Разработка интенсивных способов модификации целлюлозосодержащих тканей тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.06 ВАК РФ

р V Б ОА

2 5 Ш\ ®

и МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО

СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН

ТАШКЕНТСКИЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи.

Сативалдиев Азиз Кахраманович

РАЗРАБОТКА ИНТЕНСИВНЫХ СПОСОБОВ МОДИФИКАЦИИ ЦЕЛЛЮЛ030С0ДЕРЖАЩИХ ТКАНЕЙ

02.00.06 — Химия высокомолекулярных соединений

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Ташкент - 1995

Работа выполнена на кафедре «Нворганичесйая химия» Ташкентского ордена Дружбы народов института текстильной и легкой промышленности им. Ю. Ахунбабаева

Научный Руководитель:

кандидат химических наук, доцент Кшрабаев А. А.

Научны)! консультант:

член-корреспондент АН Р. Уз, доктор химических наут$, профессор Ташпулатов Ю. Т.

Официальные оппоненты:

доктор химических наук, профессор Рахманбердиев Г. Р. кандидат технических наук, доцент Долгова С. Н.

Ведущая организация:

Андижанское производственное хлопчатобумажное объединение

¡го

Защита состоится « » 1995 т. в часов

на заседании специализированного совета Д. 067. 24. 21 при Ташкентском химико-технологическом институте по адресу: 700029, Ташкент 29, ул. Т. Шевченко, 1, ФХТОГ1, ТХТИ.

Автореферат разослан « 1995 г.

Ученый секретарь Специализированного совета

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА, РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Повышение качества выпускаемой продукции на основе достижений науки и техники одна из первостепенных задач,которую должен решить суверенный и независимый Узбекистан при перехоле к рыночным отношениям. Это з равной Пере относится ко всем отраслям промышленности и особенно текептиой и легкой, удельный вес которых в общем объеме достаточно высок.

При решении постатейных задач особое значение имеет разработка И внедрение новых качественных соетаосв для отделки тканей улучшающих нх потребительские свойства увеличение срока эксплуатации, сохранения Первозданного вида и лр.

Обладая наилучшими, . по сравнению с другими материалами, гигисиичсйким!) свЫ!стоамн, хлопчатобумажные ткани всегда пользо&тлись большим спросом. Однако наряду с многими уникальными свойствами, они обладают рядом недостатков, главным из которых являются смннаемость, усадо«'„чссть, неустойчивость аппрета.

Для устранения названных недостатков предложены целый ряд способов отделки, ' отделочных препаратов, катализаторов. Однако каждый из рекомендованных гпособоа и препаратов имеют свои недостатки: низкая эффективность кяталтатороа; их токсичность, дороговизна, введение дополнительных йгсераиий влекушнхза ссбсЛк узеличгниг тепло и энергозатрат.

В евин с этим подбор оптимального состава аппретирующего раствора косых кагализатсроп, разработка режимов отделки текстильных материалов предстяяляе? большой интерес как в теоретмческом.так и в практическом плане.

' Цель и гд.чпчн иеслсдагастя, Целью работы является подбор новых эффективна* катализаторов, разработка составов на нк основе и исследование процесса модификации целлюлазосодержаших текстильных материалов. Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач.

•Подбор нсгых эффе!СП1В)!ых катализаторов для модификации «тичатобумзкшья: тканей;

-Разработка составов и реигптоя на их основе;

-Изучение возможности использования композиций из катализаторов;

-Изучение влнпиия кенпоментов и параметров аппретирующего рас тора на качественные показатели отделанных тканей.

-Изучение мшяния оптимальных условий отделки на структуру (отделанных тканей) целлюлозных волокон;

Разработка ' новых способов отделки и скоростных методов моднфнкакнцни,позволяющих снизить расход энергорссурсов.

Научная нопитуР диссертационной работе впервые:

-Исследован ряд солей фосфорной кислоты и нх смесей в качестве катализаторов при химической модификации целлюлозосодержашнч тканей, и установлено, что эффективность последних определяется их способностью поддерживать 141 раствора п пределах 3-5.

.-Ислслммпиямн кинетики сшивки целлюлозы с диметнлол этилен мочспнноО <ЛМ').М) установлено высокая активность катализатора •зксцикиионио-Фоефпрной кислоты (ЭФК), о также ЭФK+NHVCL

-Предложен механизм реакции сшивки целлюлозы ДМЭМ в присутствии ЭФК.. • /' ' ■

Практическая чиачимость работы заключается в разработке новых способов заключительной отделки вискозных тканей, акцепторов формальдегида, а также полиакриламида (ПАА) в присутствий ЗФК+ЫН^СЦ что позволило снизить расход сшивикнцих реагентов до 60 % ■.

-Разработка скоростного способа отделки целлюиоаосодгржацзгго текстильного материала позволяющего снизить потребление энергоресурсов;

Результаты исследований, внедрены на Ошском ПХПО и иаелкоюи комбинате. Экономический эффект от внедрения нового катализатора ЭФК г ЫН^СЬ составил 6707Ь'сумое на 1 млн. пог.метров ткани.

Лппробппич работы и пиликании. Основные результаты Диссертационной работы были доложены на Межвузовской конференции молод ля исследователей ТИТЛП (Ташкент, 199Ы994гг). По результатам исследований опубликовано 18 печатных работ, из них 3 депонированных работ, I еютьз и И тезисор.

Объем работы, Диссертация изложена на 156 страницах машинописного текста, содержит 24 таблиц н 21 рисунков. Список литературы включает 1!4 ссылок на работы отечественных и зарубежных авторов. ' ; ;

Структура работы. Диссергационная работа состриг Из введения, литературного пбзора, методической и экспериментальной частей, производственных исиыганий, заключения, Ывоаой,' списка исподьзоаанной литературы, приложения. '''■.'•-':■■:■'■

В литературном обзоре приведен анализ результатов исследований отечественных и зарубежных ученых в области химической модификации целлюлозосодержатнх текстильных материазов с ир»1данич им свойств .

несмннаемости и мадоуездочкостй В соспвспетлии с темой диссертации большез внимание уделяется роли катализаторов в химической модификации текстильных , материалов и методам исследования модифицированных образцов ' ,

В методической части приведены характеристики исходных препаратов » материалов, используемых при химической модификации к/б тканей. Описаны методики приготовления аппретирующих растворов, методики исследования полученных аппретов и обработанных ими целлюлозных тканей.

В качестве объектов исследования была взята х/б ткань <5ть арт.143, 149, Чинара арг. 1085) вискозная ткань (арг. 92414, 42969, 42903, 22103, 42(053) отбеленная набивная или глаакокрашенная.

Сшивающим резгентом служила диме'гилод стилен мочевина (ДМЭМ) в качестве катализатора был использован катализатор ЭФК ее смесь с NN,,0. В роботе применили следующие полимерные добавки: пелиугиленозая эмульиш (ПЭЭ) поливиннлацетатиая эмульсия (ПВАЗ), полиакриламид, о также мочгзнна р качгстве акцептора формальдегида.

Основные результаты рабаш

1. Влияние катализаторов на качество модифицированных тканей.

0 настоящее время все отделочные цеха текстильных предприятий, в <мяю«:н»м, применяют произвдшьге формальдгшда и мочевины, которые а

технологическом процессе отделки, о также хранении тканей выделяют свободный формальдегид, являющийся канцерогенным веществом. Причиной того является низкая эффективность применяемых катализаторов, высокая температура термообработки и использование избыточного количества аппретирующих реагентов. Одним из путей устранения вышеуказанных недостатков, является праптькый выбор катализаторов, позволяющий улучшить качество отделанных тканей.

Опыты проводили на х/б тканях (бязь прт. 148), выпускаемых Ошским производственным хлопчатобумажным объединением (ОПХ'БО), т.к. 100% х/б ткани позволяют более реально выявить эффективность применяемых катализаторов, факторы, влияющие на качество отделки тканей.

Для заключительной отделки х/б тканей ОПХБО применяют следующий состав химикатов, в г/л:

I. для бязь арт. 148 II. для Чинары арт. 1085

Карбамол ЦЭМ - 120 Карбамол ЦЭМ - 200

Мочевина - 5 Мочевина •• 5

Полиэтиленовая эмульсии - 15 ПЭЭ - 5

Катализатор, хлорид аммония - 5 Хлорид аммония - 5

Поливинилацетатнан эмульсия - 5 или персульфать- 3

Вода остальная по 1000 гр. Вода остальная до 1000 гр.

Приняв за основу состав для заключительной отделки, используемый ЭПХБО (г/л), мы меняли катализаторы NHvCI-5 г/л, Аммофос-5 г/л, кальции {¿осфорнокислый-5 г/л, хюрид цинка-5 г/л, азотнокислый цинк-5 г/л, хлорид 1ММОНИЯ-5 г/л.

Таблица I

Влияние вида катализаторов на физико-механические свойства х/б тканей, бязь арт.14 8

Вид Катализатора Привес Прочность на разрыв Угол несминаемое ти в трэд осн. док Смыв, аппрета, % Сод. СП.фор-да, %

основа уток

негодный - 441 304 123 - -

¡лорид аммония 6,7 304 225 195 4,7 0,67

jiopiia магния 5,3 434 * 255 174 5,9 0,89

лорид циикп 6,2 324 245 181 S.1 0,73

лотнокнелмй инк г> 284 184 147 4,2 0,51

>осфорио истый к.гльшш 6.9 315 224 187 4,5 0,55

ммофос 7.8 333 245 203 3,2 0.41

Таким образом проведенные' исследования показали, что катализатор и его аинность играют решающую роль при качественной модификации х/б тканой и анболсе эффективным мотуг быть многозарялные соединения такие как лефорнаи кислота к ос кислы с соли.

■ 2. Исследовании изменение рН растворов от температуры в присутствии различных катализаторов.

В процессе хранения аппретирующего раствора и после пропитки тканей рН рг.стсора изменяется и зааисимости ог .химической природы катализатора. Так, при использовании в качестве катализатора МвС^рН раствора, практически, не изменяется, а с присутствии Л!С!2, РеС1.гМНуС1 наблюдается изменение рН раствора. Как показали опыты эффективность модификации тканей метнлольными производными в большинстве случаев зависит от состава аппретирующего раствора. Следовательно, изменение рН среды аппретирующего раствора даст возможность судить об относительной активности катализаторов, применяющихся для модификации текстильных материалов.

На рисунке 9 приведены кривые изменения рН готовых аппретирующих растворов в зависимости от температуры, концентрация ДМЭМ н мочевины составляет,соответственно, 1% и 0,7%. Концентрация катализаторов НКК.ЭФК равна 0,7% /крнв.3.4/, 1МНУС1 0,5%, МдС1г-!,0?£ /крив.),2/. Из кривых N4 рис.1 видно, что рН раствора,

Рис.1. Изменение величины рН готового аппретирующего раствора в зависимости от температуры для катаитторов:

»-МвО,, 2-мн,а. 3-НКК, 4-ЭФК. содержащего катализатор ЖЦС1 в начальной стали» изменяете« незначительно, а при температуре 90-100* С наблюдается переход в кислую среду рН растпорл, гл: п качеств« катализатора взнг МвС1., практически не изменяется, т.е. пока^ындст

слабощелочную среду и, как известно, кяталнтнческая активность MgCI4 проявляется при высоких температурах порядка НО-160*С. Низко« значение рН раствора наблюдается в присутствии катализатора ПК.К, так кок при температуре 20 С рН 6,25 и при температуре 82сС оН 4.45, что создает оптимальнее значение рН в момент модификации. Самое низкое значение рН получается, где использован в качестве катализатора ЭФК. Так, при температуре 20 С рН равна 5,31, а при температуре. 86 С рН 4,32, т.е. компоненты ЭФК находятся полностью в ионизированном состоянии. Это создает благоприятное услозне для качественной модификации тканей, так как сшивка начинается во ел&гогом состоянии тканей.

На основании литературных данных и результатов лабораторных исследований пришли к выводу, что в качестве катализатора, вероятно, можно использозать - аммофос, экстракционную фосфорную кислоту - ЭФК. Она выпускается отечественной промышленностью г широкий масштабах, хорошо растворимая и совмещаемая в холодной, горячей соде и с аппретирующими компонентами.

. В лабораторных условиях хлопчатобумажную отбеленную ткань бязь йрт.)4Ъ подвергали модификпшш по следующему рецепту и были получены результаты, которые приведены в таблице 2.

Рецепт для модификации х/б тканей бязь орт.143 с участием катализатора ЭФК, • ■ ■:■'.•■.'•>".г/л. '

Карбамол ЦЭМ • 100-120

Мочевина - 5-10

Полиэтиленовая! эмульсия - Ю

ПодивинилаЦетатная эмульсия -5

Экстракциошт фосфорная кислота -5-10

Вода остальное до

- 1000 гр.

Фшико-механические показатели тканей модифицированных с растем ЭФК

Таблица 2.

Концентрация Привес ' '/%' Потеря прочности % осн./уток Сумма углов tliC-Tll ОСН.+УГОК

Сарбамолп |ЭМ в г/л ЭФК г/л Мочевина г/л

123 5 5 • 7,1 31/29 219

120 10 5 8,2 35/32 234

120 5 10 5,8 28/22 187

120 10 10 6,3 26/27,5 = 198

100 5 .. 5 - •' 5.2 27/25 201

100 10 • s - ■ • 6,4 23/20 207

100 5 10 4,7 22/19 _ 176

100 10 10 5,1 21/17,5 187

{сходный неотделанный 0,0 -/- , 123

Увеличение концентрации мочевины в составе аппретирующего раствора приводит к снижению эффекта отделки, а параллельное увеличение концентрации ЭФК заметно влияет на увеличение угла несмннаемости. После модификации тканей с участием катализатора ЭФК резкого снижения прочности на разрыв не наблюдаете». Таким образом, при модификации целлюлозосодержащих тканей с успехом можно применить в качестве катализатора ЭФК, и при этом получать модифицированные ткани физико-механические свойства которых отвечают потребительским требованиям. Для достижения 200°углд несмннаемости достаточно использовать 100 г/л карбамола, 5 г/л мочевнны-ЭФК, 5 г/л ПЭЭ и 10 г/л ГШАЭ. Дли получения более качественно отделанной ткани следует применять аппретирующий раствор содержащий 100 г/л карбамол ЦЭМ, 5 г/л мочевины, 10 г/л ЭФК, 5 г/л ПЭЭ, 10 г/л ПВАЭ.

Как показали исследования, среду с необходимым рН можно создать при введении и состав аппретирующего раствора катализатора 0 ЭФК, рН аппретирующего раствора в присутствии катализатора ЭФК при 50 С составляет 6,0, а в присутствии N^<3 70 и М^С^,5.

Исследование кинетики реакции сшивки целлюлозы ДМЭМ показали, что при модификации тканей в присутствии катализатора ЭФК реакция начинается при 50"С, а в присутствии при 70°С и более высоких температурах.

На основании полученных результатов предполагаем следующий механизм сшивки целлюлозы с ДМЭМ в присутствии ЭФК. При модификации протон водорода присоединяется преимущественно к карбонильной группе и при недостаточном количестве за счет внугреиннх изменений отщепляется свободный формальдегид и эффект отделки снижается. Это относится к традиционным катализаторам (Mg С^ЫН^О и г .д.). Также при присоединении протона Н(+) к кислороду' метиллолыюй группы происходит процесс енолизацин и образуется поперечная связь.

При использовании более эффективных катализаторов присоединение прогона Н происходит преимущественно к карбонильной группе молекулы ДМЭМ и при достаточной концентрации И протон тагах присоединяется одновременно к кислороду метидольнои фуилы. ,

нонгс

Как было установлено в аппретирующем растворе компоненты катализатора ЭФК состоят в виде монозаметенных фосфатов и при гидролизе образуется фосфорная кислота:

гМеНгРОь'—КпРОц * Мег №0« Целл-ои Цваа-О

ЦоигС-Ы ы-сиг * Цел А ■ ЮЦгС- -V Ы-СЧгО-Целл

V V

^ I

&ис-си£

Цел л - О^С-1 Л/ЩОЯ'Цыа.Ш

I

гис-сиг

Цыа -042с - \ N - Ыг.О-и,елл

с *

о

В отличие от изгестных катализаторов, при модификации тканей присутствие к.тталиигорл ЭФК, хотя и оОр.иуется кислая среда, но компоненты ЭФК подлержипакгг необходимую рН среду и благодаря протеканию следующей реакции реакционная среда не становится сильнокислой.

%2иРО^Ц5РО„- гКе^РОь

3. Исследование влияния катализаторов и ПАА на протесе модификации

х/б тканей

Исследование действия катализаторов (ЭФК, НКК, и частичж аммонизированной зкстракционно-фосфорной кислоты АЭФК). о присуствш полиакрндамида (ПАА) показали хорошие результаты (та&л.З).

Таблица 3

Влияние катализаторов и ПАА на показатели месминасмости х/б тканей бязь арт. 148

Конце1гтрация катализаторов в г/л Сумма углов несминасмо сти до и после стирки осн.+уток, в град.

ЭФК АЭФК НКК до после

10 ■ - 212 208

- 10 - - 221 205

- 10 227 213

5 3 219 211

- 5 - 3 217 203

- 5 3 223 212

Исходный неотделанный 123

Примечание: концентрация по ПАА - 10 г/л.

Из данных таблицы 3 видно, что ткани модифицированынные с участием ПАА в присутствии предложенных катализаторов имеют высокий показатель месминасмости до и после стирки. Так после модификации в присутствии 100 г/л ' карбамлола ЦЭМ, 10 г/л ЭФК угол несминаемости после стирки составил 208 Необходимо отметить что о этом случае для приготовления рабочего раствора расходуется времени в 2-3 рам меньше времени и вязкость раствора почти не изменяется. Этот факт сажен для равномерного проникновения реагентов во внутренние области волокна.

3ведение о состав аппретирующего раствора определенного количества хлорида аммония привело к увеличению угла несминасмости. Во всех случаях после модификации ткани приобретают наполненный, липкий гриф придающий тканям высокое качество и товарный вид.

4. Исследование изменении вязкости ПАА расп оров в присутствии катализаторов.

Исследовании изменения вязкости растворов дает возможность судить об ггносительной целесообразности применения того вши иного состава :атализатора при модификации тканей. Чем больше вязкость аппретирующего >аствора, тем труднее сшивающие реагенты проникает внутрь волокна м зффект )тделки снижается. В таблице 4 приведены данные.

Таблица 4.

Изменение вязкости аппретирующего раствора при различных концентрациях ПАА и катализаторов.

Влзгсость раствора Карбамол ЦЭМ (140 г/л)+ПАА (5 г/л)+Мочгвнна

(5 г/л)+Гидрохинои (3 г/л). Растворитель Н,Р - 63.0.& - S6 мм.

Сат/кон ' t t б г/л t 10 г/л t 14 г/л t 18 г/л t 22 г/л

НКК В ,147 1,206 1,221 1,221 1,221 5,221

1 ЭФК 1,147 1.250 1,265 1,265 1,265 1,265

II NH^CI 1,147 1,162 1,168 !, 176 1,165 1,162

Раствор карбамол ЦЭМ (140 г /л) + ПЛА (5 г/л)

У НКК 2 . 1,147 1,152 1,152 1,176 1,221

ЭФК 2 1,132 1,176 1,250 1,176 1,279

I N Н,,С1 2 1,103 1,123 1,132 1,139 1,147

Раствор карбамол ЦЭМ (140 г/л) + ПДА (10 г/л)

II НКК 3,823 1,471 1,471 1,513 1,529 1 1,529

III ЭФК 3,823 1,882 1,971 2,029 2,074 2,118

<NH,.CI 3J23 1,735 1,745 1,765 1,787 | 1,794

Раствор карбамол ЦЭМ (140 г/л) + ПАА (15 г/л)

НКК 5,235 1,794 1,838 1,882 1,882 1,832

I ЭФК 5,235 1,882 1,971 2,029 2,074 2,118

Ii NHX1 5,235 1,735 1,744 1,765 1,783 1,794

5. Исследование физико-механических показателей модифицированных

тканей.

Как было установлено, катализатор ЭФК по каталитической активности 1Ход1ггся на уровне с катализатором НКК и его использование созмесатио с ¡которыми солями соляной кислоты, в частности хлорид -м аммония, позволяет шысить его каталитическую активность.

Для вискозных подкладочных тканей особо важным является прочность на дрыв и к истиранию, а также усадка тканей. Для улучшения качественных жазателей подкладочных тканей в .состав ванны вводили НАЛ и исследовали • лзико-механические показатели модифицированных тканей. Кок . было тановлено, вязкость ПАА раствора с введением катализатора снижается и )фект отделки выше, чем у других термопластических водорастворимых химеров.

После мсдификации вискозных подкладочных тканей арт.32414 выпускаемых Ошским ПШО следующими рецептами, табл.5, получены средние физико-механические показатели, которые представлены в таблице. 6.

Таблица 5.

Состав ванны и рецепты для модификации . подкладочных тканей арт.32414

""\йецептав Состав ванны""-»-^ 1 2 3 4

дмзм 100 100 100 100

пээ 10 10 10 10

ПАА 10 5 5 5

Гидоохинои . - 2 -

ЭФК 8 8 8 8

Вода остальное 5 5 5 - .

до 1000 г. -

Таблица 6.

Влияние состава ванны на физико-механические показатели модифицированных вискозных тканей арт.32414.

№/№ рецептов Прочность на разрыв Сумма углов раскрытия град, осн.+угок Содержание са.фор-д;» % до / после стирки

основа уток

1 395 437 218/201 1,29/1,13

2 387 419 226/208 1,44/1,26

3 281 431 228/212 1,42/0,92

4 397 439 203/187 1,33/0,87

Исход. 405 443 103/97

ГОСТ 370 427 - -

Из данных таблицы б видно, что средние физико-механические показатели тканей модифицированных предлагаемыми составами полностью соответствуют требованиям ГОСТа. Прочностные характеристики отделанных тканей изменяются незначительно и наилучший эффект отделки достигается с Применением 1-3 рецептов. Это свидетельствует о том, что (¡веденный в состав ванны в качестве микродобавки гидрохинон участвует в образовании поперечных мостиков между макромолекулами целлюлозы, которые в условиях стирки и хранения довольно прочные.

На основании полученных результатов можно рекомендовать рецепты 1,2 и 3 дли качественной отделки тканей дли промышленной пппробашш. Таким

е

образом, ЭФК является эффективным катализатором и ею совместное использование с хлоридом аммония, за счет синергетического эффекта, позволяет получить высокие показатели при модификации целлюлозосодержащих тканей.

6. Исследование способов модификации целлюлозосодержащих тканей.

Основной энергоемкой отраслью в текстильной промышленности является отделочное производство. В связи с этим разработка энергосбережаюших технологических способов отделки тканей является актуальной проблемой стоящей перед отделочниками. Одним из путей решения поставленной цели является разработка способа заключительной отделки тканей. Нами были сделаны попытки возможности пропитки рабочим раствором тканей во влажном и мокром состоянии.

Ткани арт.32414, состоящие из 100% вискозных волокон во влажном состоянии (влажность 80-90%) пропитывали растворами, состав которых приведен в таблице 7.

Таблица 7.

Состав ванн« дли пропитки тканей арт.32414 во влажном состоянии.

^"^---рецептов Состав ван11ы""-~\_ < 2 3 4

ДМЭМ 150 150 150 150

пээ 10 10 10 10

Мочевина ' 10 10 - -

ПАА 1 - 5 15

Гидрохинон ■ - 2 . -

ЭФК 10 10 10 10

Вода остальное до 1000 г.

Увеличение времени пропитки привело к увеличению угла несминаемоети . до и после термообработки. Так после пропитки в течет.и 3 минут, угол несмииаемости составил 180/215* а после пропитки в течении 10 минут он составил 216/23|в соответственно до и после термообработки. Увеличение концентрации ПАЛ до 15 г/л не привело к получению удовлетворительных результатов, т.к. при этом заметно снижается иееминаемость тханей до и после термообработки.

Таким образом, при отделке тканей а мокром состоянии подбор аппретирующего состава, время пропитки занимают особо шжное место, о чем свидетельствуют результаты, полученные а лабораторных условиях. Исследованиями показана возможность модификации целлюлозосодержащих , тканей пропиткой аппретом а мокром состоянии и при этом можно добиться ожидаемых результатов. Применение данного способ;«, беспорно, приводит к экономии энгргорссурсои в процессе отделки и к увеличению производительности отделочных фабрик, комбинатов.

7. И К - спектроскопические исследования.

ИК-спектры модифицированных образцов в присутствии катализатора аммоний хлорида, ЭФК, ЭФК>аммоний хлорид м немодифицированных вискозных волокон. В присутствии катализатора аммоний хлорида наблюдается уменьшение интенсивности полосы поглощения в области 3700 см" - 3000 см относящееся валентны^ :;оле6ани)1М( ОН-группы, 2900 "валентным колебаниям СН группы и 1640 см полосы поглощения адсорбированной воды. Появление полосы поглощения при 1700 см"'относящееся к валентным колебаниям С=0 группы. Расширение полосы поглощения в области 1280 см~*атноснтс» к деформационным колебаниям метиленовых и плоскостных деформационных колебаний ОН-труппы исходной целлюлозы.

Уменьшение ^полосы в области высоких частот и появление полосы в области 1700 си"'свидетельствует о химическом взаимодействии молекул целлюлозы с ДМЭМ.

При модификации целлюлозы в присутствии ЭФК и аммоний хлорида реакция между молекулами целлюлозы и ДМЭМ протекает более глубже, о чем свидетельствует резкое увеличение интенсивности полосы поглощения С=0 группы, уменьшение в области высоких частот. При этом появляется полоса поглощения в области 1515 см'*относящеесн к деформационным колебаниям, расширяемся полоса поглощения в области 1440 см и 1280 см'деформационных колебаний метиленовых групп.

В отличии от обрацзов модифицированных в присутствии катализаторов аммоний хлорида н ЭФК. в модифицированных образцах в присутствии ЭФК увеличивается интенсивность полосы поглощения в области 3700 см""'- 3000 см" 2900 см"/1440 см? 1280 см".1

Интенсивность полосы поглощения С=0 -группы находится между интенсивностью полосы поглощения образцов модифицированных в присутствии катализаторов аммоний хлорида и ЭФК+аммониК хлорид и реакция сшивки целлюлозы с ДМЭМ протекает глубже и интенсивно в присутствии катализатора ЭФК.

Прн модификации с участием катализаторов ЭФК в смеси с аммоний хлоридом которые обладают синергетическгч действием сшивка протекает более глубоко и интенсивно, о чем свидетельствуют ИК-спектры модифицированных волокон.

8. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ

Разработанные в лабораторных условиях рецепты и режимы были аппробированы и условиях Ошского ПХБО и ПШО.

Отделки вели по следующему технологическому режиму:

1. Заключит, отделку проводили на линии "Амдес", пропитку производилась при температуре 20-25°С с последующей плюсовой.

2. Скорость движения ткани 40-45 м/мин, отжим -90-100 %.

3. Подсушка при температуре 80-90"С и сушка при 105-115 С.

4. Термическая обработка при температуре 135-145 С. Время пребывания о зрелыш^е'1,5-2 мин,или в камере УРТК-20-25 сск при 130-150"С.

Таблица 8.

Рецепты: шшробировлнные в производственных условиях для заключительной отделки шелковых тканей сухом или влажном состоянии.

Номера рецептов

Хим реактивы Сухая ткань Влажная ткань

1 2 3 4 5 6 7

Карбамол ЦММ 100 100 100 100 100 150 150

Гидрохинон 2 2 2 - 2 - -

Полиакриламид 10 10 10 ¡0 - 15 20

пээ 10 10 10 ш 10 15 15

Мочевина 10 10 - . 10 - -

Катализатор ЭФ К 5 5 5 8 5 12 12

КНХ1 3 5 5 5 5 6 6

Таблица 9.

Средние фнзнко-мсханичсские показатели тканей модифицированных в производственных условиях, после серийных испытаний.

Дрт. тканей Прочность ка разрыв Н. Удлинение при разрыве мм. Нссмннаемость Го Усадка %, вылежка до после

Оси Уток Осн. Уток Осн. Уток Осн. Уток Осн. Уток

42909 686 294 15 14 42 40 V 0,7 3,3 1,5

42969 431 235 16 12 37 34 4.7 0,7

42969 4ЯО 225 14 14 48 45 6.0 1,3 4,0 0,7

31414 6> 451 14 19 47 42 3,3 0.7 2,0 0,7

42969 41: 254 16 14 30 32 3,3 1,3 2,7 1,3

42969 33*. 235 14 12 34 ■ 34 4,0 0,7 2,7 1,3

32414 7(1(1 441 16 18 39 38 4.2 0,7 4,0 1,3

32414 627 382 18 22 35 38 4,7 0,7 4,0 1,3

32414 578 225 16 24 43 45 2.4 2,7

32414 гесп. 5,0 2,0

42969 5,0 2.0

42909 5,0 2,0

421053 5,0 2,0

Коми ki.liii.ic шгиеническис исследовании модифицированных в производстиа.ных уелони их тканей покатали, что ткани модифицированные кагатнмюро'! ')ФК. лати высокие показатели: канилмрчоеть уистнчивастсч из во 1.ч\ ."Проницаемость после 10 краиюй стирки выше на 100 м /м с, и ткани спикч; ч пр.жшчески к безусадочным.

9. ВЫВОДЫ

1. Впервые исследован ряд солей фосфорной кислоты и их смеси I качестве катализаторов при химической модификации целлюлозосодержаши: тканей. Установлено, что эффективными катализаторами для химическо! модификации целлюлозы могут быть соединения имеющие в своем актив' многозарядные анионы и катионы, соединение поддерживающие р! пропиточного раствора в пределе от 3 до 5.

2. Исследованиями кинетики сшивки целлюлозы с ДМЭМ в присутствт ряда катализаторов установлена высокая активность катализатора ЭФК, а такж* ЭФК в смеси с хлоридом аммония в присутствии которого реакция сшивк» целлюлозы начинается при более низких температурах и скорость реакшн намного выше, чем при сшивки целлюлозы о присутствии только лишь хлорида аммония. •

3. На основании результатов исследовании предложен механизм реакшн сшивки целлюлозы ДМЭМ в присутствии ЭФК, согласно которого образуют« поперечные связи между макромолекулами , целлюлозы преимуществен»« благодаря высокой эффективности действия ЭФК. . ^

4. Физическими, физико-химическими и физико-механическим» исследованиями образцов тканей мэдифициропаных н присутствии . различны] катализаторов установлено, что замена существующих и широко применяемы; катализаторов ЭФК, и ее смеси с хлоридом аммония дает возможность резке повысить качественные показатели модифицированных тканей (высока* несмииаемость, минимальная усадка, устойчивость аппрета к действия внешни) факторов) с минимальным расходом сшивающих реагентов. А при совместное использовании ПАА со сшивающими реагентами при модификации прокладочных тканей во влажном состоянии можно добиться высоких физико-механических показателей при минимальном расходе топлионоэнергетическш ресурсов.

5. Разработан новый способ заключительной отделки вискозных шелковых тканей с применением катализаторов ЭФК, и ЭФК в смеси с хлоридом аммония Резу льтаты исследования внедрены на Ошском шелковом комбинате.

6. Физико-механическими исследованиями установлено, что ткани модифицированные в присутствии ЭФК и се смеси С хлоридом аммония содержат в два раза больше связанного формальдегида, чем ткан» модифицированные в присутствии хлорида аммония и они менее интенсивна набухают в кодаксене.

7. Исследование атияния микродобавок на качество -модифинированны» тканей показало что введение микродобавок, а также ПАА в присутствии ЭФК и хлорида аммония в пропиточном рабочем растворе дает возможность снизить расход сшивающих реагентов до 60 % и получить ткани с более высокими фнзмко-механнческими показателями, прочной поперечной свя!ью. аппретом и несминаемостью более устойчивой к действию внешних факторов.

8. Рентгенографические и злекгронно микроскопические исслсдпваин» свидетельствуют о высокой .»ффскгивности процесса сшивки неллю.пмы с ДМЭМ в присутствии ЭФК и се смеси с хчоридом аммония более равномерном распределении поперечных связей о волокне.

Микродобавки н ПАА способствуют более однородно.ту протеканию реакции сшивки на надмолекулярном уровне. ИК-спектроскопическммн исследованиями установлено, что сшивка целлюлозы с ДМЭМ протекает более глубока и интенсивно в присутствии ЭФК и ее смеси с хлоридом аммония.

9. Результаты исследований по химической модификации тканей в присутствии ЭФК, и ее смеси с хлоридом аммония внедрены на Ошском ПХБО

и шелковом комбинатах, где выпущено 15 млн. тыс. пог.метров высококачествен] lux х/б тканей и 4 млн.пог.метров вискозных шелковых тканей полностью отвечающих требованием j'OCTa.

10. Экономический эффект при применении катализаторов ЭФК, для отделки х/б тканей арт.1085 составил 4,6 тыс.сум на 1 млк.пог.метроз только за счет сниженнл расхода сшивающих реагентов.

Экономических эффект от внедрения Еатачизатора составляет 73071 сум. Согласно экономическим расчетам применения катализатора ЭФК м ее смеси с хлоридом аммония для отделки вискозных шелковых тканей фактический экономический эффект составляет 343993,68 сум.

Основное содержань; диссертации изложено в следующих публикациях

1. Сатвалдмеа А.К., Карабаев АА, Тэшпулатои IQ.T. Комплексные исследовании х/б тканей, отделанных по сокращеной технологии //Гекст.пром-ть.(Москва).-1994.-N.5-6.-C.27-28.

2. Сатвадднев АК., Карабаев АА, Тошпулатов Ю.Т. Исследования кинетики ре.-чщии дембтилол этилен мочевины i целлюлозой в присутствия различных катализаторов /Ташк.ин-т. Текстил. и легк. пром-тн. -Ташкент, 1994.-4с.-Библиогр,:-1 назв.-рус. -дсп. в ГФНТИ ГККТ Р.Уз. 30.09.94 г. Ш215-Уз 94.

3. Заключительная отделка хлопчатобумажных тканей/ Сатвадщзеэ А.К., Карабаев АА, Тулаганоз А.Р., Тошпулатоз Ю.Т. Ташк.ин-т. Текстил, и легк. пром-ти. -Ташкент, 1994.-!6с.-Библиогр.:-1 назо. -рус. -дсп. в ГФНТИ ГКНТ Р.Уз. 30.09.94 г. №221б-Уз 94.

4. Элеетронно-микроскопическсе и ИК спектроскопическое исследование модифицированных шСскозпых и полиэфирных волокон/ Сатвалднез А.К., Карабаев A.A., Тошпулатов Ю.Т., Ншсонович Г.В. Дашк.нн-т. Текстил. и легк. пром-ти. -Ташкент, 1994.-4с.-Библиогр.:-1 нп-jb. -рус. -.чеп. я ГФНТИ ГКНТ Р.Уз. 30.09.94 г. N»2217-Уз 94. : ' " : , ■

5. Сатцволдиеи А.К., Карабосв A.A., Тошпулатоз Ю.Т. Модификация х/б тканей с участием термопластических полимеров и катализаторов //Илмлмал.конф."Ешларнинг фандаги ютукларя ишлаб чикарпшга: Тезисжри. 22-24 аир. 1991 г.-Ташкент-1991.-С.16б.

6. Сатполдиен Ä.K., Карабаеа А Д. Из'мскеипе вязкости пол^'гкрнламидного аппретирующего раствора действием . катализаторов.//Илм.смял.конф. "Кшларнннг фандаги ютуклари ишляб чикарпшга: Тшисларн. 22-24 аир. 599! г. Ташкецт-'1991.-С 159.

7. Сатпалдиев A.Ii., Карабаев A.A., Тулаганоп А.Р., Каттагоджаеса Ч.Р. Исследования влиянии концентрации мочссииы Hai несмннаемосп»

целлкшозасодержащих тканей // Илм.амал.конф.Ешларнинг фандаги ютуклари «шлаб чикаришга: Тезнслари. 21-24 апрель 1992 г.-Ташкент-1992.-С. 110.

8. Фазилов А.И., Сатвалдпсв А.К., Мухамедов И.М. Разработка технологии снижения усадки хлопчатобумажных тканей на основе отечественных препаратов //Илм.амал.конф. "Ешларнинг фандаги юггуклари ишлаб чтсаришга: Тез.,21-24 апр.1932 г.-Тгшк1НТ-1992.-С. 115.

9. Сативолдиев А.К., Карабоев АЛ., Тошпулатов Ю.Т. Применение р.алпакриламида как наполнитель для модификации целлюлозы //Респ.науч.техн.конф. "Композиционные материалы и их применение".; Тсз.докл. Ташкент., 10-11 ноябрь 1994.-Ташкент. 1994 ч.2. -С.И5.

Пахта тол ал п матоларга кимсвий ншлов берищда илгор жараёнларни урганиш

Пахта толасн тутган матоларга кимёвии ншлов бсрнщда фосфат кислота тузлари ва айрнм тузларнинг пралашмасишг катализатор сифатидя ншлапишши мумктшш! урганилди. Таркиснда куп зарядли анионлар па катиондар туггаи, эр!гп.?а рН мухитини 3-5 оралитда ушаб тура оладиган бирикмллар, кимёппй ишлоп беришда гокорн самарздор катализаторлар булишлиги аннхланди.

Пахта толали иатоларни . (толалзрни ) чоклзш жарасничи кинетикасини урганиш наттхасцда ЭФК катшшзэтаркни, хамяа укинг аммоний хлорнл бнлан бнргаликда ншлатилиши уларнпнг аммоний хлоридга нисбглан юкори самарадор катализаторлар экаилигинн тасднклади вз бунда чоклаш жараённ паст тсмпературалорда бошланиши ва реакция тезлнги бнр неча марта катга эканлигн аниклаид'.!.

Физик, физик-кимёвий, физик-механик изланишлар асосндэ кимёвий ншлов берилган матоларнг,нг сифат курсаткнчлари, ишлатиб келинаёттаи катализаторлзрга яисбагая устуилнги аннкланяи. Катализаторлариинг пктимиги хисобига, шдднй м энергия ресурсляринииг хам харж килиннигига карамай, кимёвий ишлоз берилган матолариинт сифатн кескнн равншда ортадн.

Келтаридган катализатор асосида нам холдаги матоларга кимсвий ншлов беришнинг технологию жараённ урганилнб, ишлаб чикарншга тадбик этилдики, бу хам мнкдордаги ёкилгн-знергня ресурсларини сарфлаб юкори сифатли кимёвий ишлов берилган матолар инпаб чнкяриш нмконкни берди.

Излапишлар натижалари комбинатлпрга, .-.усусаи Ош шохи ппламз комбинагига, Ош пахта мататарн- ишлаб чпкариш бирлашмаенга ишлаб шкаришга тадбик этилди.

Development of Intensive Methods for Modification of Cellulose-containing Fabrics.

The research was performed on a number of phosphoric acid salts and theii mixtures as the catalyzers in chemical modification of cellulose-containing fabrics. It was established, that compounds with polyvalent anions and cations keeping pH oi impregnating solution within the limits of 3 to S can act as effective catalyzers for chemical modification of cellulose.

The research of cross-link kinetics of cellulose with diniethylol ethylene urea in the presence of a number of catalyzers established liigl» activity of wet-process phosphoric acid, and also wet-process phosphoric acid mixed with ammonium chloride, in the presence of which the reaction begins at lower temperatures, and ctcss-linking speed is higher than in the presence of ammonium chloride alone.

Physical, physical-chemical and physical-mechanical researches of fabric samples, fnodificated in the presence of different catalyzers, established that replacement of fxistent and widely used catalyzers by wet-process phospliorics acid and its mixture with {unmonium chloride allows sharp increasing of the qualitative indices of inodificated fabrics (high crease-resistance, minimal shrinkage, dress stability) at minimal consumption of cross-link regents and energy resources.

The technology was developed for modification of lining fabrics in wet condition. The Sechnotogy allows reselling of high physical-mechanical indices at minimal consumption of fuel-energy resources.

The results of research were introducted at silk-weaving mill mid cotton-spinning industrial amalgamation in Osh.