Повышение накрашиваемости текстильных материалов из синтетических волокон с помощью солей металлов

Публикация доступна для обсуждения в рамках функционирования постоянно

действующей интернет-конференции “Бутлеровские чтения”. http:///readings/

УДК 677.494.657.027.4:546-38. Поступила в редакцию 10 июля 2012 г.

Повышение накрашиваемости текстильных материалов

из синтетических волокон с помощью солей металлов

© , ,*+

,

и

Кафедра общей и неорганической химии. Московский государственный текстильный университет

им. . Ул. Малая Калужская, д. 1. г. Москва, 119071. Россия. Тел.: [phone].

E-mail: [e-mail]

_______________________________________________

*Ведущий направление; +Поддерживающий переписку

Ключевые слова: колорирование волокон и тканей, соли металлов, синтетические волокна.

Аннотация

Показана целесообразность применения неорганических солей для интенсификации процессов крашения капроновых и лавсановых волокон. Использование дополнительной обработки катионами металлов и их комплексами качественно улучшает сорбцию кислотных красителей полиамидами и фиксацию дисперсных красителей на лавсане.

Введение

Крашение гидрофобных волокон является одним из сложнейших химико-текстильных процессов. Поэтому разработка способа, который будет облегчать и интенсифицировать коло-рирование таких материалов является актуальной задачей химической технологии отделки синтетических тканей.

Наличие катиона металла, связанного макромолекулами полимера [1-2], может приво-дить к изменению сорбционной способности, модифицированного таким образом волокна, так как открываются возможности для дополнительного связывания красителей катионами металла (донорно-акцепторная связь между металлом и красителем), а также изменениями в структуре полимера, которые приводят к лучшей доступности функциональных групп самого волокна.

Крашение поликапроамидных волокон в основном проводится с использованием анионоактивных кислотных красителей. Для исследования влияния предложенных способов модифицирования капроновых волокон солями металлов, обработанные образцы подвергали крашению по стандартной методике.

Обработку проводили солями металлов с концентрацией 1 моль/л. Использование такой высокой концентрации продиктовано перспективой создания технологического процесса в котором будет использован принцип многократности применения модифицирующей ванны.

Результаты исследования влияния продолжительности обработки на эффективность последующего крашения представлены на рис. 1.

Согласно полученным данным эффективность обработки возрастает в течение первых пяти минут. Дальнейшее увеличение времени пропитки волокон растворами исследованных солей практически не отражается на их сорбционной способности по отношению к кислотным красителям.

Для оценки влияния концентрации растворов солей в условиях предварительной модифицирующей обработки на результаты крашения их концентрации в пропиточной ванне варьировали от 0.1 до 1 моль/л.

Как видно из рис. 2 для всех исследованных солей сорбционная активность полиамид-ного волокна возрастает с увеличением их концентрации в пропиточном растворе.

Рис. 1. Зависимость сорбции (C) кислотного красителя "Красного 2Ж" капроновыми

волокнами от времени обработки её растворами солей. 1 – сукцинатный комплекс хрома;

2 – хлорид кальция + хлорид хрома(III); 3 – хлорид хрома(III); 4 – хлорид кальция

Рис. 2. Зависимость сорбции (С) кислотного красителя "Красного 2 Ж"

от молярной концентрации раствора соли. 1 – сукцинатный комплекс хрома;

2 – хлорид кальция + хлорид хрома(III); 3 – хлорид хрома(III); 4 – хлорид кальция

Максимальная накрашиваемость полиамидного волокна отмечается при обработке об-разцов ткани растворами солей с концентрацией 0.5 моль/л. Увеличение концентрации солей более 0.5 моль/л не способствует возрастанию накрашиваемости полиамидного волокна, что даст возможность использовать многократно одномолярные ванны, при условии реализации предлагаемой технологии.

Катионы кальция и хрома(III) по-разному распределяются в волокне после водной обработки их солями, а разная комплексообразующая способность позволяет образовывать кальцию менее устойчивые комплексы с лигандо-группами полимера, а хрому более устойчивые. Свободное проникновению небольших ионов кальция по всей толще волокна и его сильные акцепторные способности по отношению к водородной связи, вероятно, дают возможность ослабить сетку межмолекулярных связей для облегчения диффузии и хемосорбции катионов хрома(III) поликапроамидом, что в итоге отражается на сорбционной способности всей системы к молекулам кислотного красителя.

Одним из самых трудноокрашиваемых волокон является полиэфирное волокно. Поли-этилентерефталат (ПЭТФ) не имеет активных реакционных групп для присоединения молекул красителей, поэтому его окрашивают особым классом красителей – дисперсными при достаточно жестких условиях.

Рис. 3. Зависимость изменения светлоты ПЭТФ-ткани, окрашенной красителем «Дисперсным синим» от состава модифицирующего раствора. 1 – Салицилатные комплексы разного состава; 2 – Бензоатные комплексы разного состава.

На рис. 3 представлены результаты опре-деления колористической характеристики – из-менения светлоты окрашенного образца для ткани модифицированной различными комплек-сами хрома(III) и окрашенной дисперсным кра-сителем. Существенное увеличение интенсив-ности окраски можно отметить при использо-вании комплексов хрома(III), содержащих ос-татки бензойной кислоты. Эталонным образцом служила ткань, выкрашенная при аналогичных условиях в присутствии свободных кислот. По-лученные данные позволяют судить о совмест-ном влиянии на сорбцию красителя не только кислот-пластификаторов, но и их комплексов с катионом хрома(III). Улучшение окраски при повышении содержания органических кислот в комплексах хрома(III) можно объяснить пони-жением температуры стеклования, а также к возможному взаимодействию хрома с части-цами дисперсного красителя, который содержит электронодонорные группы: NH2, и OH.

Выводы

Предварительная обработка синтетических волокон солями металлов позволяет качест-венно улучшить процессы колорирования текстильных материалов из синтетических волокон.

Литература

[1]  , , Павлова неорганических солей на связывание красителей полиэфирными волокнами. Химическая технология. 2002. №1. С.14-19.

[2]  , , Павлов синтетических волокон солями металлов в процессах крашения анионными красителями. Хим. волокна. 2005. №1. С.40-42.