авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 ||

Теоретическое обоснование и разработка технологий колористической отделки волокнистых материалов на основе высокопрочных, термо-, огнестойких полигетероарилено

-- [ Страница 6 ] --

Установлена корреляция между значениями f(R) и рассчитанными концентрациями элементов в составе пигмента и ПАВ. Полученные диаграммы могут быть положены в основу расчета количеств подпитывающих составов отработанных в первом цикле ванн для их повторного использования.

ЧАСТЬ V. Разработка способов печатания полотен на основе

ароматических гетероциклических волокон

В главе 5.1. Рассматриваются пути совершенствования способа печатания пигментными и дисперсными красителями ПГА текстильных полотен. Исследовано влияние реологических свойств печатных составов и оптимизируемых технологических параметров процесса на качество колористической отделки материала. Основываясь на проведенных экспериментальных исследованиях, результатах промышленной реализации разработанных режимов, предложена технология печати полотен из ПГА волокон с использованием дисперсных и пигментных красителей (до 50 - 100 г/кг) в композиции с мочевиноформальдегидными термореактивными предконденсатами (200 - 250 г/кг); продуктами эмульсионной сополиконденсации (200 - 300 г/кг) метакриловой кислоты, бутилакрилата (стирола для отдельных марок) и метилметакрилата в равном соотношении; сольвитозы SGS (400 - 500 г/кг). Режим обработки включает нанесение печатной краски с помощью шаблонов, сушку при температуре 120 оС, термообработку в течение 3 мин. при температуре 160 оС.

Существенным преимуществом разработанного способа набивки по сравнению с традиционной пигментной печатью является отсутствие потенциально кислого катализатора. Роль катализатора в составе печатной краски выполняет структурно-связанный с ПАБИ хлористый водород, способный десорбироваться в реакционную зону в условиях термической обработки, как было показано выше проведенными потенциометрическими исследованиями, результатами ДТА, элементным микроанализом (см. ч. III). Отсутствие кислых солей в составе способствует стабильности печатной краски при хранении и использовании, повышению срока службы сетчатых шаблонов. Другим принципиальным отличием, определяющим высокое качество колористической отделки ПАБИ полотен, является использование в качестве пигмента дисперсного красителя, который по данным исследования микросрезов волокон способен глубоко проникать в пористую структуру волокна, прокрашивая его поперечник по всему диаметру и фиксируясь водородными, вандерваальсовыми взаимодействиями, а также благодаря прочной поверхностной пленке полимерной композиции. Механизм фиксации подтвержден данными ЯМР обработанных образцов, результатами изучения изотерм и изохрон сорбции дисперсных красителей.

Особое внимание уделено повышению показателей физико-механических и других эксплуатационных свойств в процессе печатания полотна, сушки и термической фиксации, что подтверждено актами производственных испытаний, проведенных на промышленной партии ткани из пряжи СВМ. Технология внедрена в производство ОАО «Моготекс» (г. Могилев) и «Парижская коммуна» (г. Вышний Волочок).

Глава 5.2. содержит теоретическое обоснование, этапы исследования технологической цепочки процессов и разработку технологии термопереводной печати текстильных полотен из ПГА. Дана оценка состояния проблемы получения рисунков методом струйной печати на гидрофильных текстильных полотнах на основе ПГА. Установлена корреляция между степенью гидрофобизации и интенсивностью окраски дисперсного красителя для полотен, выработанных из волокон Арселон и СВМ. Исследованием изменения энтальпии, сопровождающего процесс термического окисления напечатанных образцов на воздухе, и гравиметрическим анализом подтверждено повышение стабильности модифицированных ПГА полотен по отношению к необработанным образцам. Ингибирование термоокислительной деструкции красителя на волокне и волокнообразующих полимеров связано с «капсулированием» частиц красителя в пористой структуре инертного к влаге гидрофобизированного ПГА волокна. Технология успешно прошла испытания в условиях ТОО «Юнти» (Санкт-Петербург) на опытных партиях полотен Арселон и СВМ. Отмечена хорошая светостойкость полученных окрасок: все исследованные на приборе «Ксенотест» образцы храктеризовались 5-ю баллами по 8-и бальной шкале синих эталонов.

Часть VI. Технико-экономический анализ эффективности технологии

колористической отделки арамидных волокнистых материалов.

Возможность практической реализации

В главах 6.1 -6.5 приведены технологические режимы процессов подготовки, крашения, печатания и заключительной отделки, разработанные на основе теоретических исследований и анализа возможности практической реализации на установленном оборудовании в условиях красильно-отделочных предприятий и заводов по производству ПГА волокон. Технико-экономический эффект от внедрения новых технологий связан с экономией затрат на химматериалы, электроэнергию, очистку промышленных стоков и повышением потребительских характеристик ПГА материала.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Изучены физические и химические свойства, надмолекулярная структура термостойких высокопрочных ароматических гетероциклических волокон, определяющие поведение субстратов на этапах производства нитей и текстильной переработки, включая процессы подготовки к колористической отделке, крашения, печатания и заключительной отделки. Определен качественный и количественный состав связанных примесей ПГА волокон. Выявлены изменения эксплуатационных характеристик волокнистых материалов под действием водных растворов кислот, щелочей, минеральных и органических солей, поверхностно-активных и модифицирующих текстильно-вспомогательных веществ, красителей и органических растворителей в широком диапазоне температур и давлений в гетерогенных системах.

2. По данным потенциометрии, элементного микроанализа, исследований с применением методов термогравиметрии и сканирующей калориметрии, ЯМР ряда мета-и параарамидных волокон и их структурных аналогов определены кислотно-основные свойства волокнообразующих полимеров; рассчитаны концентрации подвижных протонов в составе ПГА разных партий волокнистых материалов до и после отделки. Доказаны механизмы иммобилизации полимером органических и минеральных ионов, в том числе хромофорсодержащих, по гетероциклам, имино- и аминогруппам волокон. Результаты анализа диаграмм ползучести и восстановления ПГА нитей после снятия нагрузки, данных термомеханических исследований свидетельствуют о возможности повышения физико-механических характеристик волокнистых материалов при обработке под натяжением водными растворами поверхностно-активных веществ анионного типа с длинной углеводородной цепи от С3... до С17.

3. Рассчитаны кинетические и термодинамические параметры процессов сорбции красителей и текстильно-вспомогательных веществ арамидными волокнами - мета- и пара структуры. Показано, что субстантивность ингредиентов обрабатывающего состава, оцениваемая по изменению свободной мольной энергии Гиббса, может существенно изменяться в зависимости от их химической природы. При этом одно и то же вещество может оказывать на ПГА волокно модифицирующее, выравнивающее или интенсифицирующее воздействие в процессах отделки при различном сочетании других факторов интенсификации технологической операции.

4. На основе изучения спектров поглощения растворов и полидисперсий красителей и окрашенных полимерных пленок и волокон разработан графо-аналитический метод учета соотношения массовых долей исходной и гидролизованной форм красителей в условиях нестабильности хромофорной системы по гипохромным сдвигам спектральных полос поглощения в видимом диапазоне. Предложен метод крашения ПГА волокнистых материалов, основанный на получении мономолекулярной гидролизованной формы катионного красителя, в молекуле которого отсутствует сопряжение между ониевой группой и хромофорной системой, в условиях щелочного гидролиза аммониевых, оксониевых, сульфониевых и фосфониевых соединений.

5. С применением рентгеновской сканирующей кристалл-дифракционной вакуумной спектрометрии, УФ-спектроскопии и спектроколориметрии отработан метод расчета компонентов остаточных ванн после крашения дисперсными красителями в присутствии диспергаторов для повторного использования в следующем цикле.

6. Разработаны седиментационный метод выделения и стабилизации нанофракций пигментов и способ нанофракционирования с помощью электрогидродинамического эффекта, основными действующими факторами которого являются высокое и сверхвысокое импульсное гидравлическое давление, приводящее к появлению и распространению ударных волн со сверхзвуковой скоростью. Анализ степени дисперсности методом СЗМ пленок фракционированных минеральных пигментов по данным статистической обработки сканов показал, что второй метод диспергирования является более эффективным и позволяет получать стабильные однородные дисперсии с существенным преобладанием в них наноразмерных частиц пигментов.

7. Предложены и апробированы в производстве способы крашения ПГА волокон с применением органических и минеральных пигментов на этапе производства в условиях химического завода как путем введения красителя в прядильный раствор, так и на стадиях осаждения и термической вытяжки свежесформованных нитей. Выявлены условия, способствующие повышению уровня функциональных свойств термостойких высокопрочных волокнистых ПГА материалов.

8. Составлена база данных для прогнозирования уровня колористических и других потребительских свойств окрашенных ПГА волокнистых материалов. Апробированы нейросетевые методы на основе регрессионного анализа уравнения скорости изменения энтропии многофакторного процесса колористической отделки для построения математических моделей, апроксимирующих массо- и теплоперенос, сопровождающие операции крашения и промывки волокнистых материалов, с проверкой их адекватности оптимизируемому технологическому процессу. Оптимизированные режимы успешно прошли опытно-промышленную проверку.

9. Экспериментально обоснована эффективность использования катионных и дисперсных красителей в присутствии алкилфосфатов натрия (С8… - С11…).

Разработана и внедрена технология комплексной отделки, включающая крашение катионным красителем в присутствии интенсификатора – антипирена, обеспечивающая достижение равномерных прочных окрасок с одновременным повышением эксплуатационных свойств волокна: физико-механических характеристик и устойчивости к термоокислительной деструкции.

10. Разработаны и внедрены в производство высокотемпературные способы крашения швейных ниток из ПАБИ комплексных нитей СВМ 58,9 и 118 текс катионными и дисперсными красителями с одновременной нейтрализацией коррозионно-агрессивных структурно связанных с полимером примесей. Созданы технические условия на окрашенные швейные нитки СВМ (ТУ 6-06-1-017-90).

11. Научно обоснованы пигментные составы для узорчатой расцветки тканых, трикотажных и нетканых текстильных полотен, содержащие загущающие агенты, которые способны прочно фиксироваться на волокнообразующих ПАБИ и ПОД волокнах с одновременным приданием материалу повышенного уровня огнезащищенности.

12. Исследована технология термопереводной печати полотен из ПГА, предложен способ интенсификации процесса посредством предварительной гидрофобизации текстильного материала. Установлено, что в определенных условиях предобработки окрашенный пигментными композициями материал характеризуется повышенным уровнем устойчивости к термическому окислению. Технология прошла испытания на опытных партиях тканей Русар и Арселон в производственных условиях и внедрена на предприятии ТОО «ЮНТИ» (Санкт-Петербург).

13. Разработаны технологические регламенты процессов подготовки, крашения, печатания и заключительной отделки арамидных и комбинированных тканей на оборудовании периодического и непрерывного действия, которые апробированы на опытно-промышленных и промышленных партиях в производственных условиях предприятий. Установлено, что комплексная отделка ткани под натяжением способствует повышению уровня эксплуатационных свойств ПГА материала. Технико-экономический эффект от внедрения новых технологий связан с экономией затрат на химматериалы, электроэнергию, очистку промышленных стоков и повышением потребительских характеристик ткани.

Основные публикации по теме диссертации

Публикации в научных журналах и изданиях

1. Дянкова, Т. Ю. Изменение физико-химических свойств волокон на основе термостойких полимеров в процессах отделки / Т. Ю. Дянкова, А. П. Михайловская, Н. П. Новоселов // Химическая технология. – 2000. № 7. – 9 c.

2. Дянкова, Т. Ю. Состояние катионных красителей в щелочных средах и их исполь

зование / Т. Ю. Дянкова, А. П. Михайловская, Н. П. Новоселов // Журнал прикладной химии. – 2000. № 3. – C. 456 – 458.

3. Дянкова, Т. Ю. Исследование интенсифицирующего действия поверхностно-активных веществ при крашении арамидных волокон / Т.Ю. Дянкова, А.П. Михайлов-ская, Н.В. Дащенко, И. Б. Дмитриева // Химические волокна. – 2001. № 4. – С. 25 – 28.

4. Дянкова, Т. Ю. Особенности подготовки параарамидных тканей к операциям отделки / Т. Ю. Дянкова, А. П. Михайловская, К. Е. Перепелкин // Химические волокна. – 2002. № 2. – C. 53 – 56.

5. Дянкова, Т. Ю. Поведение арамидных волокон в водных растворах красителей / Т. Ю. Дянкова, Л. Ю. Грунин, М. Н. Лежнина // Известия вузов: xимия и химическая технология. – 2006, вып. 49, № 9. – C. 55 – 59.

6. Дянкова, Т. Ю. Применение алкилфосфатов натрия в составах для окрашивания арамидных нитей / Т. Ю. Дянкова, Н. В. Дащенко, А. П. Михайловская // Известия вузов: технология текстильной промышленности. 2008. № 4, с.56-59.

7. Дянкова, Т. Ю. Физико-механические характеристики арамидных нитей / Т. Ю. Дянкова, А. П. Михайловская, Н. В. Дащенко, Е. С. Цобкалло, С. Ф. Гребенников, М.

О. Басок // Материаловедение (Изд.:«Наука и технология»). – 2007. № 3. – С. 43 – 47.

8. Дянкова, Т. Ю. Изменение физико-механических характеристик арамидных волокон в процессе отделки / Т. Ю. Дянкова, А. П. Михайловская, Н. В. Дащенко // Известия вузов: технология текстильной промышленности. – 2007. № 3. – С. 60 – 64.

9. Дянкова, Т. Ю. Интенсификаторы для непрерывных способов крашения тканей из параарамидных гетероциклических волокон // Известия вузов: технология текстильной промышленности. – 2007. № 4. – С. 43 – 46.

10. Дянкова, Т. Ю. Метод учета расхода красителя в остаточной ванне / Т. Ю. Дянкова, А. П. Михайловская, Г. М. Чекренева, В. П. Панов // Экология и промышленность России. – 2008. № 2. – C. 48– 49.

11. Федорова, Н. Нейросетевые модели для прогнозирования свойств химических соединений / Н. Федорова, Ю. Зупан, М. Нович, М. Врачко, М. Тушар, Т. Ю. Дянкова // Химические волокна. – 2008. № 3. – C. 82 – 86.

12. Дянкова, Т. Ю. Применение светорассеивающих кристаллов для колорирования хромофорсодержащих волокнистых материалов / Т. Ю. Дянкова, А. П. Михайловская, А. М. Киселев // Изв. вузов: Технология текстильной пром-сти. – 2009. № 1. – С. 68 – 71.

13. Дянкова, Т. Ю. Влияние реологических свойств печатных составов на качество колористической отделки тканей из термостойких волокон / Т. Ю. Дянкова, А. М. Киселев // Дизайн. Материалы. Технология. – 2008. № 4(7). – C. 39 – 43.

14. Дянкова, Т. Ю. Создание современных изделий на базе исторической реконструкции Древнерусского искусства / Т. Ю. Дянкова, Н. А. Дромова, А. М. Киселев // Дизайн. Материалы. Технология. – 2008. № 4(7). – С. 83 – 86.

15. Дянкова, Т. Ю. Метод получения нанофракций водных дисперсий минеральных пигментов / Т. Ю. Дянкова, А. П. Забелина, А. Н. Гребенкин // Дизайн. Материалы. Технология. – 2009. № 4(11).– С. 48 – 51.

16. Дянкова, Т. Ю. Исследование возможности использования пигментных печатных составов для узорчатой расцветки натуральной кожи (сообщение 1)/ Т.Ю. Дянкова, Н.А. Куклина, В.А. Браславский // Кожевенно-обувная промышленность. – 2010. № 6. – C. 36 – 38.

17. Дянкова, Т. Ю. Исследование возможности использования пигментных печатных составов для узорчатой расцветки натуральной кожи (сообщение 2)/ Т.Ю. Дянкова, Н.А. Куклина, В.А. Браславский // Кожевенно-обувная промышленность. – 2010. № 6. – C. 39 – 40. 18. Дянкова, Т. Ю. Влияние промывного агента на потребительские свойства окрашенных высокопрочных термостойких арамидных волокнистых материалов / Т. Ю. Дянкова, A. A. Буринская // Вестник СПГУТД.– 2011. № 1.– С. 3 – 7.

19. Fiodorova, N. Применение нейросетевых программ исследования топографии поверхности отклика для определения оптимальных параметров крашения пигментами. Application of bottlenneck feed-forward neural networks mapping (FFBN) techniqe for the determination of optimum parameters of pigment dieing / N. Fiodorova, M. Novi, T. Yu. Diankova // Materials of Twelfth Internanional Conference on Chemometrics in Analytical Chemistry 18–21 Oct. 2010, Antwerpen: 238110 (223).

20. Fiodorova, N. Оптимизация процессов крашения высокотермостойких волокон с использованием нейронной сети с обратным распространением ошибки. Optimization of pigment dyeing process of high performance fibers using feed-forward bottleneck (FFBN) neural networks mapping technique / N. Fiodorova, M. Novi, T. Yu. Diankova // AnalyticaChimicaActa. – 2011. № 7. – 16 p.

21. Diankova, T. Yu. Опыт использования различных классов красителей для колорирования термостойких волокон. The results of using different>

22. Daschenko, N. V. Термостойкие арамидные нити, окрашенные с применением водорастворимых красителей.Thermo-resistant aramide yarns colorationwith application of water-insoluble dyes / N. V. Daschenko, T. Yu. Diankova // Internat. Conf. of Chemical Fibers«Chemfibers-2000» 16 – 19 may 2000, Tver: Papers, Sect. 5, 2000 – P. 461-466.

23. Diankova, T. U. Тiching of students specializing in Chemical Technology of Textiles / T. U. Diankova, V. F. Gromov // Reports on Intern. Seminar «Textile Technology» – 1997, S-Pb.: T-JEP 10236, ENSAIT, University of Lids, SPGUTD, FachhochschuleNiedenhein, 1997 – P. 19 – 23.

24. Baskova, O. Улучшение функциональных и эргономических одежды для экстремальных видов спорта с использованием аппретов. Improvement of functional and ergonomic properties of the extreme sport wear using special impregnation / O. Baskova, T. Diankova, N. Fedorova // Mat. of Int.l Conf. «The 17th Slovenian Chemical event» National Institute of Chemistry in Ljubljana, Slovenia, Portoro, September 14-16, 2011. - Р. 131-132.

25. Дянкова, Т. Ю. Исследование в области крашения полиимидных волокон/ Т. Ю. Силантьева, В. А. Сысоев, З. Г. Оприц // Химия и хим. технол. в текстильной и легкой промышленности: межвуз. сб. научн. тр. С-Пб: Изд-во ЛИТЛП, 1977 – С. 111 – 116.

26. Дянкова, Т. Ю. Устойчивость дисперсий двуокиси титана в полярном органическом растворителе / Т. Ю. Дянкова, А. А. Стрелков // Вопросы химии и экологии в текстильном пр-ве: межвуз. сб. научн. тр. С-Пб.: Изд-во ЛТИ, 1979 – C. 166 – 170.

27. Дянкова, Т. Ю. Использование пигментов для отделки волокна на основе полиамидогетероарилена / Т. Ю. Дянкова, В. Н. Сыркина, А. А. Хархаров // Интенсификация технологии отделки и модификации текстильных материалов: межвуз. сб.научн. тр.С-Пб.: Изд-во ЛТИ, 1984– C. 64 – 67.

28. Дянкова, Т. Ю. Отделка термостойких материалов на основе полиамидобензимида

золов // Мат. межд. научн.-техн.конф.«Современные проблемы текст и легкой промышлености» – 1998 г., М.: РЗИТЛП, 1998 – Ч.1– C. 27.

29. Дянкова, Т. Ю. Аппреты для снижения осыпаемости и придания гидрофобности тканям на основе термостойких полимеров // Докл. на всерос. научн.-техн. конф. «Новые мат-лы и технол.»– 1998 г., М.: МАТИ им. К.Э. Циолковского, 1998 –C. 124 – 125.

30. Дянкова, Т. Ю. Оценка и прогнозирование колористических свойств окраски волокон из полигетероарилена//Сборн. статей асп. и докт., C-Пб.: СПГУТД, 1999 – С. 151 – 154 31. Дянкова, Т. Ю. Выравнивающее действие аминокислот при крашении арамидных нитей /Т. Ю

Pages:     | 1 |   ...   | 4 | 5 ||
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.