Исследование свойств азогенов с целью повышения эффективности синтеза азокрасителей на волокнистых материалах
ВВЕДЕНИЕ
В последнее время все более высокую оценку со стороны потребителей получают материалы и изделия из натуральных шерстяных и льняных волокон, а также их смеси. Смеска из шерсти со льном, называемая также «холодной шерстью», объединяет в себе теплоту, мягкость грифа, эластичность шерсти, природную бактерицидность, высокую прочность, высокое влагопоглощение, низкую электризуемость, высокие эксплуатационные и потребительские свойства, а прежде всего комфортность в любое время года и в любых климатических условиях.
До настоящего времени проблема отделки пряжи из смеси со льном окончательно не решена. При выборе классов красителей и технологии колорирования смешанных текстильных материалов следует учитывать необходимость получения однотоновой и устойчивой окраски, стоимость красителей и ТВВ, а также возможность окрашивания одним классом красителей, что является наиболее оптимальным вариантом с экономической и технологической точек зрения.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 8
ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 9
1 Аналитический обзор азогенов, применяемых для синтеза нерастворимых азокрасителей на текстильных материалах 9
1.1 Азогены, применяемые в качестве азосоставляющих 9
1.2 Азогены, применяемые в качестве диазосоставляющих 17
1.2.1 Азоамины 18
1.2.1.1 Азоамины с активной группой, обеспечивающей ковалентную фиксацию азокрасителю, в процессе азойдного крашения 18
1.2.2 Активные и пассивные стойкие формы диазосоединений, особенности их применения 21
1.3 Полные красочные составы 23
1.3.1 Азоацеты 23
1.3.2 Диазаминолы 25
2 Основные реакции, протекающие при синтезе азокрасителей на текстильных материалах 28
2.1 Реакция диазотирования 28
2.2 Реакция азосочетания 30
3 Активные азокрасители, особенности их применения 32
ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 34
2.1 Характеристика объектов исследования 34
2.1.1 Текстильные материалы 34
2.1.2 Полупродукты для получения диазамина и синтеза азокрасителей на волокне 34
2.1.2.1 Азосоставляющие 34
2.1.2.2 Диазосоставляющие 35
2.1.3 Вспомогательные вещества 35
2.1.3.1 Щелочные агенты 35
1.3.2 Кислотные агенты 36
2.1.3.3 Текстильно-вспомогательные вещества (ТВВ) 36
2.2 Методы экспериментальных исследований 37
2.2.1 Приготовление 0.5 н. раствора нитрита натрия. 37
2.2.2 Вычисление поправочного коэффициента для 0.5 н. раствора нитрита натрия. 37
2.2.3 Приготовление 10% раствора соды. 38
2.2.4 Методика определения Аш-кислоты (%) в пасте методом прямого титрования. 38
2.2.5 Обработка пряжи и волокон Аш-кислотой в течение одного часа при разных температурах: 20, 40, 60, 80, 100 ℃ 39
2.2.6 Определение концентрации Аш-кислоты в остаточной ванне после прямого титрования 39
2.2.7 Приготовление раствора диазосоставляющей 40
2.2.8 Проведение синтеза азокрасителя на текстильном материале 40
2.2.8.1 Проведение синтеза азокрасителя на смесовой пряже, шерстяных и льняных компонентах, обработанных диазосоставляющей после обработки Аш-кислотой 40
2.2.8.2 Проведение синтеза азокрасителя на смесовой пряже, шерстяных и льняных компонентах, обработанных азосоставляющей после обработки сернокислым эфиром 4-β-оксиэтилсульфонил-2-аминоанизола 40
2.2.9 Определение степени деструкции шерстяного волокна и пряжи шерсти со льном (80:20) по диазореакции Паули 41
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ 42
3.1 Исследование диффузионно-сорбционных свойств, характеризующих азосоставляющую 42
3.1.1 Вычисление поправочного коэффициента для 0.5 н. раствора нитрита натрия 42
3.1.2 Определение Аш-кислоты (%) в пасте методом прямого титрования 42
3.1.3 Определение концентрации Аш-кислоты в остаточной ванне после прямого титрования 42
3.2 Определение степени деструкции шерстяного волокна и пряжи шерсти со льном (80:20) по диазореакции Паули 46
3.3 Проведение синтеза азокрасителя на текстильном материале 49
3.3.1 Проведение синтеза азокрасителя на смесовой пряже, шерстяных и льняных компонентах, обработанных диазосоставляющей после обработки Аш-кислотой 49
3.3.2 Проведение синтеза азокрасителя на смесовой пряже, шерстяных и льняных компонентах, обработанных азосоставляющей после обработки сернокислым эфиром 4-β-оксиэтилсульфонил-2-аминоанизола 52
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 55
ОХРАНА ТРУДА 62
5.1 Охрана труда и техника безопасности в лаборатории 62
5.2 Особенности работы с кислотами и щелочами 64
5.3 Электробезопасность 65
ВЫВОДЫ 70
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 71
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1.Чекалин, М.А. Химия и технология органических красителей и промежуточных продуктов [Текст]: Учебное пособие для учащихся химических техникумов/ Чекалин М.А.; Редактор А.А. Черкасский; Техн. Редактор М.С.Лурье. – М.: Госхимиздат, 1956. – 575с. 2. Порай-Кошиц, Б. А. Азокрасители [Текст] / Б. А. Порай-Кошиц; редактор И. Л. Багал; редактор издательства Л. Б. Мясникова; техн. Редактор Е. М. Соболева; корректор Г. П. Батракова. – Л.: Химия: Ленинградское отделение, Невский пр., 28, 1972. – 160 с.
3.Романова, М. Г., Активные красители в текстильной промышленности / М. Г. Романова, Н. В. Гордеева. – М.: Легпромбытиздат, 1986. – с. 143.
4. В. М. Бельцов, Оборудование текстильных отделочных предприятий: учебник для вузов/СПб, СПГУТД, 2001
5. Забашта В. Н. Основы интенсификации крашения полиэфирных волокон/В. Н. Забашта — Л.: Легкая индустрия, 1981.
6. Холодное крашение шерсти [Текст]/Б.М. Богословский, П.Г. Левинский, М.В. Павловская//Текстильная промышленность – 1952. № 12 – С. 38-39
7. Емельянов, А.Г. Продукты для азоидного крашения в текстильной промышленности [Текст]: Учебное пособие/ Емельянов А.Г.; Редактор Е.М. Вербицкая; Техн. Редактор Г.А. Виноградова; корректор И.Г. Рогачева. –М.: «Легкая индустрия», 1967. – 300с.
8. Технический анализ в производстве промежуточных продуктов и красителей [Текст]/Р.П.Ластовский, Ю.И.Вайнштейн – 1958. С. 149-160
9.Хархаров, А.А. Подготовка и крашение волокнистых материалов [Текст]/ А.А. Хархаров, И.А. Предтеченская. – Л.: Издательство Ленинградского университета, 1979. – 223 с.
10. Охрана труда и техника безопасности в лаборатории [Электронный ресурс]URL//https://tvgmu.ru/kaf/p1196/s1197/i7224/ – (дата обращения – 30.05.2023)
11. Техника безопасности, электробезопасность [Электронный ресурс] URL//https://studbooks.net/1385886/bzhd/tehnika_bezopasnosti - (дата обращения – 30.05.2023)
Ar – NH2 + NaNO2 + 2HXArN2X + 2H2O + NaX (1.10)
Для успешного осуществления реакции требуется строгое соблюдение определенных условий. Основными факторами, определяющими протекание процесса диазотирования в водной среде, являются температура, кислотность среды и точное соотношение реагентов.
Количество минеральной кислоты должно быть равно двум эквивалентам. Однако для гладкого течения реакции необходим ее избыток в 0,2-1 эквивалент, в зависимости от концентрации, чтобы в конце реакции величина рН реакционной массы не превосходила 0,5-1,5. Это условие необходимо для того, чтобы равновесие ион аммония и амина не было смещено в сторону свободного амина вследствие его меньшей растворимости в воде. Кроме того, понижение значения рН благоприятно влияет на образование наиболее активных частиц, участвующих в реакции с амином.