомогою УФ-спектроскопії.

При виборі способу підвищення стійкості ефекту застосовували колоїдно-хімічний підхід та хімічну теорію підвищення адгезії полімерних складових.

Адгезійну міцність систем типу субстрат - адгезив оцінювали по руйнівному напруженню sр. Адгезійну міцність модифікованих полімерних плівок - по міцності на розрив та відносне подовження. Гідролітичну стійкість модифікованих полімерних плівок оцінювали по ступеню набухання в мильно - содовому розчині, склад якого відповідав ДСТ 9733.4-83.

Аналіз якості надрукованих тканин та фізико - хімічних показників полімерних плівок проводили відповідно до чинних Держстандартів.

Результати експериментів оброблені відповідно до методів сучасної математичної статистики з використанням кореляційно - регресійного аналізу та IBM-сумісного персонального комп'ютера класу РС/АТ.

Наукова новизна роботи. Вперше в області технології текстильних матеріалів зроблено оцінку термодинамічного критерію сумісності, на основі нього запропоновано науково обґрунтований підхід до вибору полімерних компонентів опоряджувальних складів, що передбачають використання сумішей полімерів.

Запропоновано спосіб підвищення яскравості і стійкості матового ефекту, заснований на зниженні здатності полімерів до взаєморозчинення за рахунок зменшення рухливості макромолекул.

У процесі виконання досліджень автором отримані наступні основні наукові результати:

теоретично обґрунтований вибір основних полімерних інгредієнтів друкувальних складів для створення матових ефектів на текстильних матеріа-лах;

зроблена оцінка термодинамічної сумісності полімерних компонентів друкувальної композиції;

показано, що особливо стійкі ефекти на текстильних матеріалах можна одержати введенням у друкувальні склади комплексоутворюючих сполук;

запропоновано спосіб підвищення яскравості і стійкості матового ефекту на основі складів, що містять поліуретан за рахунок добавок тіосечовини.

Практичне значення одержаних результатів:

розширено можливості й обсяги використання найбільш ефективної в економічному плані пігментної технології для художнього кольорування текстильних виробів;

покращено художньо-колористичне оформлення текстильної продукції;

підвищено якість продукції;

знижена її собівартість;

зменшено екологічне навантаження текстильних підприємств на навколишнє середовище.

Особистий внесок здобувача. Постановка й обґрунтування задач і мети дослідження. Аналіз науково-технічної літератури і патентної інформації. Проведення експериментальних досліджень, їх аналіз та узагальнення, математична обробка експериментальних даних, формулювання висновків. Теоретичне обґрунтування і створення композицій для матових ефектів на основі сумішей термодинамічно несумісних полімерів.

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

на науковому семінарі кафедри хімічної технології волокнистих матеріалів Херсонського державного технічного університету, 1997-1998 р.;

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

на Міжнародній науково - технічній конференції «Новітні технології в легкій промисловості і сервісі», Хмельницький, 1999 р.;

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

на науковому семінарі технологічного факультету Херсонського державного технічного університету, 2000 р.;

на науковому семінарі кафедри товарознавства непродовольчих товарів Львівської комерційної академії, Центральна спілка споживчих товариств України, м. Львів, 2001 р.

Публікації. Список опублікованих праць за темою дисертації містить 8 найменувань, серед яких: статей у наукових журналах - 3, у матеріалах конференцій - 3, патент Росії та позитивне рішення на видачу патенту України.

У роботах, виконаних у співавторстві, здобувачу належить виконання розрахунку термодинамічних параметрів полімерів та оцінка ступеня їх сумісності, теоретичне обгрунтування створення композицій для матових ефектів та підвищення показників їх якості та стійкості.

Структура й обсяг дисертації. Дисертаційна робота складається з вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел, додатка. Дисертаційна робота містить основної частини 120 сторінок машинописного тексту; 28 таблиць, 11 рисунків і додаток, 105 найменувань літературних джерел.

Основний зміст роботи

полімер оздоблювальний друкувальний текстильний

У вступі обґрунтована актуальність теми, сформульовані мета і задачі дослідження, викладені наукова новизна та практичне значення роботи.

У першому розділі дисертації представлено огляд літератури, у якому розглянуті традиційні і сучасні методи створення художньо - колористичних ефектів на текстильних матеріалах. Показано переваги друкування тканин за пігментною технологією в порівнянні зі способами витравлення та резервування, у тому числі з екологічної, економічної і технологічної точок зору.

Описано принципові особливості створення на текстильних матеріалах матових ефектів, які утворюють суміші полімерів за рахунок мутності композиційних полімерних плівок, обумовлених несумісністю полімерів.

Розглянуто теоретичні основи сумісності полімерів та причини утворення двофазних систем на основі сумішей полімерів. Висвітлено критерії сумісності, а також проаналізовані причини сумісності і несумісності не тільки з урахуванням хімічних властивостей індивідуальних компонентів, але й впливу специфічної міжмолекулярної взаємодії, що виникає між ними.

Підкреслено, що з цих позицій вибір компонентів для друкувальних композицій не здійснювався. У той же час термодинамічні характеристики при оцінці сумісності полімерів мають переважне значення, відповідно до чого розробка складів для формування матових ефектів повинна здійснюватися з термодинамічних позицій.

Теоретично обґрунтований вибір поліуретану як основного полімеру для формування матового ефекту, який характеризується специфічною хімічною будовою та наявністю двофазної структури, а також несумісністю з більшістю полімерів, що використовують в опоряджуванні тканин.

Наприкінці першого розділу зроблено вибір напрямку дослідження.

У другому розділі викладені загальна методика й основні методи дослідження.

Оцінку термодинамічних і структурних параметрів полімерів здійснювали за допомогою комп'ютерної програми «CHEMOS» ІНЕОС Російської академії наук. Програма призначена для вирішення за допомогою ЕОМ двох основних задач, зв'язаних з комп'ютерним дизайном органічних рідин і полімерів, а також розрахунком їх основних термодинамічних параметрів та властивостей.

Алгоритм розрахунку, використаний у програмі, базується на встановленні кількісного зв'язку фізичних властивостей органічних речовин з їх хімічною будовою. Такий підхід розвивається в ІНЕОС РАН під керівництвом професора Аскадського О.О.

Новизна підходу полягає в його атомічності, що вигідно відрізняє його від розповсюдженого методу групових внесків і дозволяє розраховувати властивості для необмеженого числа полімерів та сополімерів.

Отримані результати використовували для розрахунку ступеня сумісності досліджуваних пар полімерів з метою визначення оптимальної суміші, що формує на текстильних матеріалах матові ефекти.

У розділі приведені способи друкування текстильних матеріалів і методики аналізу якості надрукованих тканин. Аналіз якості надрукованих тканин і фізико - хімічних показників полімерних плівок проводили відповідно до чинних Держстандартів.

Для оцінки якості ефекту використовували оптичні характеристики вільних плівок та відбитків на тканині. Оптичну щільність вільних композиційних полімерних плівок вимірювали на спектрофотометрі СФ - 56 і розраховували коефіцієнт мутності. Ефект на тканині вимірювали за допомогою фотоелектричного блисковимірювача ФБ - 2 при геометрії освітлення-спостереження 45/00 шляхом порівняння з робочим стандартним зразком білої поверхні.

Пігментна технологія характеризується специфічним способом фіксації, в основі якого лежать процеси адгезії полімерних інгредієнтів друкувальних складів до субстрату. Відповідно до цього застосовано колоїдно - хімічний підхід та хімічну теорію підвищення адгезії компонентів для вирішення проблеми стійкості ефектів на текстильних матеріалах. Адгезійну міцність систем типу субстрат - адгезив оцінювали по руйнівному напруженню sр. Когезійну міцність модифікованих полімерних плівок - по міцності на розрив.

Механізм підвищення стійкості ефектів вивчали за допомогою УФ-спектроскопії. При цьому використовували монохроматор МДР-23 у комплексі з КСВУ-23.

Гідролітичну стійкість модифікованих полімерних плівок оцінювали по ступеню набухання в мильно - содовому розчині за ДСТ 9733.4-83.

У третьому розділі викладені результати експериментальних досліджень. Розділ складається із восьми підрозділів, у яких послідовно представлені: розрахунок термодинамічних і структурних параметрів полімерів із зазначенням їх хімічної будови та міжмолекулярної взаємодії; результати оцінки сумісності полімерів та оптичних характеристик; представлені найбільш несумісні суміші полімерів.

Отриману інформацію використовували для розробки на основі сумішей термодинамічно несумісних полімерів друкувальної композиції для формування на пофарбованих текстильних матеріалах матових ефектів.

Представлено результати досліджень з підвищення стійкості отриманих ефектів до фізико-хімічних впливів за допомогою комплексоутворюючих сполук.

Викладено дані досліджень по підвищенню екологічної безпеки продукції і технології, на основі яких запропонована безформальдегідна полімерна композиція для створення матових ефектів.

Зроблено оцінку якості друку в порівнянні з композиціями, що містять передконденсати термореактивних смол та наведено економічний розрахунок.

У підрозділі 3.1 проаналізовано вплив хімічної будови полімерів на зміну термодинамічних характеристик, приведених у табл. 1.

З метою вибору полімерної пари для отримання матових ефектів розраховані термодинамічні параметри сумісності полімерів, що використовують в обробці тканин, з урахуванням впливу їх хімічної будови та особливостей міжмолекулярної взаємодії по наступним співвідношенням:

1. Температуру склування гомополімера розраховували по формулі:

(1)

де: (?і? Vi) - Ван-дер-Ваальсовий об'єм повторювальної ланки, що складається з Ван-дер-ваальсових об'ємів окремих атомів;

- константа для кожного атома, що характеризує енергію дисперсійної взаємодії;

вJ - константа, що враховує вплив сильних специфічних взаємодій (диполь-дипольна взаємодія різних типів, водневе зв'язування).

2. Повну енергію міжмолекулярної взаємодії Е та її складові - водневі зв'язки Е h, диполь-дипольну взаємодію Е dd, дисперсійну взаємодію Е d обчислювали таким чином:

(2)

;

де: R - універсальна газова постійна;

Тск - температура склування полімеру;

m - число атомів у повторювальній ланці полімеру.

3. Енергія когезії Е* і її частки - за рахунок дисперсійної взаємодії? d, за рахунок диполь-дипольної взаємодії? dd і за рахунок водневого зв'язування? h одержано на основі наступних співвідношень:

(3)

де: - параметр розчинності Гільдебрандта для полімеру;

N - число Авогадро.

;

;

При цьому:

Поява в ланцюгу ПАА карбоксильних груп і часткова зшивка ПАА, а також наявність у ПВС залишкових ацетатних груп сприяють зміні структурних і термодинамічних параметрів у бік підвищення сумісності з поліуретаном. Параметр розчинності ПВА в незначній мірі відрізняється від параметру розчинності поліуретану.

Відзначено, що структурні і термодинамічні параметри поліуретану в значній мірі відрізняються від тих полімерів, які використовують у текстильній промисловості, показники ряду з них на порядок вище, наприклад: Ван-дер-Ваальсовий об'єм (?і? Vi); температура склування ; повна енергія міжмолекулярної взаємодії Е; енергія когезії Е* і її частки. Параметр розчинності поліуретану значно відрізняється - 19,4 (Дж/см3) 1/2, поверхневий натяг - 25,3 мН/м. Ці показники, поряд з високою міцністю й еластичністю ПУ, є підставою для використання ПУ в якості основного полімерного компоненту друкувальних композицій.

У підрозділі 3.2 зроблена оцінка сумісності полімерів за термодинамічним критерієм розчинності .

Термодинамічні параметри сумісності досліджуваних пар полімерів вперше оцінювали за критерієм , виходячи з хімічної будови вихідних полімерів і їх міжмолекулярної взаємодії:

(4)

при цьому: ; де - параметр розчинності Гільдебрандта; - константа, що враховує характер надмолекулярної структури; величина Ф обчислюється по формулі:

(5)

де: Vп1, Vп2 - відповідно мольні об'єми полімерів.

Відзначено, що відповідно до критерію , розчинність спостерігається при розрахункових значеннях більших чи рівних значенню . При цьому, введена вище величина безпосередньо не визначається. Однак, якщо величина є майже постійною, то вводячи позначення:

(6)

(7)

У координатах () залежність являє собою пряму, що виходить з початку координат. Точки, що розташовані вище прямої відповідають несумісності полімерів, а нижче - її наявності.

Відзначено, що при використанні критерію у всіх випадках ліва частина критерію більше правої його частини, тобто має місце абсолютна несумісність. В результаті варто очікувати мікрофазове розшарування полімерної суміші. Це створює передумови для використання даних полімерних пар як основних інгредієнтів друкувальних композицій для одержання матових ефектів, основаних на несумісності полімерів та мутності композиційних полімерних плівок.

Зроблено висновок, що використовуючи термодинамічний критерій сумісності , і рис. 1, що дозволяє чітко розділити полімери за сумісністю, із усієї різноматності полімерів для створення матових ефектів можна рекомендувати наступні суміші: ПУ з ПАА чи ПУ з ПВС.

У підрозділі 3.3 визначено умови, при яких обрані суміші полімерів забезпечували б максимальний розвиток ефекту на текстильних матеріалах, зокрема, досліджували вплив співвідношення полімерів. Критерієм оцінки оптичного ефекту обрано коефіцієнт мутності композиційних полімерних плівок.

За показниками коефіцієнта мутності встановлено, що найбільшого ступеня фазового поділу досягає полімерна система ПУ+ПАА. Відзначено, що плівки, виготовлені із суміші поліуретану з полівініловим спиртом, відрізняються блиском, а плівки із суміші ПУ та ПВА характеризуються більш низькими показниками коефіцієнта мутності, тобто напівпрозорі.

Отримані результати підтверджено при друкуванні тканини сумішшю полімерів поліуретану і поліакриламіду при різному масовому співвідношенні в друкувальній композиції. Оцінку якості матового ефекту на тканині вимірювали на фотоелектричному блисковимірювачі типу ФБ-2 по зміні коефіцієнта яскравості відбитка.

Показник ступеня яскравості відбитка найбільший при рівному масовому співвідношенні полімерних компонентів, причому у всіх випадках відзначається підвищення коефіцієнта яскравості ефекту після обробки в мильному розчині.

Підвищення коефіцієнта яскравості відбувається при підвищенні температури в процесі сушіння і термофіксації тканини внаслідок внутрішньо - та міжмолекулярної конденсації амідних груп поліакриламіду. В результаті порушення лінійної структури полімеру і включень в основний ланцюг шестичлених імідних циклів та утворення вторинно - амідних містків між макромолекулами, відбувається реакція за наступною схемою:

Оскільки імідизація поліакриламіду збільшує молекулярну масу полімеру, підвищуючи в'язкість системи та підсилюючи при цьому ступінь несумісності полімерів, спостерігається підвищення коефіцієнта яскравості матового відбитка.

Встановлено, що активізації відзначених вище перетворень в значній мірі сприяє зниження рН друкувальних складів, в зв'язку з чим було досліджено вплив добавок органічних кислот на зміну коефіцієнта яскравості відбитка та стійкості до фізико-механічних впливів. На основі проведених досліджень в друкувальні склади запропоновано додатково вводити оцтову кислоту.

Таким чином, вивчивши оптичні характеристики полімерних плівок та відбитків на тканині, для одержання матових ефектів рекомендована полімерна суміш ПУ+ПАА у співвідношенні 1:1.

Посиленню ступеня термодинамічної несумісності полімерів сприяє модифікація поліакриламіду алюмометиленсіліконатом натрію. Поліакриламід використовували у вигляді сполуки, відомої за назвою ГПА-У (ТУ 6-14-625-81).

При використанні кремнійорганічних сполук також відбувається підвищення коефіцієнта яскравості матового відбитка. Тому, друкувальна композиція може додатково містити препарат ГКЖ-94, оскільки його введення підсилює ступінь несумісності полімерів.

У підрозділі 3.4 викладено результати досліджень з підвищення показників стійкості ефекту до мокрих обробок.

Приведені результати оцінки впливу передконденсатів термореактивних смол (ПТРС) на стійкість до мильно-содових розчинів, оптичні властивості полімерних плівок та матовий ефект.

Встановлено, що для підвищення стійкості плівки до води та максимального розвитку оптичного ефекту в друкувальні склади доцільно вводити гліказин.

Однак, отримані матові ефекти недостатньо стійкі до фізико-механічних впливів, зокрема, до тертя. Невисока стійкість ефекту пояснюється значною напругою всередині полімерної композиції, що проявляється в зниженні адгезійної міцності полімерної плівки до субстрату.

У підрозділі 3.5 при виборі способів підвищення адгезійної міцності плівки виходили з колоїдно-хімічної концепції підвищення адгезії.

Зроблено припущення, що оскільки поліуретанові іономіри вміщують різноманітні активні угрупування та здатні до комплексоутворювання з іонами металів змінної валентності, то за допомогою останніх можна підвищити стійкість ефекту до фізико-механічних впливів.

Оцінюючи значення по ступеню впливу солей металів змінної валентності на водорозчинність поліуретанової плівки встановлено, що найбільш ефективно діє біхромат амонію, який знижує водорозчинність полімерної плівки до 3,5% та забезпечує підвищення її міцності в 1,5 рази.

Оскільки з атомом металу здатні координуватися одна чи дві молекули поліуретану, то утворення міжцепних координаційних центрів призводить до збільшення сил міжмолекулярної взаємодії та частковій зшивці полімеру, що зменшує їх здатність до розчинності.

Вище приведені схеми хімічних реакцій, за якими може взаємодіяти атом хрому з полімерами та волокном. Процес зв'язування полімерних ланцюгів металом вивчали за допомогою УФ - спектроскопії, на основі даних якої був встановлений температурний режим обробки тканин після друкування, який забезпечує відповідні умови для максимальної зшивки полімерів, та зшивки полімерів з поверхнею волокна.

У підрозділі 3.6 представлені і проаналізовані результати досліджень впливу органічних речовин, що не містять формальдегід та здатних до реакції зшивання з активними групами поліуретану, а саме: полівінілпіролідону, диціандиаміду, масляного альдегіду, капролактаму, тіосечовини.

З рис. 2 видно, що найбільш ефективною добавкою до поліуретану є тіосечовина. Водорозчинність ПУ плівки в присутності тіосечовини знизилася з 20% до 8%. Зроблено припущення, що за допомогою дисульфідних містків, які виникають в присутності тіосечовини, забезпечується поперечна зшивка між макроланцюгами поліуретану. При цьому зменшується рухливість ланцюгів макромолекул полімерів та їх здатність до взаєморозчинення.

Нижче, на рис. 3 показано результати досліджень з адгезійної міцності полімерної композиції в присутності тіосечовини.

Як видно з рис. 3, введення тіосечовини, як зшиваючого агента, забезпечує також більш високі показники адгезійоної міцності полімерної композиції до субстрату.

Відзначено, що при введенні тіосечовини в полімерний склад на основі сумішей несумісних полімерів спостерігається значне підвищення оптичної щільності композиційних полімерних плівок, і як наслідок, підвищення коефіцієнта яскравості матового ефекту, про що свідчать дані, які представлені на рис. 4.

Таким чином, основними компонентами друкувальних композицій є: поліуретан, поліакриламід модифікований, чи у виді ГПА-У, кремнійорганічний препарат ГКЖ-94, тіосечовина і біхромат амонію.

Таким чином, в результаті проведених досліджень запропоновані склади для створення оптичних ефектів на основі сумішей термодинамічно несумісних полімерів, що відрізняються високою стійкістю до прання та тертя.

У підрозділі 3.7 на основі композиції із сумішей термодинамічно несумісних полімерів для створення на пофарбованих текстильних матеріалах кольорових ефектів витравлення склад додатково вміщує пігмент.

У підрозділі 3.8 розрахована економічна й екологічна ефективність друкування тканин за розробленою пігментною технологією для створення матових ефектів у порівнянні зі способом локального руйнування барвника при витравному способі друкування. Показано, що витрати пари зменшуються на 41,04 Г. Дж на добу, а води на 5040 л. При цьому скорочуються обсяги стічних вод та виключаються 176,40 кг хімматеріалів, які використовуються при витравному способі друкування. Економічний ефект оцінюється в 69,25 грн. на 1000 м тканин.

полімер оздоблювальний друкувальний текстильний

Висновки

1. Запропоновано науково обґрунтований підхід до вибору полімерних компонентів друкувальних складів, за допомогою яких на текстильних матеріалах створюють оптичні ефекти, засновані на мутності утворених плівок при змішуванні несумісних полімерів. На основі розрахунку термодинамічних параметрів полімерів і оцінки їх сумісності складені нові композиції, при друкуванні якими на текстильних матеріалах методом пігментної технології створюють оптичні ефекти, що відрізняються високим ступенем яскравості і стійкості. Розроблені композиції дозволяють покращити художньо - колористичне оформлення тканин і підвищити якість текстильної продукції.

2. Досліджено вплив хімічної будови полімерів на термодинамічні характеристики, зв'язані з характером міжмолекулярної взаємодії, на підставі яких за критерієм розчинності оцінена сумісність полімерів у композиційній полімерній плівці та здійснено вибір полімерних інгредієнтів для друкувальних складів, що формують оптичні ефекти на пофарбованих текстильних матеріалах.

3. Розраховано параметр термодинамічної взаємодії поліуретану з полімерами, які найбільш широко використовують в опоряджувальному виробництві та на його основі запропоновано в якості основних інгредієнтів друкувальних композицій суміші поліуретану з поліакриламідом та його модифікаціями.

4. Знайдено ряд добавок до суміші поліуретану з поліакриламідом, що підсилюють розвиток ефекту, а саме: препарат ГКЖ-94, гліказин, тіосечовину. Коефіцієнт яскравості в присутності зазначених препаратів підвищується в 2-3 рази.

5. Показано ефективність тіосечовини як зшиваючого агента і добавки, що підвищує адгезію плівки: адгезійна міцність склейок, сформованих у присутності тіосечовини збільшується в два рази.

6. Показано, що солі металів знижують ступінь набухання та водорозчинність композиційних полімерних плівок на основі поліуретанових складових, що забезпечує підвищення стійкості ефекту до фізико-механічних впливів. Встановлено, що найбільш ефективними є сполуки хрому у вигляді амонійної солі. Ефективність останньої обумовлюється також підвищенням еластичності плівок у її присутності і, відповідно, поліпшенням грифу надрукованої тканини.

7. Запропоновано безформальдегідний склад для створення на тканині матового ефекту. Загальний економічний ефект - 69,25 грн на 1000 м тканини.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Горохова И.Н., Мищенко А.В., Сарибеков Г.С. Повышение устойчивости матовых эффектов и улучшение грифа напечатанной ткани при печати составами на основе полиуретана // Актуальные проблемы техники и технологии текстильной промышленности. - Херсон. - 1997. - С. 92-96.

2. Кулиш И.Н., Мищенко А.В., Сарибеков Г.С. Способ повышения прочности и интенсивности окрасок пигментных красителей // Вестник Херсонского государственного технического университета. - Херсон. - 1998. - №2 (4). - С. 234-237.

3. Кулиш И.Н., Мищенко А.В., Сумская О.П. Расчет термодинамических параметров полимеров и оценка степени их совместимости в композиционных полимерных пленках, формирующих на текстильных материалах матовые эффекты // Вісник Технологічного університету Поділля. - Хмельницький. -2000. - Ч. 2, №3. - С. 52-56.

4. Кулиш И.Н., Мищенко А.В. Повышение качества матового эффекта при печатании составами на основе смесей термодинамически несовместимых полимеров // Сб. трудов Всеукраинской научно - технической конференции «Проблемы легкой и текстильной промышленности на пороге нового века». - Херсон. - 1999 г. - С. 102-107.

5. Куліш І.Н., Міщенко Г.В. Екологічно чистий спосіб одержання матових візерунків на текстильних матеріалах, що попередньо пофарбовані // Зб. праць Міжнародної науково - практичної конференції «Новітні технології в легкій промисловості та сервісі». - Хмельницький. - 1999 г. - С. 35-38.

6. Кулиш И.Н., Мищенко А.В., Симонов-Емельянов И.Д. Расчет совместимости полимеров в композиционных полимерных составах, формирующих на поверхности текстильных материалах матовые эффекты // Сб. трудов Всеукраинской научно - технической конференции «Проблемы легкой и текстильной промышленности на пороге нового века». - Херсон. - 2000 г.

7. Печатная краска для получения матовых узоров на окрашенных текстильных материалах из целлюлозных волокон: Патент 2016159 Россия МКИ 5 D 06 Р 1/52 / А.В. Мищенко, И.Н. Горохова, Г.С. Сарибеков, М.В. Костына (СССР). - №5066567; Заявлено 24.04.92. Опубл. 15.07.94, Бюл. №13.

8. Склад для отримання матового ефекту на пофарбованних текстильних матеріалах із целюлозних волокон: Позитивне рішення про видачу патенту на винахід МПК 6 D 06 P 3/82 / Г.С. Сарібеков, Г.В. Міщенко, І.М. Горохова (Україна). - №97074042; Дата подання 17.11.97. Дата прийняття рішення 10.11.98.

Размещено на Allbest.ru