На основе полученных данных разработана технология крашения смесевых трикотажных полотен состава 100:0 - 0:100 хлопок : модифицированное волокно нитрон, и наработана опытная партия окрашенного трикотажного полотна состава 50:50 хлопок : модифицированное волокно нитрон в производственных условиях предприятия ООО «Тuron-теx».

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. В результате проведенного литературного обзора выявлена недостаточная изученность процессов растворения ОНШ и разработки процессов получения модифицирующего раствора и использования его в технологии получения волокна нитрон, а также смесовых материалов в текстильной промышленности на основе нитрона и хлопка. Выявлено, что, в основном, проведенные исследования в области облагораживания изделий из нитрона и хлопка носят экспериментально-исследовательский характер. Установлено, что разработка технологии химической отделки новых ассортиментов текстильных материалов позволяет расширить область применения ПАН-волокна нитрон. В существующих публикациях и рассмотренных патентах отсутствует информация о технологических параметрах отварки, беления и крашения смесовых текстильных материалов на основе модифицированного нитрона и хлопка.

2. На основе экспериментальных исследований разработан процесс модификации волокна нитрон раствором отходов натурального шелка, способствующим замене импортных компонентов ванны «мягкой отделки». Установлено улучшение ряда физико-химических характеристик волокна нитрон, а именно: электризуемости и увеличения влагопоглощаемости за счет его модификации в процессе отделки растворами отходов натурального шелка. Выявлен механизм фиксации фрагментов ОНШ на волокне.

3. Исследован аминокислотный состав и количество белка, полученных растворов в различных растворителях. Установлено, что степень денатурации белка больше в растворителе, содержащем роданистый натрий. Определением количества белка в исследуемых растворах спектрофотометрическим методом установлено преимущество хлоркальциевого растворителя перед роданистым натрием.

4. Разработаны технология растворения ОНШ по термическому способу и эффективная технология растворения ОНШ под ВЧ-излучением. Методами аминокислотного анализа, тонкослойной хроматографии, ИК-спектроскопии и спектрофотомерии установлено, что белок сохраняется в нативном состоянии в большей степени по способу растворения под ВЧ-излучением, чем по термическому способу.

5. Установлено, что белок ОНШ прочно удерживается на поверхности волокна нитрон, улучшая его сорбционные свойства, что приводит к увеличению влагопоглощаемости и снижению электрического заряда по сравнению с исходным волокном. Механизм модификации волокна подтвержден элементным и дифференциально-термическим анализом, методом оценки статической обменной ёмкости; ЯМР-спектроскопии; сорбционными, рентгенографическими и колористическими методами.

6. Доказана возможность внутрицепного комплексообразования фиброина и волокна нитрон под влиянием Са⁺⁺, что приводит к улучшению сорбционных свойств модифицированного волокна. Модификация ПАН-волокна с помощью поверхностной обработки растворами ОНШ способствует разрыхлению структуры, приводящей к ускорению сорбционных процессов. Разрыхление структуры может происходить за счет сорбции хлористого кальция при получении модифицированных образцов с последующим его удалением в процессе отварки перед крашением, а также за счет заполнения пор и пустот волокна нитрон более рыхлым гидрофильным фиброином

7. Разработана технология отварки и отбелки смесового трикотажного полотна на основе хлопка и модифицированного волокна нитрон. Установлено, что в качестве щелочного агента процесса отварки целесообразно использовать силикат натрия. Для оптимизации процесса подготовки смесового трикотажа к крашению по совмещенному способу использован метод планирования экстремального эксперимента.

8. Установлено, что поверхностная модификация волокна нитрон фиброином натурального шелка приводит к увеличению капиллярных и сорбционных свойств смесового трикотажа. Капиллярность смесовых образцов с различным соотношением волокнистого компонента зависит от физической структуры исследуемого материала.

9. Разработана технология крашения смесового трикотажа на основе МВН и хлопка различного соотношения активными красителями Установлено влияние модификатора волокна нитрон на степень фиксации и сорбции красителя волокном. Показано, что вложение модифицированного волокна нитрон в структуру трикотажа на основе хлопкового волокна до 50% увеличивает степень фиксации активного красителя.

10. Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения результатов работы при полной замене ванны мягкой отделки составит 27084,9 сум. на 1000 кг волокна нитрон, а при подготовке смесового трикотажного полотна - 191605 сум. на 1000 кг трикотажного полотна (по ценам на август 2009 г.).

Список опубликованных работ

Статьи, опубликованные в научных журналах

1. Набиева И.А., Хамраев А.Л., Эргашев К.Э., Зокиров И.З. Поверхностное модифицирование волокна нитрон отходами натурального шёлка // Химические волокна. -1993. -№ 3. -С. 44-45.

2. Хамраев А.Л., Худойбердиева Д.Б., Камилова С., Згибнева Ж., Набиева И.А. Закономерности растворения фиброина и его использование в производстве химических волокон//Химические волокна. -1993.-№1.-С.30-33.

3. Набиева И.А., Хамраев А.Л., Эргашев К. Э., Зокиров И.З. Структурные характеристики волокна нитрон, поверхностно-модифицированного отходами натурального шёлка // Узбекский химический журнал. -1994. -№2. -С.74-78.

4. Набиева И.А., Алимова Г.М., Хамраев А.Л., Эргашев К.Э. Табиий ипак чи?индилари билан модификацияланган нитрон толасининг бўялиш кинетикасини ўрганиш // Ипак. -1997. -№ 1. -С. 21- 22.

5. Набиева И.А., Хамраев А.Л., Икрамова И.А. Фиброин билан модификацияланган нитрон толани азабўёвчи модда билан бўялишини ўрганиш // Ипак. -1997. -№4. -С. 4-6

6. Хамраев А.Л., Бобожонов Х.Х., Набиева И.А., Рузумбетова З.К. Подбор условий сушки модифицированного волокна нитрон // Узбекский химический журнал. -1998. -№ 3. -С. 36-39.

7. Набиева И.А., Бобожонов Х.Х., Хамраев А.Л. Фиброин билан моди-фикацияланган нитрон толасини кубозол билан бўялишини ўрганиш // Ипак. -1999. -№ 1. -С. 30-32.

8. Набиева И.А., Хамраев Н.Х., Исламова М.Н. Пахта ва нитрон аралашмали калава ипларни бўялиш кинетикасини ўрганиш // Узбекский химический журнал. -2002. -№3. -С.57-61.

9. Набиева И.А., Юсупова Р.Р., Эргашев К.Э. Поисковые исследования по модификации готового полиакрилонитрильного (ПАН) нитрон //Проблемы текстиля. -2003. -№2.-С.22-25.

10. Набиева И.А. Улучшение комплекса физико-химических свойств волокна нитрон //Проблемы текстиля. -2004.-№4. -С.11-15.

11. Nabieva I.A., M.Khasanova, Ergashev K.E., J.Pearson. Preparation for the dyeing of blended yarn's made from cotton and PAN fibers // International Textile Bulletin. -2004. -N1. -P.64-65.

12. Nabieva I.A., Sadriddinov B.B, M.Khasanova, K.H.Alimova, K.Klemola, J. Pearson. Preparation of Natural silk waste solution by high frequency heating // Autex research journal. -2004. -V.4. N3. -Р143-146.

13. Набиева И.А., Эргашев К.Э. Улучшение гигиенических свойств волокна нитрон модифицированием растворами натурального шелка. //Сборник научных трудов. -М.: Текстильный Университет, 2005.- С. 251-255.

14. Набиева И.А. Новый способ формования волокна нитрон в Республике Узбекистан // Интеграция науки, техники и производства. Сборник трудов. СПбГПУ, 2006.-С.27-29.

15. Набиева И.А. Отходы натурального шелка в производстве полиакрилонитрильных волокон // Доклады Академии наук РУз. -2006.-№ 4. -С. 73-76.

16. Набиева И.А. К.Э.Эргашев, Л.Г.Межлумян. Изучение степени денатурации белка в отходах переработки натурального шелка в условиях высокочастотного поля // Химия природных соединений. -2006. -№ 1. -С.96.

17. Набиева И.А. Изучение свойств растворов натурального шелка // Интеграция науки, техники и производства. Сборник трудов. -СПбГПУ, 2006. -С.50-53.

18. Nabieva I.A., K.E.Ergashev, L.G.Mezhlumyan. Degree of protein denaturation in waste from natural silk processing in a high-frequency field // Chemistry natural compounds. Springer. -New York -2006.-V.42. -N 1. -Р. 121-122,

19. Набиева И.А., Эргашев К.Э. Использование высокочастотной технологии в процессе переработки натурального шелка //Проблемы текстиля. -2007.-№4.

20. Набиева И.А. Миратаев А.А., Эргашев К.Э. Пахта нитрон аралашмали ип ва трикотаж полотноси хоссаларига ?айнатиш эритмасидаги сирт актив моддалар таъсирини ўрганиш //Тў?имачилик муммолари.-2008.-№1.-С.65-68.

21. Набиева И.А. Структурные характеристики модифицированного волокна нитрон //Узбекский химический журнал.-2009. -№4. -С. 37-41.

22. Набиева И.А. Использование отходов натурального шелка в производстве волокна нитрон //Композиционные материалы -2009. -№4.-С. 15-18.

23. Каримов Ш.С., Набиева И.А. Изучение свойств новых азокрасителей и исследование процесса крашения ими полиамидных волокон //Проблемы текстиля.-2009. -№4. -С. 50-53.

24. Миратаев А.А., Рафиков А.А., Набиева И.А., Эргашев К.Э. Иследовние процесса подготовки к крашению шелко-нитронового меового трикотажа// Проблемы текстиля.-2009. -№4. -С. 41-43

Патенты

25. Эргашев К.Э., Набиева И.А., Хамраев А.Л. Способ крашения полиакрилонитрильных волокон дисперсными красителями //Расмий ахборотнома -1997. -№ 4.

26. Патент Р.Уз. IAP 02736.. Способ подготовки смесовых тканей к крашению и печати/ Хамраев Н.Х., Набиева И.А., Эргашев К.Э., Аскаров М.А // Расмий ахборотнома -2005. -№3. Опубл. 30.06.2005.

27. Патент Р.Уз. IAP 02734. Способ отделки свежесформованного полиакрилонитрильного волокна/ Набиева И.А., Эргашев К.Э., Хамраев А.Л., Хасанова М.Ш. // Расмий ахборотнома -2005. -№3. Опубл. 30.06.2005.

28. Патент Р.Уз. IAP 02949. Пахта ва нитрон аралашмасидан тайёрланган матоларни кайнатиш ва окартириш усули/ Эргашев К.Э., Набиева И.А., Хамраев Н.Х. //Расмий ахборотнома -2005. -№6. Опубл. 31.12.2005

29. Патент Р.Уз. №IAP 20060374. Способ растворения натурального шелка/ Набиева И.А., Эргашев К.Э., Хасанова М.Ш., Рафиков А.А. // Расмий ахборотнома -2008. -№10. Опубл. 31.10.2008.

Статьи и тезисы, опубликованные в научных сборниках и материалах конференции

30. Набиева И.А., Эргашев К.Э., Хамраев А.Л. Модификация ПАН-волокна отходами натурального шёлка //»Проблемы модификации природных и синтетических волокнообразующих полимеров»: Материалы Всесоюзной научно-технической конференции. -М:. МТИ, 1991. -С.7.

31. Набиева И.А. Исследование растворимости отходов натурального шелка и подбор технологически приемлемого растворителя // Химическая технология текстильных материалов: Тез.докл. Рес. конф. -Т., 1992. С. 9.

32. Ибрагимова Г.И., Набиева И.А., Хамраев А.Л. Улучшение накрашиваемости волокна нитрон при помощи отходов натурального шелка //Великий шелковый путь: Тез. докл. Межд. конф. -Т., 1996. С. 107.

33. Набиева И.А., Шарипов Д., Хамраев А.Л., Эргашев К.Э. Накрашиваемость волокна нитрон, модифицированного в кислой среде //Полимерлар хакидаги фан XXI аср бўса?асида. Материалы международ. симпозиума. 20-22 октябрь, -Ташкент, 1999. 170 С.

34. Набиева И.А., Хамраев А.Л., Фаткуллин Р.Р. Крашение волокна нитрон, модифицированного раствором серицина // Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности: Тез.докл. Межвуз. науч.-техн. конф. -Иваново. 2001, №2. -С.16

35. Набиева И.А., Хасанова М.Ш., Фаткуллин Р.Р. Улучшение гигиенических свойств волокна нитрон // Тў?. ва енгил саноат янги технол. ва материаллари: Тез.докл. межд. науч.прак. конф.. - Бухоро. 2001, 47 б.

36. Набиева И.А. Красящие свойства остазиновых красителей при колорировании смесовых тканей // Проблемы колорирования текстильных изделий и пути их решения: Международный семинар -Ташкент, 2002.

37. Nabieva I.A., Sadriddinov B.D., Ergashev K.E. Painting Process of Blend Fabric with Active Painters // Waters International GPC 2003 and ISPAC-16. Symposium. June 7-12. 2003

38. Набиева И.А., Эргашев К.Э., Юсупова Р.Р. Исследование возможности интенсификации процесса получения модифицирующего раствора на основе отходов натурального шелка // Современные технологии и оборудование текстильной промышленности. Текстиль-2003: Материалы Всероссийской науч. Техн. конф. 18-19 ноября, 2003.-С. 174-175.

39. Хасанова М.Ш., Набиева И.А., Садриддинов Б.Б., Эргашев К.Э. Исследование структуры полиакрилонитрильного волокна, модифицированного отходами натурального шелка // Современные технологии и оборудование текстильной промышленности. Текстиль-2003: Материалы Всероссийской науч. техн. конф., 18-19 ноября, 2003.

40. Nabieva I.A., Ergashev K.E., Sadriddinov B.B. //Preparation to Painting of the Jarn Made from Cotton and Acrylic Fibers' Mixture. // Waters International GPC 2003 and ISPAC-16. Symposium. June 7-12, 2003.

41. Набиева И.А. Улучшение сорбционных свойств волокна нитрон //Полимерлар хакидаги фаннинг долзарб муаммолари: Тез.докл.науч.конф.молодых ученных -Ташкент.- 2004.-81 б.

42. Nabieva I.A. Dyeability of the modified fiber the nitron // OASIS. Online Abstract Submittal System ID:775950.- 2004.

43. Набиева И.А., Хасанова М.Ш., Рафиков А.А., Келемола К. Аралаш толали трикотаж полотносини бўяш ва гул босишга тайёрлаш жараёнини ўрганиш //Инфотекстиль-2005: Тез.докл. Межд. научно-прак. конф. 2005. С.143-146.

44. Набиева И.А. Исследование процесса подготовки к крашению смесевой пряжи на основе модифицированного нитрона //Инфотекстиль-2005: Тез.докл.Межд. научно-прак. конф. - 2005. - С. 116-118.

45. Набиева И.А. Капиллярные процессы при мокрых обработках смесовых материалов на основе хлопка и модифицированного нитрона // Актуальные проблемы химии и физики полимеров: сб. тез. докл. Межд. конф. 17-18 октябрь,- 2006.- С. 201.

46. Набиева И.А., Хасанова М.Ш., Межлумян Л.Г., К.Э.Эргашев. Изучение закономерностей растворения натурального шелка и механизма его взаимодействия с синтетическими волокнами //7-й Международный симпозиум по химии природных соединений. 16-18 октября. -Ташкент, 2007.

47. Хасанова М.Ш., Набиева И.А., К.Э. Эргашев. Получение смесевой пряжи на основе хлопка и модифицированного волокна нитрон// Тез.докл.Межд. научно-прак. конф.- Кострома. Апрель, - 2007.

48. Набиева И.А., Хасанова М.Ш. Электронная микроскопия строения поверхности смесовых материалов //Олима аёлларнинг фан тара??иётида тутган ўрни: Тез.докл. Респ. научно-прак. конф. -Т.- 2008. 117 с.

49. Набиева И.А. Крашение смесового трикотажного полотна // Развитие и совершенствование дизайна и технологии изделий из кожи. Обувь-2008: Тез.докл. Межд. научно-прак. конф. 26 сентября. -Т.-2008.

50. Набиева И.А. Изучение свойств полиакрилонитрильного волокна нитрон обработанного модифицирующим агентом. //Развитие и совершенствование дизайна и технологии изделий из кожи. «Обувь-2008»: Тез.докл. Межд. научно-прак. конф. 26 сентября. -Т.-2008.

51. Набиева И.А., Азизова С.А., Хасанова М.Ш., Межлумян Л.Г. Исследование сорбционных свойств модифицированных полиакрилонитрильных волокон //Актуальные проблемы химии и природных соединений: Тез.докл. Респ. научно-прак. конф. АН РУз ИХРВ им. акад. С.Ю.Юнусова. 18-19 марта. -Т.- 2009.

52. Рафиков А.А., Миратаев А.А., Набиева И.А. Крашение смесового трикотажа на основе модифицированного нитрона и натурального шелка // Пахта тозалаш, тў?имачилик, енгил ва матбаа саноатлари инновацион ривожланишнинг ва кадрлар тайёрлашнинг долзарб муаммолари: Тез.докл. Респ. научно-прак. конф. 14-15 октябрь. -Т. - 2009.

53. Эргашев К.Э., Набиева И.А. Структурные характеристики модифицированного волокна нитрон // Актуальные проблемы химии, физики и технологии полимеров: Тез.докл. Респ. научно-прак. конф. -Т. 9-10 ноябрь. -2009.- С.18-21.

54. Набиева И.А., Эргашев К.Э. Исследование кинетики крашения модифицированного волокна нитрон // Достижения в области химической технологии и дизайна текстиля, синтеза и применения красителей: Тез.докл. Межд. научно-метод. конф. - Санкт-Петербург. Ноябрь, - 2009. -С.48-49.

55. Набиева И.А. Аминокислотный анализ модифицированного волокна нитрон //Текстиль-одежда-обувь-средства индивидуальной защиты-21 век: Тез.докл. 1-Межд.научно-прак.конф. -Шахты. 22-23 апрель.-2010. -С.27-31.

56. Набиева И.А., Хасанова М.Ш., Межлумян Л.Г. Механизм модификации волокна нитрон белковым раствором // Актуальные проблемы химии природных соединений: Тез.докл. Респ. научно-прак. конф. АН РУз ИХРВ им. акад. С.Ю.Юнусова. -Т. 12-13 октябрь. -2010.- С.207.

Резюме

диссертации Ироды Абдусаматовны Набиевой на тему:

«Модификация волокна нитрон отходами натурального шелка и разработка технологии отделки смесовых материалов на его основе» на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.19.03 -»Технология текстильных материалов»

Ключевые слова: растворение, модификация, белок, отходы натурального шелка, волокно нитрон, смесовые материалы, отварка, беление, крашение, сорбция, капиллярность, степень белизны.

Объекты исследования: отходы натурального шелка, ПАН-волокно нитрон и текстильные материалы на основе модифицированного нитрона.

Цель работы: создание научно-методических, физико-химических и технологических основ получения модифицирующего агента на основе ОНШ, разработка и оптимизация технологии химической отделки смесовых текстильных материалов на основе МВН и хлопка.

Методы исследования: тонкослойная хроматография, ультрацентрифугирование, аминокислотный анализ, термогравиметрический и дифференциально-термогравиметрический анализ, инфракрасная спектроскопия, микроскопические исследования, стандартные методы испытаний физико-механических и сорбционных свойств химических волокон и смесовых материалов.

Полученные результаты и их новизна: предложена технология получения авиважных растворов из отходов натурального шелка, пригодных для модификации свежесформованного волокна нитрон, произведена замена ванны мягкой отделки на вновь разработанный состав; разработаны научные основы процесса растворения отходов натурального шелка в различных растворителях с использованием современной высокочастотной технологии; показано превосходство метода высокочастотного излучения при растворении отходов натурального шелка перед растворением его термическим способом с точки зрения меньшей денатурации белка и сокращения времени процесса растворения; установлена зависимость ровноты окрасок, а также изменения сорбционных свойств готового волокна от количества наносимого авиважного препарата; методами ИК-спектроскопии, дифференциально-термического и элементного анализа установлено появление прочной химической связи между функциональными группами волокна нитрон и компонентами модифицирующего раствора; предложена технология крашения ПАН-волокна нитрон дисперсными, активными и кислотными красителями путем его поверхностной модификации раствором отходов натурального шелка; разработана технология отварки, беления и крашения смесового трикотажа активными красителями; показано превосходство однованного способа подготовки к крашению исследуемого трикотажа перед двух ванным.

Практическая значимость: предложены методические материалы по выделению и исследованию свойств белков о натурального шелка, что позволяет расширить методы утилизации отходов производства натурального шелка; разработаны технологии растворения отходов натурального шелка по термическому и высокочастотному методам, модификации волокна нитрон белками натурального шелка, химической отделки текстильных материалов, содержащих модифицированное волокно нитрон, в слабощелочных растворах.

Степень внедрения и экономическая эффективность: разработан разовый технологический регламент на получение белкового раствора отходов натурального шелка, согласно которому проведена наработка опытной партии раствора в производственных условиях ИП «Хива»; разработанная технология процесса модификации волокна нитрон раствором отходов натурального шелка внедрена в производство ОАО «Навоиазот»; опробирована технология получения пряжи, ленты и трикотажа на основе модифицированного нитрона в производственных условиях ООО ИП «Хива», ОАО «Навоиазот» завод «Нитрон», ПТФ «AGAMA», ООО «XON TEKSTIL», ОАО «Paxtasanoat ilmiy markazi», ЧФ «Носирхон АР», ООО «Turon-tex». Разработанная технология отварки-беления и крашения трикотажного полотна на основе хлопка и модифицированного нитрона внедрена в производство ООО «Тuron tex». Ожидаемый годовой экономический эффект от внедрения результатов работы при полной замене ванны мягкой отделки составит 35184,9 сум. на 1000 кг волокна нитрон и при подготовке смесового трикотажного полотна составит 191333 сум. на 1000 кг трикотажного полотна (по ценам на 12.08.2009).

Область применения: текстильная промышленность.

Размещено на Allbest.ru