вернутся к оглавлению

вернутся
к оглавлению

 

УДК 677.042.72:677.027.523.331

Эффективность модификации ронгалита с помощью ПАВ для ронгалитно-поташного способа печати кубовыми красителями

М.В.Семенов, С.А.Кокшаров

Институт химии неводных растворов РАН, г. Иваново

© 1998 Институт химии растворов РАН

Получено 20.11.96 г.



Ранее была показана эффективность использования ПАВ в процессе получения ронгалита для снижения окислительных потерь промежуточных и конечного продуктов синтеза [1]. Нами оценена возможность использования смеси ПАВ (названия не раскрываются из коммерческих соображений) в процессах узорчатой расцветки кубовыми красителями по ронгалитно-поташному способу.

Вопросу окислительных потерь ронгалита в процессах колорирования текстильных материалов уделяется необоснованно малое внимание. Это связано с относительной устойчивостью его растворов при комнатной температуре и проведением восстановления красителей в атмосфере насыщенного водяного пара без доступа воздуха. Вместе с тем изучение регламента печатания тканей кубовыми красителями [2, 3] свидетельствует, что непроизводительные потери ронгалита возможны в процессах приготовления "ронгалитной бели" (ронгалит с крахмальной загусткой в соотношении 1:1), а также при обработке ткани в сушилке тканепечатного агрегата. Эти процессы осуществляются при температуре выше 80 оС, когда потенциал окисления достигает критического значения и возможны побочные реакции взаимодействия восстановителя с атмосферным кислородом. В частности, приготовление "ронгалитной бели" предусматривает загрузку ронгалита в разваренную крахмальную загустку и медленное остывание смеси в реакторе в течение длительного времени (16-24 часа).

Невозможно a priori судить о влиянии вводимых ПАВ на протекание гетерогенного взаимодействия красителей и восстановителя. В связи с этим оценено изменение кинетики целевой реакции в отсутствии побочных процессов, для чего приготовление печатного состава и сушку образцов ткани осуществляли при комнатной температуре (tc= 20plusmin.gif (855 bytes)оС). Кинетические зависимости изменения цветовых характеристик окраски от длительности запарной фиксации (tau.gif (853 bytes)ф), приведенные в табл. 1. , свидетельствуют об отсутствии негативного результата при регламентированном содержании "ронгалитной бели" в печатной краске (200 г/кг). Создаваемый при этом 25-кратный мольный избыток восстановителя обеспечивает стабильность перехода красителя в лейкоформу. Можно отметить наличие слабо выраженной тенденции к улучшению колористических показателей и степени фиксации красителей (Сф), однако отклонения не превышают доверительный интервал определения измеряемых величин. Как видно из данных табл. 2. , при уменьшении на 20 % концентрации ронгалита в печатной краске цветовые характеристики окраски ткани изменяются незначительно. Однако сокращение количества восстановителя в 1,7 раза значительно проявляется на результатах колорирования ткани, а различия между контрольными образцами без ПАВ и экспериментальными с ПАВ становятся более существенными. Анализ незначительных изменений показателей цветового тона свидетельствует об отсутствии влияния малых концентраций вводимых ПАВ на процессы перекристаллизации кубового красителя в волокне.

При оценке влияния ПАВ на протекание побочных процессов окисления ронгалита процесс приготовления "ронгалитной бели" моделировали выдержкой смеси в термостате при 80 оС в течение контролируемого промежутка времени tau.gif (853 bytes)в. Как видно из табл. 3. , в этом случае наблюдаются значительные потери активного компонента восстановителя - гидроксиметилсульфината (ГМС). Уже при tau.gif (853 bytes)в = 3 ч концентрация последнего уменьшается на 15 %. Такое же снижение концентрации ГМС в "бели" в присутствии ПАВ происходит при выдержке смеси в течение tau.gif (853 bytes)в > 8 ч, что свидетельствует об увеличении стабильности ронгалита в данных условиях в 2,5 раза.

В соответствии с этим изменяются и цветовые характеристики окраски ткани. Анализ данных
табл. 3. свидетельствует, что при сушке на воздухе (tc = 20 oC) недопустимое изменение концентрации ронгалита и, соответственно, цветовых характеристик наблюдается уже после двух часов выдержки смеси. В присутствии ПАВ продолжительность получения стабильных результатов увеличивается в 4 раза.

Проведение сушки ткани горячим воздухом усиливает невоспроизводимость результатов колорирования для различных режимов приготовления печатной краски, которая проявляется тем сильнее, чем меньше избыток ронгалита в печатном составе. В случае приготовления краски без нагревания (tau.gif (853 bytes)в = 0) имеющийся запас восстановителя обеспечивает необходимые условия для фиксации красителя, и значения показателя светлоты одинаковы для образцов, высушенных при 20 и 80 oC (как без ПАВ, так и с ним). Но за 3 часа выдержки крахмальной загустки с ронгалитом при 80 oC потери последнего достигают критического значения, при котором дополнительное окисление в процессе сушки вызывает существенное увеличение показателя светлоты окраски (в сравнении с tc = 20 oC). После нагревания ронгалита с загусткой в течение tau.gif (853 bytes)в = 8 ч переход от сушки напечатанной ткани при комнатной температуре к высокотемпературному режиму без введения ПАВ сопровождается увеличением абсолютного значения показателя L в среднем в 1,1 раза. Даже введение ПАВ не позволяет получать стабильные показатели окраски уже после tau.gif (853 bytes)в > 1-2 ч. Но для любых значений tauв цветовые характеристики окрасок в присутствии ПАВ превышают соответствующие показатели для образцов, напечатанных красящим составом с типовой рецептурой.

Представленные экспериментальные данные наглядно демонстрируют существенное различие протекания процессов окисления в тонком слое печатной краски на поверхности текстильного материала и в объемной системе при приготовлении ронгалитной "бели". Характерно, что после tau.gif (853 bytes)в = 5 ч пятнадцатиминутная сушка ткани при 80 oС вызывает такое же ухудшение показателя светлоты (с 35,6 % до 38,8 %), как и увеличение продолжительности выдержки смеси ронгалита с загусткой до 8 часов (L = 38,3).

Таким образом, модификация ронгалита за счет введения ПАВ обеспечивает получение требуемых колористических показателей узорчатой расцветки тканей кубовыми красителями при снижении удельных расходов восстановителя за счет сокращения непроизводительных потерь ГМС. Наряду с технологическими преимуществами разработки необходимо отметить также ее экономическую обоснованность, поскольку дополнительные затраты на вспомогательные вещества в сотни раз ниже резервов, получаемых за счет повышения степени полезного использования ронгалита или кубовых красителей.

 

вернутся к оглавлению

вернутся
к оглавлению