Розробка композицій для гідрофобного оздоблення целюлозовмісних текстильних матеріалів із використанням кремнійорганічних емульсій

Ключові слова: емульгатор, кремнійорганічна емульсія, гідрофобне оздоблення, текстильний матеріал.

АННОТАЦИЯ

Задорожный В. В. Разработка композиций для гидрофобной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов с применением кремнийорганических эмульсий. - Рукопись. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.18.19 - технология текстильных материалов, швейных и трикотажных изделий. - Херсонский национальный технический университет, Херсон, 2008.

Диссертационная работа посвящена изучению влияния физико-химических свойств емульгаторов различной химической природы на коллоидные свойства и гидрофобизирующую способность эмульсии полиметилгидросилоксана, исследованию влияния катализаторов на водоотталкивающие свойства гидрофобизированного текстильного материала, разработке композиционных составов для гидрофобной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов, которые характеризуются устойчивостью к действию многократных мокрых обработок.

Анализ данных, которые характеризуют время жизни полученных эмульсий ПМГС жидкости 136-157М, позволил заключить, что наиболее седиментационно устойчивы эмульсии, полученные на основе таких ПАВ как Синтаф 7-12, Этоний и ПВС 18/11. Использование амфотерных ПАВ ДЭАСЖК, Циклимида и неионогенного ОС-20 «Б» позволяет получить эмульсии с временем жизни от 3 до 30 дней. Обращает на себя внимание тот факт, что, несмотря на высокую эмульгирующую способность, время жизни эмульсии на основе ДЭАСЖК составляет не более 3 суток.

На основании полученных экспериментальных данных по стабилизирующей способности ПАВ были расположены в следующей последовательности: Синтаф 7-12, ПВС 18/11, Этоний, Циклимид, ОС-20 «Б», ДЭАСЖК.

Установлено, что наиболее оптимальным эмульгатором для получения эмульсии водонерастворимой полиметилгидросилоксановой жидкости является анионактивное ПАВ Синтаф 7-12, применение которого обеспечивает высокую гидрофобизирующую способность эмульсии 136-157М, которая характеризуется высокой агрегативной устойчивостью при длительном хранении.

Показано, что применение полиметилгидросилоксановой эмульсии индивидуально позволяет получить текстильный материал с достаточно высокими гидрофобными свойствами. Введение в пропиточный состав ацетата циркония усиливает эффект наружной ориентации метильных остатков в образующейся на поверхности волокна гидрофобной пленке полимера, что позволяет получить текстильные материалы с высокими гидрофобными свойствами (водоотталкивание 90 усл. ед. и водоупорность 210 мм вод ст.).

В результате полного факторного эксперимента типа 2⁴ для получения математической зависимости влияния компонентов состава, времени и температуры термообработки на гидрофобный эффект целлюлозосодержащих текстильных материалов определено, что на критерий оптимизации (эффект водоотталкивания) в выбранном факторном пространстве влияют концентрация гидрофобизатора и реагента.

Показано, что снижение критической поверхностной энергии аппретированного субстрата ниже 24 мН/м позволяет получить текстильный материал с высокими водоотталкивающими свойствами, так называемый «Перл-эффект».

Установлено, что отделка на основе кремнийорганических препаратов уступает отделке на основе фторорганических гидрофобизаторов к действию многократных мокрых обработок.

Экспериментально доказано, что применение композиционного состава на основе полиметилгидросилоксановой эмульсии и аминофункционального силикона для гидрофобной отделки целлюлозосодержащих тканей способствует повышению устойчивости водоотталкивающих и водоупорных свойств текстильных материалов к действию мокрых обработок в среде синтетических моющих средств и химической чистке.

В результате ИК-спектроскопических исследований предложен механизм взаимодействия компонентов композиционного отделочного состава на основе полиметилгидросилоксана с введением ацетата циркония и аминофункционального кремнийорганического соединения с целлюлозой за счёт образования ковалентной, водородной и координационной связей, а также образование плотной сетки полимеров и нескольких пространственных модификаций между препаратами и целлюлозой, что способствует повышению гидрофобного эффекта и объясняет его устойчивость к действию многократных мокрых обработок.

Разработаны композиции на основе препаратов 136-157М, МКФ-50 и аминосиликона, которые обеспечивают высокий гидрофобный эффект, устойчивый к многократным стиркам в мыльно-содовом растворе, в среде СМС и химической чистке.

Производственные испытания на ОАО «Херсонский хлопчатобумажный комбинат» подтвердили целесообразность использования эмульсии водонерастворимого кремнийорганического препарата отечественного производства 136-157М для гидрофобной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов.

Ключевые слова: эмульгатор, кремнийорганическая эмульсия, гидрофобная отделка, текстильный материал.

SUMMARY

Zadorozhnyi V.V. Working out of compositions for water-repellent finishing of mixed textile materials with the application of silicon emulsions. - the Manuscript. The dissertation for seeking of a scientific degree of a Candidate of sciences (Engineering) on speciality 05.18.19 - Technology of textile materials, sewing and knitted products. - Kherson National Technical University, Kherson, 2008.

Dissertational work is devoted to studying of laws of giving hydrophobic properties to the textile materials by silicon organic emulsions, to improving and creating new compositions on their basis for decreasing the price of finished goods.

It is established, that the optimal emulsifier for receiving emulsion water insoluble polymethylhydrosiloxane liquid is surfactant Sintaf 7-12 which application provides the highest hydrophobic ability of emulsion 136-157М which characterized by high index of aggregative stability during long term of keeping.

It is experimentally proved, that application of composite structure on a basis polymethylhydrosiloxane emulsion and aminofunctional silicone for waterproof finishing mixed fabrics allows to increase the stability of water-repellent and waterproof properties of textile materials to action of wet processings in the environment of synthetic washing-up liquids.

As a result of IR-spectroscopic researches the interaction mechanism polymethylhydrosiloxane from a cellulose component individually, in the presence of the catalyst and in a composition with reactive aminofunctional silicone which explains increase the stability of waterproof effect to washings is offered.

Keywords: emulsifier, silicon-organic emulsion, hydrophobic finishing, textile materials.

Размещено на Allbest.ru