Химическая технология. Рубрика в журнале - Вестник Витебского государственного технологического университета
A sol - gel approach for realization of textiles with reduced transmission for NIR light
Статья научная
Sol - gel technology is a versatile method for the functionalization of textiles. This study reports on the use of an industrial sol - gel product in combination with an IR absorber to create textiles with a reduced transmission for near infrared light (NIR light). Sol - gel coatings with increasing content of IR absorber are applied on cotton and polyester fabrics. A regular distribution of the coating agents on the textile fabrics is reached. Analytical methods used are scanning electron microscopy (SEM), electron dispersive spectroscopy (EDS), optical transmission spectroscopy in diffusive arrangements and heat measurements by infrared heat camera. The applied coatings lead to a significant decrease of transmission in optical range of near infrared light (700 nm to 1400 nm). Further, heat up - take properties of the produced textiles are improved as well as the heat keeping properties. Finally, it can be stated that the realized materials can support a certain protection against infrared light. Additionally, they can be also applied as heat collecting materials. Such dual functional textiles could lead to applications in out - door clothes for winter situation there the combination of protection against UV and IR light is wished and ideally combined with a warming effect by heat collections from absorbing of IR light.
Бесплатно
Finishing of cotton and polyester fabrics using chitosan-containing recipes
Статья научная
With the increased stress in people’s daily lives, the secretion of sweat from the human body has steadily increased. Therefore, textile industries continue to introduce various products to meet consumers’ demands. Thus far, people use more cotton and polyester fabrics among other textile fabrics in their daily usage or total living period. Textile products, especially those made from cellulose fibers such as cotton, can promote the growth of microorganisms due to their high surface area and moisture retention. In contrast to cellulosic materials, polyester contains no chemically functional or hydrophilic groups. Therefore, it is necessary to ensure wearers’ protection as both cotton and polyester can create unwanted odors due to the decomposition of sweat by microorganisms. The application of chitosan on textile substrates is a useful approach for textile functionalization. Chitosan has been reported as a popular finishing agent due to its intrinsic properties, such as biocompatibility, biodegradability, non - toxicity, abundance in nature, antimicrobial, and antistatic ability, etc. In this study, the solution of chitosan was applied to 100 % cotton and polyester fabrics using a common pad - dry - cure technique. The resulting fabrics were characterized by drop - test, scanning electron microscopy (SEM), and color measurement. Thus, this study presents a small overview of the finishing using chitosan - containing recipes on both cotton and polyester fabrics.
Бесплатно
Анализ и оценка качества технологических процессов отделки эластичных кож
Статья научная
Объектами исследования являются эластичные кожи из шкур крупного рогатого скота и технологические процессы их отделки. Предметом исследования является качество полимерных покрытий кож. Цель работы - освоение технологии и оценка качества выполнения технологических процессов отделки эластичных кож. В работе представлены результаты промышленной апробации технологий заключительной отделки эластичных кож с естественной и шлифованной лицевой поверхностью. Проведена оценка качества выполнения технологических процессов отделки кож по комплексу качественных и количественных показателей. Определена величина адгезии получаемого полимерного покрытия к поверхности кож. Исследовано влияние технологических процессов покрывного крашения на степень изменения гигиенических свойств кожевенных полуфабрикатов. Изучены физико - механические свойства полученных кож на предмет их технологической пригодности и соответствия требованиям нормативно - технической документации. Установлено, что апробируемые в работе технологии отделки лицевой поверхности кожевенных полуфабрикатов позволяют получить готовую кожу достаточного высокого качества, удовлетворяющую по большинству критериев требованиям нормативных документов. Разработаны рекомендации по оптимизации технологии отделки кожевенных полуфабрикатов с целью улучшения качественных характеристик готовых кож. Промышленное использование апробируемой технологии позволит существенно повысить эффективность производства, расширить номенклатуру выпускаемой продукции и получить дополнительный объем прибыли от производства и реализации новой продукции, пользующейся спросом на рынке.
Бесплатно
Влияние увлажнения на изменение свойств обувных картонов на основе целлюлозы
Статья научная
В последнее время увеличилось количество возврата ношеной обуви от потребителей по причине возникновения дефектов основной стельки, таких как её растрескивание, проседание, разломы в области расположения решеток формованных подошв. В качестве материала для основных стелек в обувной промышленности применяется преимущественно картон, который представляет собой искусственный материал, состоящий из склеенных коротких целлюлозных волокон. Цель работы - оценить влияние увлажнения на изменение свойств обувных картонов, проверить соответствие испытаний, предусмотренных стандартами для оценки качества стелечных картонов, реальным условиям эксплуатации обуви. В соответствии со стандартными методиками исследованы физические, механические свойства картонов в сухом состоянии и после выдержки в воде в течение 2 часов и 24 часов, определены показатели влагоотдачи и гигроскопичности, намокаемости, изменение линейных размеров при увлажнении и высушивании. Проведен анализ структуры исследуемых картонов с использованием электронного микроскопа. Проведенное исследование позволяет предположить, что испытания, предусмотренные стандартами для оценки качества стелечных картонов, не в полной мере отражают реальные воздействия на обувь при эксплуатации, так как, несмотря на соответствие показателей свойств картонов нормативам (за исключением намокаемости), потребителями отмечается расслоение и деформация основных стелек. Необходима разработка новых методик для оценки качества обувных картонов, в большей степени приближенных к условиям эксплуатации обуви. Установлено, что в процессе увлажнения картонов адгезионные связи между волокном и пропиткой ослабевают (Cellsan) или частично разрушаются (Flexan, Flexan 10, Texon, Konitex), что приводит к снижению их прочностных характеристик. Большая величина намокаемости, вместе с небольшой влагоотдачей, приводит к разрушению картонов, так как повседневная обувь носится длительное время и в течении дня происходит значительное увлажнение картона, из которого изготовлены основные стельки. Решением данной проблемы может стать разработка материала для основных стелек, более устойчивого к воздействию влаги, который при намокании будет сохранять свою прочность. В дальнейшем необходимо провести исследования по оценке прочности обувных картонов после многократных увлажнений и высушиваний. Область применения результатов - обувная промышленность.
Бесплатно
Зависимость физико - механических свойств экокож от условий формирования полимерного покрытия
Статья научная
Ткани с полиуретановым покрытием (экокожа) стали популярным материалом для производства одежды и галантерейных изделий. На ОАО «Барановичское производственное хлопчатобумажное объединение» авторами разработана и внедрена технология нанесения полиуретанового покрытия на тканую основу. Отличием разработанной технологии производства экокож от существующих ранее является использование вспененной полиуретановой композиции. Целью работы является установление зависимости физико - механических свойств экокож от условий формирования полимерного покрытия (кратность пены и длительность сушки). Для достижения поставленных целей подготовлены опытные образцы тканей с полиуретановым покрытием. Эксперимент проводился по матрице Коно с двумя повторностями каждой серии опытов. С увеличением кратности пены с β = 1,25 до β = 1,75 уменьшается объем жидкости в ней, что приводит к уменьшению жесткости готового материала, улучшению его паро- и воздухопроницаемости. Целесообразно использовать высоковязкие полиуретановые композиции (β = 1,75), так как низковязкие (β = 1,25) слишком глубоко проникают в структуру тканой основы, придавая материалам с покрытием повышенную жесткость. При длительности сушки 10 минут и кратности β = 1,75 снижается устойчивость полимерного слоя экокожи к истираемости. Полученные зависимости необходимо учитывать в дальнейшем при производстве тканей с полиуретановым покрытием в зависимости от области их применения и требований заказчика.
Бесплатно
Статья научная
Развитие отделочного производства в направлении придания антибактериальных свойств текстильным материалам является целесообразным ввиду высокой востребованности данного вида продукции. Наиболее перспективным в этой связи является использование красителей или ТВВ, бактерицидность которых известна и достаточно исследована. Целью работы было исследование возможности использования известных бактерицидных препаратов в качестве интенсификаторов крашения гидрофобных материалов дисперсными красителями. Такие препараты, оставаясь в материале, могут оказывать пролонгированное действие на микроорганизмы, кроме того, позволят снизить температуру крашения, повысить интенсивность окраски, уменьшить расход красителя. Изучалось крашение трех видов тканей, различающихся плотностью строения волокон и доступностью диффузии в них красителей, - ацетатной, полиамидной и полиэфирной. В качестве интенсификаторов использовались биоциды: триклозан, гидрохинон, резорцин и β-нафтол. В работе ставились задачи: выбрать оптимальные условия крашения с использованием различных интенсификаторов, оценить малые цветовые различия окрашенных образцов, изучить кинетику крашения тканей в присутствии интенсификаторов. В результате проведенной работы были изучены: влияние природы и концентрации препаратов на цветовые характеристики тканей и кинетику крашения; выбраны наиболее предпочтительные интенсификаторы и их концентрации для каждого вида ткани, подобран оптимальный вариант использования триклозана при крашении. Полученные результаты свидетельствуют о возможности применения рассматриваемых представителей фенолов, обладающих антибактериальными свойствами, в качестве интенсификаторов крашения гидрофобных тканей. Это позволит повысить выбираемость красителей и одновременно придать тканям бактерицидность, следовательно, сократить стадии заключительной отделки.
Бесплатно
Статья научная
Целью работы являлась оценка эффективности использования композиционной добавки на основе осадков химводоподготовки ТЭЦ и углесодержащих компонентов (торфа) при изготовлении керамического кирпича. Рассмотрена целесообразность использования торфосодержащих компонентов в сочетании с непрокалёнными осадками химводоподготовки теплоэлектроцентралей в качестве добавки в керамическую массу при производстве различных изделий. Представлено решение технической задачи введением в стандартную керамическую массу для производства строительного кирпича, дополнительно торфа фракции 0,5-5 мм в количестве 2-3,5 мас.% и непрокаленных осадков химводоподготовки теплоэлектроцентралей в количестве до 10 мас.%. На ОАО «Обольский керамический завод» изготовлены опытные образцы керамического кирпича с композиционной добавкой углесодержащих компонентов (торфа) и осадков химической водоподготовки. Исследования физико - механических свойств опытных образцов показали, что полученный керамический кирпич соответствует СТБ 1160-99 «Кирпич и камни керамические. Технические условия».
Бесплатно
Исследования влияния антипиренов различного вида на горючесть полипропиленовых материалов
Статья научная
Актуальность Важной и актуальной проблемой является повышение огнестойкости полимерных материалов. Горение полимеров является сложным физико - химическим процессом. При изучении процесса горения полимеров выявлено, что самогашение материалов происходит в следствие испарения с поверхности большого количества частиц, не подлежащих горению, а также образование защитных полимерных пленок на поверхности, которые не способны поддерживать горение. Использование антипиренов является важным для прекращения или замедления распространения огня. Разработка ассортимента негорючих полимерных материалов различного назначения является актуальной научно - практической задачей. Цель работы - изучить влияние наиболее общедоступных и недорогих антипиренов на горючесть и физико - механические свойства полимеров, в частности полипропилена. Была поставлена задача изготовления образцов из полипропилена (ПП) с добавлением антипиренов, для улучшения огнестойкости, методом горячего прессования. Материалы и методы исследования Использовали порошкообразный полипропилен и антипирены, такие как: - гидроксид алюминия (ГОСТ 11841); - гидроксид магния (ГОСТ 34444); - борат цинка (ТУ 11307-015-91); - меламин (ГОСТ 7579); - полифосфат аммония (ГОСТ 12.1.007). Исследование физико - механических параметров образцов на прочность и изгиб. Исследование образцов на огнестойкость методом огневой трубы. Результаты исследования Наиболее прочными и огнеустойчивыми являются образцы, в состав которых входит меламин. Прочность образца ухудшается при большом количестве добавки в смеси. Для каждого состава необходим определенный режим прессования (время, давление, температура плавления). Среднее время прессования 3-5 минут, оптимальная температура плавления 190-210 °С. Сделан вывод, что наличие в смеси двух или более веществ, способствует достижению большего эффекта в сравнении с эффектами, которые наблюдаются при использовании таких же веществ по раздельности. Так же можно сделать вывод, что наибольший объем применения занимают гидроксиды алюминия и магния. Элементы в огнезащитных составах также реагируют по - разному с огнем. Антипирены должны быть подобраны для каждого типа материала, придавая обработанным материалам максимально возможные огнезащитные свойства.
Бесплатно
Применение экстракта корня лапчатки Рotentilla еrecta в технологии крашения текстильных материалов
Статья научная
В настоящее время для окрашивания текстильных материалов используют синтетические красители, которые характеризуются широкой цветовой гаммой, дешевизной производства, однако, являются экологически небезопасными, так как не поддаются биологическому разложению, вызывают загрязнение поверхностных водных источников, а также создают проблемы с их утилизацией. Разумным решением указанных проблем является использование натуральных красителей. Предложена технология крашения текстильных материалов из натуральных волокон (хлопок, лен, шерсть) с использованием подземной части растения лапчатки прямостоячей (Рotentilla Еrecta). Известно, что интенсивность окраски текстильного материала в процессе крашения зависит от концентрации красящего вещества в рабочей ванне, повысить которую можно путем увеличения массы растительного сырья в красильной ванне, однако это приведет к еще большей материалоемкости процесса. Целью работы является выбор рациональных параметров подготовки одревесневшего растительного сырья (корней лапчатки) к экстрагированию, обеспечивающих максимальный выход красящего вещества в рабочую ванну при минимальном расходе сырья. Проведены исследования по выбору оптимального размера частиц сырья и рациональных параметров кавитационной обработки корней растений, обеспечивающих наилучшую экстракцию красящего вещества в рабочий раствор. Установлено, что при ультразвуковой обработке для минимизации коэффициента отражения звуковой энергии, усиления процесса растворения и вымывания красящего вещества из разрушенных клеток размер частиц сырья должен составлять не более 1 мм, мощность генератора не более 70 Вт, длительность обработки 50 минут. Результаты исследований могут быть рекомендованы для подготовки одревесневших частей растений других видов, применяемых в технологии крашения текстильных материалов.
Бесплатно
Свойства волокнисто - наполненных полимерных композитов типа кожволон
Статья научная
Объектом исследования являются волокнисто - наполненные полимерные композиционные материалы из вторичных полиуретанов и дисперсных отходов деревообработки. Предмет исследования - физико - механические свойства волокнисто - наполненных композиционных материалов. Целью исследования является определение влияния процента вложения и морфологии древесных отходов на физико - механические свойства волокнисто - наполненных полимерных композиционных материалов для деталей низа обуви. В статье проведены исследования параметров древесноволокнистой массы, используемой для создания волокнисто - наполненных композиционных материалов. Получены полимерные композиционные материалы типа кожволон с содержанием наполнителя 0-5,0 мас.%, исследованы их физико - механические свойства. Практическая ценность результатов исследования состоит в получении материалов с определенным комплексом свойств, соответствующих требованиям ТНПА и находящимися в рамках традиционно используемых материалов для низа обуви, а также в установлении рецептурно - технологических возможностей преодоления фактора естественного ухудшения свойств вторичных обувных пенополиуретанов модифицированием древесноволокнистыми отходами. Результаты работы - изготовлены материалы типа кожволон на основе отходов обувных пенополиуретанов и исследованы их физико - механические свойства. Древесные наполнители в виде волокнистых частиц можно рассматривать как недорогие добавки к полиуретановым матрицам, которые при определенных рецептурно - технологических параметрах формирования композита позволяют в некоторой степени компенсировать ухудшение физико - механических характеристик переработанного ППУ. Область применения результатов - обувная промышленность.
Бесплатно
Схема комбинированной очистки сточных вод текстильных производств с использованием AOPS-технологий
Статья научная
Объект исследований - экологическая безопасность текстильных производств. Цель работы - обоснование схем комбинированной очистки многокомпонентных сточных вод (СВ) текстильных производств, отводимых в коммунальные канализационные сети, с учётом нормативных требований предельно допустимых концентраций (ПДК) загрязнителей в водных растворах и минимизации финансовых затрат на создание локальных очистных сооружений (ЛОС). Разработана методика и пилотная установка для проведения экспериментальных исследований обработки общезаводских и отделочного цеха сточных вод с использованием коагулирования FeCl3, озонирования (производительность по озону 10 г/час), ферратного воздействия на основе использования электрохимического реактора; при интенсификации процессов ультрафиолетовым облучением (длина волны 254 нм) и ультразвуковым воздействия (частота 30 кГц). Анализ полученных результатов показал, что во всех обработанных пробах СВ, кроме отходов агрегата «Оптима», удаётся эффективно снизить рН до ПДК внесением кислотосодержащего коагулянта FeCl3. При этом необходимого качества окисления органических загрязнителей сточных вод текстильного производства удалось достигнуть только с использованием электролизной установки (снижение значения химического потребления кислорода (ХПК) почти в 7 раз), которая обеспечивает синтез ферратных соединений. Полученные результаты позволили впервые обосновать схему комбинированной очистки СВ текстильных производств с использованием AOPs-технологий и минимизацией использования классических химических реагентов при уменьшении общих затрат на локальные очистные сооружения. Акцентировано, что перспективным является создание системы сбора информации об водоотведении, использование которой позволит в адаптивном режиме формировать техническое задание на создание (модернизацию, реконструкцию) ЛОС с дальнейшей её интеграцией в блок управления.
Бесплатно
Твердые растворы Bi0.65Ba0.35-zSrzFe0.65Ti0.35O3 с 0 ≤ z ≤ 0.35: cостав, структура, свойства
Статья научная
Методами дифракционного рентгеновского анализа, комбинационного рассеяния света и инфракрасной спектроскопии изучена кристаллическая структура твердых растворов Bi0.65Ba0.35-zSrzFe0.65Ti0.35O3 в диапазоне концентраций 0 ≤ z ≤ 0.35. Морфология и химический состав твердых растворов исследованы методами сканирующей электронной микроскопии и энергодисперсионной рентгеновской спектроскопии. Показано, что все исследуемые составы имеют высокую химическую однородность, увеличение концентрации ионов стронция приводит к уменьшению среднего размера кристаллитов, при этом морфология кристаллитов практически не изменяется. Определена последовательность изменения кристаллической структуры в области морфотропной фазовой границы «ромбоэдр - куб». Исходный состав Bi0.65Ba0.35Fe0.65Ti0.35O3 характеризуется двухфазной структурой, при которой сосуществуют полярная ромбоэдрическая и кубическая фазы. При этом кубическая фаза, является доминирующей, увеличение концентрации ионов Sr приводит к структурному переходу в однофазное кубическое состояние. Установлено формирование в исследуемых материалах неоднородного структурного состояния, при котором в основной матрице с параэлектрической кубической структурой присутствуют полярноактивные кластеры с ромбоэдрическим типом искажений элементарной ячейки, имеющими нанометромый размер. Наличие наноразмерных полярных кластеров подтверждается результатами исследования диэлектрических свойств. Полученные данные позволили установить закономерности изменения структурных параметров при фазовом переходе из ромбоэдрической в кубическую структуру, определить область двухфазного структурного состояния, а также особенности изменения диэлектрических свойств в области морфотропной фазовой границы «ром - боэдр - куб».
Бесплатно
Статья научная
Улучшение адгезионных свойств полиакрилонитриловых (ПАН) волокон является важной темой исследований и разработок в области материалов и технологий. Адгезионные свойства ПАН-волокон, то есть их адгезионная способность к другим материалам или матрицам, играют ключевую роль в производстве композиционных волокнистых материалов различного назначения. Проблематика данного исследования заключается в том, что ПАН волокна химически инертны и с трудом образуют адгезивные связи с другими материалами. Это затрудняет склеивание, сшивание или соединение с другими материалами. Также проблема ПАН волокон заключается в содержании ограниченных количеств активных функциональных групп, которые могут участвовать в химических реакциях с другими материалами, тем самым также снижая адгезию с другими материалами. В связи с этим целью работы является повышение адгезионных свойств ПАН волокон за счет применения высокочастотной емкостной плазмы пониженного давления, которая способствует созданию дополнительных активных групп на поверхности волокна. Для оценки адгезионной прочности между ПАН волокнами и материалом матрицы использовалась универсальная испытательная машина серии Autograph AGS-X (Shimadzu), определение капиллярных свойств ПАН волокон проводилось по высоте капиллярного подъема воды. Результаты экспериментальных исследований показали, что модификация ПАН волокон с использованием плазмы ВЧЕ разряда пониженного давления способствует улучшению адгезионных свойств и капиллярности. Выявлен наилучший режим ВЧЕ плазменной обработки, который приводит к повышению адгезионной прочности на 53 % и капиллярности на 52 % относительно контрольного образца. Данное исследование подтверждает потенциал ВЧЕ плазменной обработки для повышения адгезионных свойств как ПАН волокон, так и других синтетических волокон.
Бесплатно
