Розробка матеріало- і енергозберігаючої технології апретування бавовняних тканин акриловими співполімерами

Размещено на http://www.allbest.ru/

ХЕРСОНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ЛИСЮК ВІКТОРІЯ МИКОЛАЇВНА

УДК 677.016.6

РОЗРОБКА МАТЕРІАЛО- І ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧОЇ ТЕХНОЛОГІЇ АПРЕТУВАННЯ БАВОВНЯНИХ ТКАНИН АКРИЛОВИМИ СПІВПОЛІМЕРАМИ

Спеціальність 05.18.19 - технологія текстильних матеріалів, швейних і трикотажних виробів

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата технічних наук

Херсон - 2009

ДИСЕРТАЦІЄЮ Є РУКОПИС

Робота виконана в Херсонському національному технічному університеті, Міністерство освіти і науки України

Науковий керівник:

доктор технічних наук, професор Міщенко Ганна Володимирівна, Херсонський національний технічний університет, завідувач кафедри фізичної та неорганічної хімії

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор Поліщук Степан Олександрович,

Херсонський національний технічний університет, професор кафедри

технічної хімії та харчових технологій;

кандидат технічних наук, доцент Смеречинська Ніна Родіонівна

Київський національний університет технологій та дизайну, доцент

кафедри опоряджувального виробництва.

Захист відбудеться « 13 » травня 2009 р. об 11 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 67.052.02 у Херсонському національному технічному університеті за адресою:

73008, м. Херсон-8, Бериславське шосе, 24, копус 1, ауд.223.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Херсонського національного технічного університету за адресою:

73008, м. Херсон-8, Бериславське шосе, 24, копус 1.

Автореферат розісланий « 10 » квітня 2009 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради О.П. Сумська

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Основною задачею, що стоїть перед вітчизняною текстильною галуззю, є випуск текстильної продукції на рівні світових стандартів за якістю і собівартістю. Для виконання цієї задачі необхідні сучасні конкурентоспроможні технології. Теперішні технології обробки тканин можна характеризувати як багатоступеневі, довготривалі та витратні.

Конкурентоспроможність текстильних матеріалів багато в чому визначається видом і якістю заключної обробки тканин, в тому числі апретування.

Апретування тканин - важливий технологічний процес, що здійснюється на стадії заключної обробки і внаслідок якого тканина набуває необхідних споживчих властивостей, серед яких такі як зносостійкість і формостійкість, а також нові спеціальні властивості: водовідштовхуючі, вогнестійкі, протизабруднювальні та інші.

Найбільш широко використовують обробку тканин полімерними речовинами, утворюючими на поверхні текстильного матеріалу полімерну плівку з необхідними властивостями, які визначають властивості текстильного матеріалу.

В якості плівкоутворювачів при обробці тканин використовують водні полімерні дисперсії, асортимент яких останнім часом поповнився за рахунок нових дисперсій на основі акрилових співполімерів вітчизняного виробництва, зокрема реакційноздатними і потенційно реакційноздатними. До теперішнього часу в апретуванні використовуються головним чином акрилові дисперсії на основі термопластичних полімерів, що мають ряд недоліків, серед яких недостатня стійкість апретів до прання, налипання полімеру на робочі ділянки обладнання, високі робочі концентрації полімерів. Іншим недоліком акрилових полімерних плівок є їх повітронепроникність, яка погіршує гігієнічні властивості тканин. При усуненні вказаних недоліків плівок акрилових полімерів останні можуть знайти широке використання для заключної обробки бавовняних тканин.

Актуальність теми. Актуальність даної роботи визначається необхідністю підвищення якості текстильної продукції на стадії заключної обробки і покращення її споживчих властивостей за рахунок високоякісної обробки тканин акриловими полімерами при одночасному зниженні витрат на опорядження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась в Херсонському національному технічному університеті у відповідності з пріоритетним напрямком розвитку науки і технології: «Новітні технології та ресурсозберігаючі технології в енергетиці, промисловості та агропромисловому комплексі», а саме: в рамках науково-дослідної роботи «Застосування промотованих акрилових співполімерів і полімерних сумішей для високоякісного заключного опорядження тканин», номер держреєстрації 0108U001094, протокол засідання Науково-технічної ради Міністерства освіти і науки України №1044 від 27.11.07.

Особистий вклад автора заключається в розробці нових складів на основі акрилових співполімерів для заключної обробки бавовняних тканин і технології їх застосування, які забезпечують при збереженні повітропроникності підвищення зносостійкості і формостійкості тканин, а також зниження побутової усадки.

Мета і завдання дослідження. Розробка складів на основі акрилових співполімерів і технології їх застосування для апретування бавовняних тканин, які забезпечують підвищення якості тканин при зниженні собівартості обробки.

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні задачі:

- здійснити вибір водних дисперсій акрилових співполімерів, які є придатними для апретування тканин на основі дослідження їх колоїдно-хімічних властивостей та фізико-механічних якостей полімерних плівок, що формуються цими дисперсіями;

- забезпечити підвищену адсорбцію полімеру тканиною із водних розчинів на основі дослідження процесу адсорбції і впливу на цей процес різних добавок;

- розробити склади для апретування, які забезпечують необхідний відсоток смоли на тканині і підвищену стійкість апретів до прання;

- підвищити повітропроникність плівок, сформованих із розроблених складів для апретування;

- запропонувати склади для заключної обробки тканин, які забезпечуватимуть збереження лінійних розмірів тканини;

- забезпечити м'який гриф тканин після апретування;

- забезпечити зниження енерговитрат і матеріалоємності технології апретування;

- здійснити перевірку розроблених складів в умовах виробництва;

- виконати розрахунок економічної ефективності виконаних досліджень;

- оцінити ступінь екологічної безпеки розроблених складів для апретування.

Об'єкт дослідження - процес апретування тканин.

Предмет дослідження - склади для апретування на основі нових водних дисперсій акрилових співполімерів.

Методи досліджень. Процес апретування тканин полімерами розглядали як процес утворення комплексу «полімер - текстильний матеріал».

Подібний адгезійний комплекс утворюється, коли на поверхні текстильного матеріалу формується полімерна плівка. Комплекс, що утворився, відноситься до систем, які є предметом дослідження колоїдної хімії полімерів, тому закономірності і особливості його формування розглядали з позицій колоїдної хімії.

Колоїдно-хімічний підхід до предмету дослідження визначив комплекс методів, які були використані в процесі дослідження, а саме:

- гравіметричний, віскозиметричний, оптичний методи дослідження властивостей водних дисперсій полімерів і плівок на їх основі;

- колоїдно-хімічний і хімічний методи підвищення стійкості апретів до прання;

- ацетилацетоновий метод визначення формальдегіду;

- гравіметричний і віскозиметричний метод кількісної оцінки адсорбції полімеру волокном;

- метод Зисмана для визначення критичної поверхневої енергії (КПЕ) твердих тіл;

- методи, визначені діючими державними стандартами України на відповідну текстильну продукцію для оцінки фізико-хімічних і фізико-механічних показників апретованих тканин.

Наукова новизна одержаних результатів:

- вперше в хімічній технології волокнистих матеріалів визначено критичну поверхневу енергію плівок, сформованих з реакційноздатних та потенційно реакційноздатних акрилових співполімерів і тканин, апретованих цими співполімерами і показано, що, незважаючи на порівняно велику поверхневу енергію вільних плівок (66,0ч69,7 мДж/м²), поверхнева енергія тканин після апретування полімерами знижується, що позитивно впливатиме на їх протизабруднювальні властивості;

- показано, що поверхнева енергія апретованих тканин залежить від вмісту акрилового співполімеру на поверхні волокна;

- встановлено що добавки в апретуючі склади на основі акрилових співполімерів координаційних сполук d-металів з лігандами органічної природи, які підвищують стійкість апретів до прання, зменшують надлишок некомпенсованої поверхневої енергії апретованих тканин, чим підвищують протизабруднювальні властивості тканин;

- показано ефективність сумісного використання акрилового співполімеру з предконденсатом термореактивної смоли (ПТРС) для стабілізації лінійних розмірів тканин, яка проявляється у забезпеченні високих показників при низькій концентрації ПТРС (в 5ч10 разів нижче, ніж прийнято за типовою технологією).

Практичне значення отриманих результатів:

- розширено асортимент речовин для апретування тканин за рахунок

вітчизняних водних полімерних дисперсій Лакрітекс 272 і Лакрітекс 273;

- розроблено склади для нанесення на тканини апретів, що підвищують зносостійкість тканин;

- забезпечено стійкість апретів до прання;

- забезпечено стабільність лінійних розмірів тканин;

- забезпечено зниження енерго- і матеріалоємності технології апретування тканин.

Виробничі випробування, які підтвердили ефективність виконаних наукових досліджень, проведено на ТОВ «Лотос» (м. Херсон), (акт виробничих випробувань від 15 грудня 2008 р.).

Економічний ефект від впровадження розроблених складів при заключній обробці тканин становитиме 219,83 грн. на 1000 м².

Особистий вклад здобувача. В роботах, виконаних у співавторстві, особистий вклад пошуковця складається в критичному аналізі науково-технічної літератури і патентної інформації, в проведенні експериментальних досліджень, в узагальнені результатів, в формулюванні висновків і в розробці на основі акрилових співполімерів нових складів для апретування бавовняних тканин і технології їх застосування, які забезпечують їх високу зносостійкість, стабілізацію лінійних розмірів тканин при зниженні матеріаломісткості технологій і енерговитрат.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертації доповідались і обговорювались:

- на наукових семінарах кафедри фізичної і неорганічної хімії Херсонського національного технічного університету (м. Херсон, 2006, 2007, 2008 рр.);

- на V міжнародній науково-практичній конференції «Динаміка наукових досліджень - 2006» (2006 р., м. Дніпропетровськ);

- на I Всеукраїнській конференції студентів і аспірантів «Сучасні технології хімічних і харчових виробництв» (2008 р., м. Дніпропетровськ);

- на XI Всеукраїнській науково-практичній конференції студентів, аспірантів і молодих вчених з міжнародною участю «Технологія - 2008» (2008 р., м. Сєвєродонецьк);

- на VII Всеукраїнській конференції молодих вчених і студентів «Наукові розробки молоді на сучасному етапі», КНУДТ (2008 р., м. Київ);

- на III Всеукраїнській науково-практичній конференції «Теорія і практика сучасного природознавства» ХДУ (2007 р., м. Херсон);

- на IV Міжнародній науково-практичній конференції «Розвиток наукових досліджень 2008» (2008 р., м. Полтава);

- на розширеному засіданні кафедри товарознавства непродовольчих товарів Львівської комерційної академії (2009 р., м. Львів).

Публікації за темою дисертаційної роботи включають 11 найменувань, в тому числі 4 статті в спеціалізованих журналах, 7 в збірниках матеріалів конференцій.

Структура і об'єм роботи. Дисертаційна робота складається із вступу, трьох розділів, висновків, списку використаних джерел, додатків.

Дисертація містить 159 сторінок комп'ютерного тексту, в тому чиcлі: основної частини 126 сторінок, 19 таблиць і 28 рисунків, 127 найменувань літературних джерел. Обсяг додатків 20 сторінок.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі подано загальну характеристику роботи, розкрито сутність і стан наукової проблеми та її значення у створенні конкурентоспроможної текстильної продукції. Визначено роль апретування і полімерних речовин у наданні тканинам властивостей, що вимагає споживач. Визначено проблему застосування для апретування тканин акрилових термопластичних полімерів. Зроблено прогноз щодо ефективності використання в апретуванні нових акрилових дисперсій на основі термозшиваємих і потенційно реакційноздатних полімерів.

Обґрунтовано актуальність теми, сформульовано мету і задачі дослідження, охарактеризовано об'єкт та предмет досліджень, наведено методи досліджень, сформульовано наукову новизну та практичну цінність роботи.

У розділі 1 дисертації представлено літературний огляд, де наведено результати аналізу сучасного стану технологій заключного опорядження тканин. Показано, що створення на поверхні тканин полімерних плівок є основним способом захисту волокон від руйнувань, підвищення зносостійкості тканин, стабілізації їх лінійних розмірів, надання тканинам вимогового грифу. Розглянуто типи полімерів і полімероутворюючих речовин, що використовуються в апретуванні тканин, відмічено переваги і недоліки основних плівкоутворювачів. Наведено приклади застосування плівкоутворювачів різних типів для апретування тканин різного призначення в умовах виробництва. Визначено шляхи розвитку технологій апретування тканин, з яких виділено наступні два: інтенсифікація процесу апретування і поліфункціональні апрети, що надають тканинам комплекс нових властивостей. Визначено особливості технологій нанесення апретів на поверхні тканин і наведено особливості сучасного обладнання для апретування, яке передбачає зниження витрат води і енергоресурсів при апретуванні. Показано, що інтенсифікація процесу апретування на стадії просочення тканин може бути ефективною з точки зору зниження матеріаломісткості технології і розглянуто можливі шляхи підвищення адсорбції полімеру тканиною. Відмічено роль акрилових полімерів у наданні тканинам стійких апретів і визначено проблеми їх застосування, зокрема термопластичних полімерів. Виділено переваги потенційно реакційноздатних акрилових полімерів і полімерів термозшиваємих. Спрогнозовано можливі показники якості тканин, апретованих складами на основі полімерів цих двох груп.

Зроблено висновки з літературного огляду, сформульовано мету роботи і задачі дослідження.

У розділі 2 викладено загальну методику та основні методи дослідження.

Наведено коротку характеристику предмету дослідження і основних хімічних матеріалів, що застосовуються у роботі.

Враховано специфічний спосіб фіксації полімерів на поверхні волокна і особливості формування плівок на текстильному матеріалі при апретуванні. При цьому процес апретування розглянуто через утворення адгезійного комплексу «текстильний матеріал - полімерна плівка», що дало змогу визначитися з методами дослідження і здійснити вибір шляхів одержання системи з необхідними властивостями.

З урахуванням відзначеного, здійснювали перш за все оцінку колоїдно-хімічних властивостей полімерних дисперсій і фізико-хімічних властивостей плівок, що вони формують. Отже, у роботі використано наступні методи дослідження:

- гравіметричний, віскозиметричний, оптичний і колоїдно-хімічний

- методи дослідження властивостей водних дисперсій полімерів і плівок на їх основі;

- колоїдно-хімічний і хімічний методи підвищення стійкості апретів до прання;

- гравіметричний і віскозиметричний метод кількісної оцінки адсорбції полімеру волокном;

- водно-етанольний метод визначення критичної поверхневої енергії твердих тіл;

- ацетилацетоновий метод визначення формальдегіду;

- термодинамічний метод визначення роботи адгезії;

- методи, визначені діючими державними стандартами України на відповідну текстильну продукцію для оцінки фізико-хімічних і фізико-механічних показників апретованих тканин.

У третьому розділі представлено експериментально-теоретичну частину роботи, що складається з десятьох підрозділів, у яких послідовно викладено:

- результати дослідження колоїдно-хімічних властивостей вітчизняних водних дисперсій акрилових співполімерів 2-х типів та фізико-механічних і фізико-хімічних властивостей плівок з цих дисперсій з метою визначення доцільності їх використання у апретуванні бавовняних тканин;

- результати дослідження процесу адсорбції акрилових співполімерів бавовняними тканинами;

- вплив добавок електролітів, поверхнево-активних речовин (ПАР), предконденсату термореактивної смоли та кислих каталізаторів на сорбцію полімерів тканиною;

- підвищення стійкості апретів на основі акрилових співполімерів і стабілізація лінійних розмірів тканин;

- підвищення повітропроникності тканин, оздоблених акриловими співполімерами;

- зниження налипання полімеру на обладнання;

- оцінка здатності до забруднення тканин, апретованих акриловими співполімерами;

- екологічна оцінка розробленої технології апретування тканини;

- оцінка економічної ефективності розробленої технології;

- технологічні рекомендації і результати виробничих випробувань.

У підрозділі 3.1 викладено результати дослідження властивостей акрилових дисперсій п'ятьох марок, серед яких потенційно реакційноздатні та реакційноздатні самозшиваючі, а також властивостей плівок, зокрема пружньо-еластичних та поверхневих характеристик. Дослідження проведено з метою встановлення найбільш придатних для апретування бавовняних тканин водних дисперсій акрилових співполімерів.

Дисперсії, що досліджувались, позначені номерами 1-5, серед яких дві дисперсії є торговими марками - Лакрітекс 272 (дисперсія 1) і Лакрітекс 273 (дисперсія 5). Дисперсії 1-4 відрізняються мономерним складом та кількісним співвідношенням мономерів, а саме: бутилакрилату, стиролу, метакрилової кислоти. Дисперсія № 5 є співполімером, до складу якого входять такі мономери, як бутилакрилат, стирол, метакрилова кислота та метилоламінакрилат. Визначено колоїдно-хімічні властивості дисперсій і проведено їх порівняльний аналіз.

Вибір типу дисперсії з точки зору доцільності її використання в апретуванні тканин зроблено після вивчення властивостей плівок, які вони формують. Визначені поверхневі властивості полімерних плівок наведено в табл. 1.

Таблиця 1. Поверхневі властивості полімерних плівок сформованих з дисперсій, що досліджувались

№ зразка дисперсії	Тип полімеру	Поверхнева енергія, Е , мДж/м2	Крайовий кут змочування, ?, рад.	Робота адгезії, Wa, мН/м
1	Акриловий співполімер (Лакрітекс 272)	64	0,69	128
2	Акриловий співполімер	58	0,91	117
3	Акриловий співполімер	71	0,31	142
4	Акриловий співполімер	55	1,05	110
5	Акриловий співполімер (Лакрітекс 273)	62	0,79	125
6	Полівінілацетат (ПВА - Д)	48	1,34	91

В процесі плівкоутворення з дисперсій, що досліджувались, спостерігається підвищення поверхневого натягу в 1,5-1,9 рази та роботи адгезії в 1,9-2,3 рази. Окрім показників, зазначених в табл.1, оцінювались такі властивості плівок, як товщина, міцність, відносне подовження, гігроскопічність, прозорість.

Найкращі плівки за вказаними характеристиками формують дисперсії №1 і № 5. З цих дисперсій утворюються міцні плівки, які в комплексі з низькою товщиною зумовлять м'який та еластичний гриф апретованої тканини.

У підрозділі 3.2 викладено результати дослідження сорбції акрилових співполімерів бавовняними тканинами у порівнянні з типовими полімерами, що використовуються для опорядження тканин, з метою інтенсифікації цього процесу і збільшення виходу полімеру на волокно.

Основним технологічним прийомом збільшення відсотку полімеру на волокні є підвищення його концентрації у просочувальному розчині, що є витратним способом.

У роботі задача вирішувалась шляхом додавання у розчини інтенсифікуючих добавок, серед яких електроліти, ПАР, предконденсати термореактивних смол (ПТРС), комплексні сполуки. При цьому будували кінетичні криві адсорбції, в тому числі у присутності домішок. Дослідження проводили для тканин, підготовлених за різними способами, оскільки вони характеризуються різною поверхневою енергією, яка впливає на адсорбцію, що видно з рисунку 1.



Аналогічні залежності одержані для Лакрітексу 273. Тканина, підготовлена за «холодним» способом біління, зовсім не адсорбує полімер при зниженій до 20 г/л концентрації дисперсії, отже, при апретуванні подібних тканин витрати полімерних дисперсій збільшуються. Оскільки при спробі знизити концентрацію полімеру у ванні для апретування нижче 50 г/л не забезпечується необхідний відсоток полімеру на тканині, проведено дослідження з інтенсифікації процесу адсорбції, результати якого викладено у підрозділі 3.3.

На рис. 2 наведено вплив на кінетичні криві адсорбції акрилового співполімеру неонолу АФ-9-12.



Добавка неонолу АФ-9-12 у кількості 0,5 г/л у ванну, що містить 20 г/л полімерної дисперсії, забезпечує сорбцію полімеру на рівні сорбції з ванни, що містить 50 г/л дисперсії. Причому, максимум сорбції досягається за більш короткий час, а це означає, що може бути скорочений час перебування тканини у просочувальній ванні і підвищена продуктивність обладнання.

Аналогічні залежності одержано при вивченні впливу на адсорбцію електролітів, предконденсатів термореактивних смол і їх сумішей з солями, що використовуються у якості каталізаторів.

Таким чином показано, що за умов інтенсифікації концентрація полімеру у робочій ванні може бути знижена до 20-30 г/л.

Визначено типи інтенсифікуючих добавок, а також встановлено оптимальні концентрації, які забезпечують вихід полімеру на тканині у межах, передбачених Держстандартом з ванн, що містять 20-30 г/л полімерної дисперсії.

Проведені дослідження визначили технологічні шляхи зниження матеріалоємності технології апретування.

У підрозділі 3.4 викладено результати дослідження з підвищення стійкості апретів до прання і стабілізації лінійних розмірів тканини.

При вирішенні задачі з підвищення стійкості апретів до прання враховували хімічну будову полімерів, що досліджувались, і здатність елементів співполімерів до зшивки за рахунок гідроксиметилових груп, що може мати місце при кислотному каталізі або нагріванні; можливість взаємодіяти з целюлозою, а також з предконденсатами термореактивних смол.

При цьому ПТРС може служити зв'язуючою ланкою між метилольною групою метилолакриламіду та целюлозою або між метилольними групами акрилового співполімеру.

Вказані реакції можуть забезпечити підвищену стійкість апрету на тканині.

Реакції зшивки полімеру або предполімеру з целюлозою лежать також в основі хімічної стабілізації лінійних розмірів тканини, тому вирішення задачі зниження побутової усадки було об'єднано з задачею з підвищення стійкості апрету до прання.

Паралельно вирішувалась задача зниження температури теплової обробки тканини після просочування і сушіння шляхом застосування каталізаторів.

Таким чином, до складу апретуючої ванни вводили акрилові співполімери, ПТРС і солі, в тому числі комплексні сполуки, які показали себе ефективними добавками, що збільшують відсоток полімеру на волокні, підвищують міцність їх зв'язку, дозволяють знизити температуру реакцій «зшивки».

Зразки тканини просочували розчинами, віджимали і висушували при 120єС, термообробку не проводили. Готові зразки аналізували на вміст полімеру, стійкість апрету до прання, стійкість тканини до тертя по площині, оцінювали розривну міцність і побутову усадку. Найкращі результати за усіма вказаними показниками досягнуто для складу (г/л):

дисперсія акрилового співполімеру - 30

ПТРС - 10

комплексна сполука d-металу - 10.

Спільна присутність в апретуючому складі на основі акрилових співполімерів з реакційноздатними функціональними групами добавок ПТРС та координаційної сполуки d-металу дозволила забезпечити не тільки апрет, що не змивається, але й малоусадковий ефект при одночасному зниженні концентрації основних компонентів апрету без проведення термічної обробки.

Таким чином:

- на основі аналізу реакцій, до яких здатні акрилові співполімери знайдено комплексну сполуку, добавка якої до апрету забезпечує збільшення сорбції полімеру на стадії просочення тканини і стійкість апрету до прання;

- сумісне використання акрилового співполімеру і ПТРС забезпечує у присутності координаційної сполуки d-металу стабілізацію лінійних розмірів тканини при значно меншій сумарній концентрації полімеру і ПТРС у ванні -

40 г/л, що у 1,5ч2 рази нижче, у порівнянні з типовими технологіями;

- використання координаційної сполуки d-металу з лігандами органічної природи дозволяє змінити схему малоусадкової обробки, а саме: вилучити з неї операцію термообробки, що дозволяє зробити технологію апретування енергозберігаючою.

У підрозділі 3.5 викладено результати дослідження з підвищення повітропроникності тканин, оздоблених акриловими співполімерами. Величина повітропроникності тканин після апретування знижується з 226 до 125 дм³/м²•с для бязі і з 31 до 14 дм³/м²•с для тіку.

Задачу вирішували, створюючи при апретуванні умови для формування поруватої плівки. При цьому використали сполучення, яке при підвищенні температури розкладається з виділенням газоподібної речовини, в результаті чого плівка розпушується.

У табл. 2 наведено данні про те, як змінюється проникність тканин, апретованих за різними складами просочувальних ванн.

Таблиця 2. Вплив складу апрету на повітропроникність тканин

Склад апрету	Повітропроникність, дм3/м2•с
Компонент	Вміст, г/л	Бязь, арт 142	Тік, арт 4010
Лакрітекс 272 ПТРС комплексна сполука d-металу	30 30 10	125	14
Лакрітекс 272 ПТРС комплексна сполука d-металу	30 10 10	165	17
Лакрітекс 272 ПТРС Комплексна сполука d-металу амонію хлорид	30 10 10 8	196	24
Полівінілацетатна емульсія Поліетиленова емульсія	30 20	130	20
препарат ГПА-У Поліетиленова емульсія	80 20	157	28
Неапретований зразок	-	226	31

Одержані дані свідчать про ефективність домішок до апретів хлориду амонію: в його присутності формуються більш проникливі плівки.

З таблиці також видно, що збільшення концентрації ПТРС з 10 до 30 г/л знижує повітропроникність апретованих тканин з 165 до 125 дм³/м²•с, що негативно впливає на комфортність тканин.

Для тіку зниження показника повітропроникності є позитивним фактором, тому для оздоблення тканин цієї групи добавки до апретуючих ванн хлориду амонію не рекомендовано.

У підрозділі 3.6 викладено результати дослідження зі зниження налипання полімерів, що досліджувались, на робочі ланки обладнання.

Відмічено, що застосування термопластичних полімерів має суттєвий недолік - налипання на обладнання. Цей недолік при застосуванні полімерів інших типів - термозшиваючих та потенційно реакційноздатних - виражений менше, але має бути усунений зовсім.

Задачу вирішено шляхом переводу полімерів в іонізовану форму. Полімери, що містять іонні групи, при формуванні з водних дисперсій плівок, утворюють проміжні гелі, які легко руйнуються. Завдяки цій властивості забруднені полімером ланки обладнання легко очищуються при промивці.

З метою переводу акрилового співполімеру, що містить карбоксильні групи, в іонізований стан до водних дисперсій полімерів додавали лужні агенти, зокрема розчин водного аміаку. Для визначення факту утворення проміжних гелів при формуванні плівок з полімерів, що містили іонізовані карбоксильні групи, будували залежності швидкості випаровування води від вмісту вологи у порівнянні з такою залежністю для дисперсій з неіонізованими карбоксильними групами.

Встановлено, що астабілізація гелю полімеру без аміаку починається при вмісті полімеру 65 відсотків, в той час як астабілізація гелю з аміаком має місце при вмісті полімеру 75 відсотків.

Одержані дані дали підставу вважати, що іонізацією карбоксильних груп полімерів можна вирішити проблему налипання полімерів на обладнання.

Дослідження з оцінки ступеня налипання полімеру на поліамідні сітки та вали плюсовки показали, що налипання полімеру з розчинів, що містили лужні агенти, не відбувається. Показано також, що підвищення pH-середовища апретуючих розчинів має і інші технологічні переваги:

- підвищується агрегативна стійкість систем, про що свідчать побудовані залежності її в'язкості від часу зберігання;

- у лужному середовищі, де має місце максимальна іонізація карбоксильних груп полімеру дисперсій, збільшується доступність цих груп до взаємодії з активними групами преконденсату термореактивної смоли.

У підрозділі 3.7 наведено оцінку здатності до забруднення тканин, апретованих акриловими співполімерами.

Оцінку здійснювали за критичною поверхневою енергією (КПЕ) тканин. В табл. 3 наведено одержані дані:

Таблиця 3. Вплив складу апрету на поверхневу енергію бавовняних тканині вільних плівок

Склад апрету, г/л	Критична поверхнева енергія, мДж/м2
	тканина	вільна плівка
-	43,0	66,0
Лакрітекс 272 - 30	40, 4	66,0
Лакрітекс 272 - 100	36,2	66,0
Лакрітекс 272 - 200	34,4	66,0
Лакрітекс 272 - 30 комплексна сполука d-металу-10	35,7	-
Лакрітекс 272 - 30 комплексна сполука d-металу-10 ПТРС - 10 NH4Cl - 8	36,4	57,7
Лакрітекс 272 - 30 комплексна сіль d-металу -10 ПТРС - 10 кремнійорганічна емульсія - 30	-	30,0
Лакрітекс 273	-	69,7

З таблиці видно, що плівки з Лакрітексу 272 характеризуються високим значенням поверхневої енергії - 66,0 мДж/м², але КПЕ тканин, які містять на поверхні акрилові плівки, значно нижча, що свідчить про взаємну компенсацію поверхневих енергій тканини і плівки. З табл. 3 також видно, що добавки комплексної сполуки d-металу, які вводяться з метою підвищення стійкості апрету до прання, зменшують надлишок некомпенсованої поверхневої енергії апретованих тканин до 35,7 мДж/м² і тим самим сприяють підвищенню протизабруднювальних властивостей апретованих тканин.

КПЕ апретованої тканини залежить від вмісту полімеру. Побудовано залежність КПЕ тканини від концентрації полімеру, математичну обробку даних якої проведено за допомогою системи комп'ютерної математики Maple. В межах концентрації 0ч50 г/л ця залежність описується функцією:

у= А(х - х₀)ⁿ + у₀ ,

для якої визначено коефіцієнти «А» та «n».

У підрозділі 3.8 наведена екологічна оцінка розробленої технології апретування, яка проводилася у зв'язку з використанням у роботі метилольних похідних сечовини, меламіну і акрилового співполімеру, що містить метилольні групи.

Проведено критичний аналіз щодо асортименту зшиваючих речовин, показано його обмеженість і відмічено, що комерційні і токсикологічні проблеми зшиваючих речовин свідчать на користь сполук з метилольною групою, у зв'язку з чим у роботі використано малоформальдегідні зшиваючі препарати. При цьому виконано роботу з пошуку найбільш активної системи каталізаторів, яка забезпечує високу ступінь участі зшиваючих препаратів у реакціях зшивки, чим вирішується проблема формальдегіду. Дослідним шляхом встановлено, що такою системою є координаційна сполука d-металу з лігандами органічної природи.

Виключенню формальдегіду з технології і спорядженої тканини сприяє також дуже низька концентрація ПТРС (10 г/л) у порівнянні з типовою (60-120 г/л).

Застосовані в роботі прийоми зниження вмісту формальдегіду на тканині дали позитивний результат: аналіз тканини на вміст формальдегіду, проведений ацетилацетоновим методом (LAW-112), показав його відсутність.

Результати досліджень з визначення формальдегіду на тканині наведено у табл. 4.

Таблиця 4. “Вільний” формальдегід на текстильному матеріалі, опорядженому за різними технологіями

Склад, г/л	Умови формування плівки	Вміст формальдегіду
		мг/кг	%
Карбамол ЦЕС - 120 NH4Cl - 6	Сушка, термообробка - 1500 С 4ґ	1500	0,0150
Фіксапрет CNF -75 MgCl2 •6H2O -20	Сушка, термообробка - 1600 С 4'	250	0,0025
Лакрітекс 272 - 30 ПТРС - 10 Комплексна сіль d-металу - 10 NH4Cl - 8	Сушка - 1200 С	0	0

Отже, за вмістом формальдегіду розроблену технологію можна вважати екологічно чистою.

У підрозділі 3.9 зроблено оцінку економічної ефективності розробленої технології.

Відмінність розробленої технології надання тканинам малозмиваємого апрету з одночасною стабілізацією лінійних розмірів тканин від типової полягає в тому, що:

- апретування проводиться з використанням розчинів, що містять зменшену у 2 рази кількість акрилового співполімеру: 30 г/л замість 60 г/л;

- просочувальні ванни містять ПТРС у концентрації, що у середньому у 8 разів нижча за прийняту у типових технологіях - 10 г/л замість 60ч120 г/л;

- в процесі стабілізації лінійних розмірів тканин вилучено стадію термообробки, яка зазвичай необхідна за типовою технологію для забезпечення реакцій «зшивки»; застосування координаційних сполук d-металів дозволяє знизити температуру, необхідну для реакцій «зшивки» до 120єС, тобто завершити технологію сушінням тканини при 120єС.

Отже, економічний ефект розробленої технології складатиметься за рахунок скорочення витрат на хімічні матеріали і за рахунок зменшення витрат на електроенергію.

Розрахунки показали, що очікуваний загальний економічний ефект складає 219,83 грн. на 1 тис. м² тканини.

У підрозділі 3.10 наведено технологічні рекомендації і результати виробничих випробувань.

Рекомендації зроблено щодо одержання на тканинах апрету малозмиваємого (МА) і стабілізації лінійних розмірів тканини розчинами на основі водних полімерних дисперсій Лакрітекс 272 і Лакрітекс 273.

Полімер дисперсії Лакрітекс 272 відрізняється підвищеним вмістом карбоксильних груп, є потенційно реакційноздатним, має підвищену адгезію полімеру до текстильного матеріалу і підвищену здатність до хімічних реакцій з ПТРС.

Полімер дисперсії Лакрітекс 273 є термозшиваючим співполімером, він містить фрагменти метилолакриламіду, які є активними до реакцій зшивання ПТРС та до реакцій з целюлозою, внаслідок чого відносяться до реакційноздатних полімерів. Отже, для заключної обробки пропонуються реакційноздатний і потенційноздатний полімери у формі водних дисперсій.

Обидві дисперсії пропонуються до використання в опоряджувальному виробництві бавовняних текстильних підприємств для заключної обробки тканин і надання їм малозмиваємих апретів і одночасно стабілізації лінійних розмірів тканин.

Цих властивостей бавовняні тканини набувають, якщо обробку вести у присутності невеликої кількості ПТРС - 10 г/л і комплексної сполуки d-металу.

Комплексна сполука виконує роль інтенсифікатора процесу заключної обробки: вона збільшує адсорбцію полімеру волокном, забезпечує поряд з ПТРС можливість знизити робочу концентрацію полімеру у просочувальній ванні, забезпечує також підвищення стійкості апрету до прання і дає можливість вилучити із схеми апретування одну стадію, а саме: стадію термообробки.

Отже, координаційна сполука d-металу є важливою домішкою до апретів на основі акрилових співполімерів, яка дозволяє знизити енергоємність і матеріалоємність технології.

Таким чином, розроблений технологічний процес надання тканинам комплексної малоусадкової обробки і надання апрету маркування «МА» відрізняється відсутністю термообробки, яку зазвичай вимагають типові технології надання тканинам малоусадковості, і складається з двох основних стадій:

Як видно, склад характеризується низькими концентраціями полімерних компонентів.

Це дає підставу віднести розроблену технологію апретування до матеріалозберігаючої. Обробці за розробленою технологією можна піддавати такі бавовняні тканини, як білизняні, тканини бязевої групи, сатини, ситці, пістрявотканини.

В умовах виробництва на ТОВ «Лотос» було проведено перевірку розробленої технології апретування тканин бязь арт. 142 і «Полотно Херсонське» арт. 1302.

Тканини просочували розчином, що містив 30 г/л Лакрітексу 272, 10 г/л ПТРС і 10 г/л комплексної сполуки d-металу. Після віджиму тканини висушували при температурі 100ч120єС. Одержані тканини аналізували на якість обробки. Результати наведено у таблиці 5.

Таблиця 5. Показники якості апретованих тканин

№№ п/п	Показники якості тканини	Одиниці виміру показника	Бязь, арт. 142	Полотно Херсонське, арт. 1302
			Показник до апретування	Показник після апретування	Показник до апретування	Показник після апретування
1.	Ширина	см	80,5	80,0	90,5	90,0
2.	Поверхнева щільність	г/м2	138,0	140,9	98,0	100,2
3.	Число ниток на 10см основа уток		256 202	260 205	250 220	253 222
4.	Розривна міцність основа уток	кгс	33 24	31 25	25 20	24 17
5.	Зміна розмірів після мокрої обробки основа уток	Відсоток	5,0 2,6	0,5 0,6	3,7 2,7	0,5 0,6
6.	Стійкість до стирання по площині	Число циклів	1007	839	1600	2050
7.	Вміст формальдегіду	мкг/г		Не виявлено		Не виявлено
8.	Вміст полімеру	Відсоток	-	2,0	-	1,6
9.	Вміст полімеру після 5-ти разового прання		-	1,2	-	0,9
10.	Жорсткість тканини основа уток	мкН·см2	3870 1820	3850 1790	3590 1740	3560 1720
11.	Повітропроникність	дм3/м2•с	185	165	205	200

опорядження тканина апретування

Як видно з таблиці, апретовані розробленим складом тканини відрізняються низьким значенням показника побутової усадки - він кращий за передбачений Держстандартом.

Апретована тканина містить 2,0% полімеру (для бязі), а апрет є стійким до прання. Після 5-ти разового прання тканина містить 1,2% полімеру. Для пістрявотканини цей показник дещо нижчий - 0,9%.

Отже, результати виробничих випробувань підтвердили результати досліджень.

ВИСНОВКИ

1. На основі вивчення процесу адсорбції акрилових співполімерів тканинами, способів інтенсифікації цього процесу та дослідження шляхів підвищення стійкості полімерних речовин на останніх створено матеріало- і енергозберігаючу технологію апретування бавовняних текстильних матеріалів акриловими співполімерами, яка характеризується невисокими концентраціями полімерних речовин у ваннах (30 г/л полімерної дисперсії, 10 г/л ПТРС), забезпечує необхідний вміст полімеру на тканинах, стійкість апретів до прання і ефективну стабілізацію лінійних розмірів тканин.

2. Проведено порівняльний аналіз колоїдно-хімічних властивостей асортименту водних дисперсій акрилових співполімерів двох типів: потенційно реакційноздатних і реакційноздатних, а також властивостей плівок, що формуються з цих дисперсій, і визначено доцільність використання у апретуванні бавовняних тканин дисперсій двох марок Лакрітекс - 272 (потенційно реакційноздатний) і Лакрітекс - 273 (термозшиваємий).

3. Запропоновано способи інтенсифікації процесу адсорбції акрилових співполімерів бавовняними текстильними матеріалами, які скорочують час перебування тканин у просочувальних ваннах і витрати полімерних речовин у 2-3 рази.

4. Визначено ефективну добавку до апретів на основі акрилових співполімерів, що представляє собою комплексну сполуку d-металів з лігандами органічної природи, яка збільшує на стадії просочення тканини кількість адсорбованого волокном полімеру, підвищує стійкість апрету в процесі прання тканини і дозволяє вилучити із схеми технологічного процесу апретування з одночасною стабілізацією лінійних розмірів тканини таку енергоємну операцію, як термообробка.

5. Проведено оцінку протизабруднювальних властивостей апретованих тканин шляхом вимірювання КПЕ і встановлено, що, незважаючи на порівняно велике значення КПЕ вільних плівок (66,0ч69,7 мДж/м²), поверхнева енергія апретованих співполімерами тканин знижується, що позитивно впливатиме на їх протизабруднювальні властивості.

Встановлено також, що добавки комплексної сполуки d-металу, які вводяться з метою підвищення стійкості апретів до прання, сприяють зниженню КПЕ бавовняних тканин (до 35 мДж/м²) і тим самим їх забруднювальності.

6. Показано, що акрилові співполімери зменшують проникність текстильних матеріалів для повітря, що дає можливість рекомендувати їх для завершального опорядження тканин групи тіків, які поряд з малоусадковістю набудуть властивості повітронепроникності.

7. Показано, що у присутності в апретах амонію хлориду з акрилових дисперсій формуються плівки, що є більш проникні і такі, що надають тканинам більш м'який гриф.

8. Встановлено, що у лужному середовищі (pH=10) апрети на основі карбоксилвміщуючих акрилових співполімерів, завдяки іонізованому стану карбоксильних груп, характеризуються низьким ступенем налипання на обладнання, і не утворюють проблем з його промивкою. Показано, що іонізація карбоксильних груп полімеру збільшує також агрегативну стійкість полімерної композиції для апретування, і забезпечує хімічну стійкість ПТРС на період зберігання.

9. Проведено екологічну і економічну оцінки розробленої технології.

Очікуваний економічний ефект складає 219, 83 грн. на 1000 м² тканин.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Лысюк В. Н. Применение акриловых сополимеров для получения на тканях несмываемых аппретов / В. Н. Лысюк, А. В. Мищенко, М. В. Костына // Динаміка наукових досліджень - 2006: матеріали V міжнар. науково-практ. конф., 17-18 липня 2006 р. - Дніпропетровськ, 2006. - С. 73 - 75.

Особистий внесок: проведення експериментального дослідження впливу температури термічної обробки тканини, апретованої акриловими співполімерами, на стійкість апрету до прання.

2. Лысюк В.Н. Исследование процесса адсорбции акриловых сополимеров из водных дисперсий целлюлозным волокном / В. Н. Лысюк, Е. В. Погорелая // Теорія і практика сучасного природознавства: ІІІ Всеукр. науково-практ. конф., 12-15 листопада 2007 р. : зб. наукових праць. - Херсон, 2007. - С. 48 - 51.

Особистий внесок: відмічена визначна роль процесу адсорбції у формуванні

адсорбційного комплексу «опоряджуючий полімер - полімер плівкоутворюючий», показано

вплив капілярності тканини на швидкість сорбції полімеру.

3. Лисюк В.М. Підвищення адсорбції полімерів з апретуючих ванн тканинами, що підготовлені за холодним способом біління / В. М. Лисюк, Т. А. Попович, О. В. Погоріла // Проблемы лёгкой и текстильной промышленности Украины. - 2008. - № 1(14). - С. 172 - 173.

Особистий внесок: проведення експериментального дослідження впливу різних добавок з метою інтенсифікації процесу адсорбції акрилових співполімерів тканинами з низкою якістю підготовки, оцінка отриманих результатів.

4. Лисюк В.М. Особливості завершальної обробки тканин, підготовлених за холодним способом біління / В. М. Лисюк, Т. А. Попович, О. В. Погоріла // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. - 2008. - № 5/2 (35). - С. 16 - 20.

Особистий внесок : проведення експериментального дослідження процесу адсорбції акрилових співполімерів вітчизняного виробництва на тканинах, підготовлених за холодним способом біління, розробка складів, що інтенсифікують сорбцію, розкриття причин зниження стійкості апретів до мокрих обробок на тканинах даного типу.

5. Лисюк В.М. Акрилові кополімери в складах апретів, що не змиваються / В. М. Лисюк, Т. А. Попович, Г. В. Міщенко // Розвиток наукових досліджень 2008 : матеріали четвертої міжнар. науково-практ. конф., 24-26 листопада 2008р. - Полтава, 2008. - С. 73 - 74.

Особистий внесок: проведення експериментального дослідження ефективності використання в складах для апретування добавки комплексної d-металу з органічними лігандами для інтенсифікації процесу адсорбції акрилових співполімерів та надання необхідних споживчих властивостей тканини.

6. Лисюк В.М. Дослідження властивостей полімерних плівок з дисперсій реакційноздатних акрилових кополімерів вітчизняного виробництва / В. М. Лисюк, Т. А. Попович, Г. В. Міщенко // Восточно-Европейский журнал передових технологий. - 2008. - № 6/7 (36). - С. 18 - 22.

Особистий внесок: проведення експериментального дослідження колоїдно- хімічних властивостей дисперсій акрилових співполімерів та фізіко- механічних плівок на їх основі, показано перевагу ряду вітчизняних реакційноздатних акрилових співполімерів над дисперсією ПВА для апретування тканин.

7. Лисюк В.М. Підвищення стійкості апретів на основі акрилових кополімерів добавками координаційних сполук d-металів з лігандами органічної природи / В. М. Лисюк, Т. А. Попович, Г. В. Міщенко // Вісник Хмельницького національного університету. - 2009. - №1. - С. 144 - 147.

Особистий внесок: проведення експериментального дослідження впливу солей металів органічної та неорганічної природи і предконденсатів термореактивних смол (ПТРС) на стійкість апретів на основі вітчизняних акрилових дисперсій до мокрих обробок текстильних матеріалів, розробка складів та технології для апретування бавовняних тканин, що не змиваються та забезпечують малоусадковий ефект при одночасному зниженні собівартості обробки .

8. Лисюк В.М. Вивчення процесу адсорбції водних дисперсій акрилових сополімерів текстильними матеріалами / В. М. Лисюк, Т. А. Попович // ІV Всеукр. конф. Молодих вчених та студентів з актуальних питань хімії, 29 травня - 2 червня 2006 р. : зб. тез доп. - Дніпропетровськ, 2006. - С. 140.

Особистий внесок: проведення експериментальних досліджень процесу адсорбції акрилових співполімерів бавовняними тканинами, побудова кинетичних кривих адсорбції, оцінка конкуруючого впливу води на сорбційни процеси.

9. Лисюк В.М. Оцінка поверхневих властивостей акрилових кополімерів вітчизняного виробництва для процесів завершального оброблення текстильних матеріалів / В. М. Лисюк, Т. А. Попович, О. О. Гончар // Наукові розробки молоді на сучасному етапі : VII Всеукр. наук. конф. молодих вчених та студентів, 15-16 квітня 2008 р. - К., 2008. - Т.1. - С. 231.

Особистий внесок: проведення експериментального дослідження критичної поверхневої енергії плівок, сформованих з дисперсій акрилових співполімерів та розрахована робота адгезії для даних полімерних систем.

10. Лисюк В.М. Технології обробки текстильних матеріалів складами, що не містять формальдегід / В. М. Лисюк, Т. А. Попович, О. В. Погоріла // Технологія - 2008 : XI Всеукр. науково-практ. конф. студентів, аспірантів та молодих вчених з міжнар. участю, 16-17 квітня 2008 р. : зб. тез доп. - Сєвєродонецьк, 2008 . - С. 126.

Особистий внесок: проведення експериментального дослідження екологічності застосування нового складу та технології для апретування, оцінка апретованої тканини на вміст формальдегіду, узагальнення висновків.

11. Лисюк В.М. Підвищення виходу полімерів на тканині в процесі апретування / В. М. Лисюк, Т. А. Попович // Сучасні технології хімічних і харчових виробництв : І Всеукр. конф. студентів і аспірантів, 26-29 травня 2008 р. : зб. тез доп. Дніпропетровськ, 2008. - С. 140.

Особистий внесок: проведення експериментального дослідження впливу добавок в апретуючи розчини поверхнево-активних речовин (ПАР) та солей- електролітів на процес адсорбції акрилових співполімерів текстильними матеріалами.

АНОТАЦІЯ

Лисюк В.М. Розробка матеріало- і енергозберігаючої технології апретування бавовняних тканин акриловими співполімерами. - Рукопис. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.18.19 - технологія текстильних матеріалів, швейних і трикотажних виробів. - Херсонський національний технічний університет, Херсон, 2009.

Дисертація присвячена створенню матеріало- і енергозберігаючої технології апретування бавовняних текстильних матеріалів з використанням акрилових співполімерів. Склади для апретування за розробленою технологією характеризуються низьким вмістом полімероутворюючої дисперсії (30 г/л) і предконденсатів термореактивних смол (10 г/л) і при цьому забезпечують необхідний вміст полімеру на тканинах, стійкість апретів до прання, низьку побутову усадку.

У роботі використано два типи акрилових співполімерів - термозшиваючі і потенційно реакційноздатні. Вивчено колоїдно-хімічні властивості дисперсій, які утворюють ці полімери у воді, властивості плівок, що ними формуються, а також процес адсорбції полімерів текстильними матеріалами з водних розчинів і вплив на цей процес різних домішок. На основі дослідження запропоновано способи інтенсифікації процесу адсорбції акрилових співполімерів бавовняними тканинами, завдяки яким скорочуються перебування тканин у просочувальних ваннах і витрати полімерних дисперсій.

Для підвищення стійкості одержаних апретів до прання рекомендовано додавати у склади комплексну сполуку d-металу з лігандами органічної природи, яка одночасно дозволяє вилучити з технологічної схеми апретування стадію термічної обробки. Знижено здатність полімерів налипати на робочі ділянки обладнання і забезпечено повітропроникність апретованих тканин.

Проведено з позитивним результатом виробничі випробування розробленої технології і виконано розрахунки економічної ефективності.

Ключові слова: апрет, текстильний матеріал, акриловий співполімер, зносостійкість, усадка, адсорбція, енергозбереження.

АННОТАЦИЯ

Лысюк В.Н. Разработка материало- и энергосберегающей технологии аппретирования хлопчатобумажных тканей акриловыми сополимерами. - 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, 2009.

Диссертация посвящена созданию технологии аппретирования хлопчатобумажных тканей реакционноспособными и потенциально реакционноспособными акриловыми сополимерами, которая характеризуется пониженной материало- и энергоёмкостью.

Задача снижения материалоёмкости технологии решена путем интенсификации процесса аппретирования на стадии пропитки тканей аппретирующими растворами. С коллоидно-химических позиций этой стадии соответствует стадия адсорбции полимера поверхностью ткани, в соответствии с чем задача сведена к интенсификации процесса адсорбции полимеров волокном.

Изучен процесс адсорбции акриловых сополимеров хлопчатобумажной тканью в процессе ее пропитки аппретирующими составами. При этом использованы ткани различной степени подготовки, поскольку ткани отличаются поверхностными свойствами и соответственно разной адсорбционной способностью. Показано, что адсорбция полимеров из ванн, содержащих 20-30 г/л полимерной дисперсии, не имеет места, вследствие чего снизить рабочие концентрации полимера при аппретировании без интенсификации процесса адсорбции не представляется возможным.

Исследовано влияние на процесс адсорбции полимеров добавок различных типов, в числе которых ПАВ, электролиты, комплексные соли, предконденсаты термореактивных смол.

Показано, что наиболее эффективными добавками, интенсифицирующими процесс адсорбции исследуемых акриловых сополимеров, являются соли, используемые в качестве кислых катализаторов при применении предконденсатов термореактивных смол, а из ПАВ - неонол АФ-9-12.

Указанные соединения обеспечивают выход полимера на волокно 2% из ванн, содержащих 30 г/л полимерной 50%-ной дисперсии. Для достижения такого выхода полимера на ткань в отсутствие интенсификаторов, ванна должна содержать 50 г/л дисперсии.

Для одновременного повышения устойчивости полученных аппретов к стиркам кислые соли заменены на комплексные соединения d-металлов с лигандами органической природы, добавки которых показали высокую эффективность при использовании их также совместно с предконденсатами термореактивных смол. Обработанная ткань приобретает малоусадочность в условиях невысоких концентраций полимера (30 г/л) и ПТРС (10 г/л). При этом из технологической схемы исключается такая энергоёмкая операция как термообработка.

...