Файл: Петерс, Р. Х. Текстильная химия. Очистка текстильных материалов от загрязнений.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 103
Скачиваний: 0
TEXTILE CHEMISTRY
BU
R. H. PETERS
Professor of Textile Chemistry,
University of Manchester Institute of Science
and Technology, Manchester (England)
VOLUME I I
IMPURITIES IN FIBRES;
PURIFICATION OF FIBRES
E L S E V I E R PUBLISHING COMPANY
AMSTERDAM/LONDON/NEW YORK
Р.Х. ПЕТЕРС
ТЕКСТИЛЬНАЯ
ХИМИЯ
(Очистка текстильных материалов
от загрязнений)
Перевод с английского Г. Е. К р и ч е в с к о г о
Москва •«Легкая индустрия»
1973
6П9.2
П29
УДК 677.82-03.20-82
Петере P. X.
П29 Текстильная химия (Очистка текстильных мате риалов от загрязнений). Перевод с английского Г. Е. Кричевского, М., «Легкая индустрия», 1973.
212 с.
В монографин, объединяющей два тома, сокращенно изложены во
просы строения и свойств различных волокон, подробно |
освещены вопро |
сы очистки волокнистых материалов от загрязнений. |
Рассматривается |
химизм и технология отварки и беления натуральных |
и искусственных |
целлюлозных волокон, а также механизм и технология отварки н беления
хлопка и льна хлоритом н гнпохлорнтом |
натрия, перекисью водорода и |
|||||
надуксусиой кислотой. |
|
|
|
|
||
|
Затрагиваются вопросы очистки ткани |
из смеси |
натуральных |
цел |
||
люлозных и химических волокон, очистки |
шерсти н натурального |
шелка |
||||
от |
загрязнений. |
|
|
|
|
|
|
Монография предназначена для научных и инженерно-технических |
|||||
работников |
текстильной |
промышленности |
и может |
быть полезна |
препо |
|
давателям |
и студентам |
вузов. |
|
|
|
|
П |
="62-086 4 2 - ' |
|
|
|
6П9.2 |
|
|
036(01)—73 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||
ОТ ПЕРЕВОДЧИКА
Книга «Текстильная химия» профессора Манчестерского уни верситета P. X. Петерса состоит из трех томов: «Химия волокон», «Загрязнения волокон и их очистка» и «Крашение, заключительная
отделка |
и поверхностно-активные |
вещества». Первый том |
вышел |
|
в свет в |
1963 г., |
второй — в 1967 |
г., третий том готовится к |
изда |
нию в настоящее |
время. |
|
|
|
Первый том посвящен основам химии высокомолекулярных со
единений, а также |
химическому |
и физическому |
строению |
волокон |
и очень близок по содержанию к монографии «Структура |
волокон» |
|||
под редакцией Д. |
В. Херла и |
P. X. Петерса, |
вышедшей |
в свет |
в Англии в 1963 г. и изданной у пас в переводе в 1969 г.
Второй том содержит в основном материалы о составе и хими ческом строении загрязнений текстильных волокон и технологии очистки и отбеливания волокнистых материалов. Кроме того, вто рой том содержит главы, в которых рассматривается роль воды и котѵшлексообразующих веществ в технологии беления волокон; имеется также глава, посвященная теории ионообменных процес сов и ионообменным материалам.
При анализе содержания второго тома пришли к заключению, что, за исключением глав вспомогательного характера, книга пред ставляет несомненный интерес для широкого круга специалистов, работающих в области химической технологии волокнистых мате риалов. Эта книга является первым и достаточно полным обзором, посвященным вопросам технологии очистки и отбеливания тек стильных материалов.
Следует отметить, что в настоящее время имеется богатый вы бор книг и монографий как отечественных, так и переводных по различным аспектам крашения, печатания и заключительной от делки текстильных материалов. Наряду с этим практически пол ностью отсутствует литература по технологии очистки и отбелива ния волокнистых материалов. Книга P. X. Петерса должна вос полнить данный пробел в литературе по химической технологии волокнистых материалов. Особый интерес в книге P. X. Петерса представляют главы, посвященные отбеливанию целлюлозных ма териалов различными белящими агентами. К недостаткам книги
5
следует отнести некритический подход автора к обозреваемой лите ратуре, а также то, что материал преподносится в форме конста тации фактов без четкой авторской позиции по рассматриваемым вопросам. Однако автор сопровождает каждую главу большим числом ссылок на оригинальную литературу, изучение которой по зволит читателям составить собственную точку зрения по всем аспектам технологии беления волокнистых материалов.
Книга P. X. Пстерса посвящена главным образом химизму яв лений, лежащих в основе технологии беления, и гораздо меньше внимания уделяется в ней самой технологии и особенно описанию оборудования, применяемого в отбельных цехах . отделочных фабрик.
Несмотря на имеющиеся в книге недостатки, она представляет несомненный научно-технический интерес для химиков-текстиль щиков. Надеемся, что при чтении книги специалисты получат по лезную информацию по данной проблеме и что знакомство с ней послужит толчком к созданию оригинальной отечественной моно графии по технологии очистки и отбеливания текстильных мате риалов на основе современных достижений отечественной химиче ской технологии волокнистых материалов
Канд. техн. наук Г. Е. Кричевский
|
Г л а в а 1 |
|
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И |
СТРОЕНИЕ НАТУРАЛЬНЫХ |
ВОЛОКОН |
1. РАСТИТЕЛЬНЫЕ ВОЛОКНА |
|
|
Количество целлюлозы |
в растительных волокнах |
зависит от |
вида растения и встречается она в сочетании с самыми различными веществами — восками, лигнинами, пектиновыми веществами и т.д.
Хлопок
В табл. I приведен |
состав хлопкового волокна [1]. |
|
||||
|
Химический |
состав |
хлопковых |
волокон |
Т а б л и ц а 1 |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Содержание, % (в |
пересчете |
|
|
Составные части |
|
|
|
на с у х о е в о л о к н о ) * |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обычное |
|
|
Целлюлоза |
|
|
|
94,0 |
88,0 |
96,0 |
Протеин ** |
|
|
|
1,3 |
1,1 |
1,9 |
Пектиновые |
вещества |
|
|
0,9 |
0,7 |
1,2 |
Зола |
|
|
|
1,2 |
0,7 |
1,6 |
Воск |
|
|
|
0,6 . |
0,4 |
1,0 |
Малеиновая, лимонная и другие |
орга |
|
|
|
||
• нические |
кислоты |
|
|
0,8 |
0,5 |
1,0 |
Общее содержание Сахаров |
|
|
0,3 |
|
|
|
Пигмент |
|
|
|
Следы |
|
|
Другие вещества |
• |
• • |
0,9 |
|
|
|
*Содержание влаги — В°і.
**Рассчитано путем умножения содержания азота на 6,25.
Целлюлоза
В суровом волокне (хлопковое волокно, которое подвергалось лишь отделению от семян и механической чистке) содержание цел люлозы может быть 88—96%, а после отварки и беления оно мо жет доходить до 99 %.
.7
Содержание целлюлозы зависит от вида почвы, климатических • условии и сорта хлопка. Если образец содержит большое количе ство тонкостенных незрелых волокон, то содержание целлюлозы • будет низким из-за наличия в таких волокнах большого количе ства нецеллюлозных веществ. Анализ целлюлозы обычно состоит в экстрагировании примесей при тщательно контролируемых усло виях с применением соответствующего реагента, например при ки пячении в 1%-пом растворе едкого натра [2, 3, 4]. Содержание целлюлозы определяют затем простым взвешиванием или окисле нием осадка раствором бихромата и серной кислоты [5] (бнхромат используют для сокращения продолжительности сушки). При про ведении обычного метода [6] определения необходимо перед добав лением бихромата растворить осадок в серной кислоте концентра ции 12 м; бнхромат добавляют после нагрева раствора в течение 10 мин (140°С). Бнхромат окисляет целлюлозу до двуокиси угле рода и воды; излишек бихромата оттитровывают.
Были разработаны также модифицированные методы анализа [7]. Такие методы не являются очень точными, так как при кипя чении в 1%-ном растворе едкого натра происходит частичное рас творение целлюлозы (скорость растворения 0,3% в час), а при не полном экстрагировании содержание целлюлозы получается за вышенным.
Воск
При экстрагировании сурового волокна органическими раство рителями, например хлороформом, спиртом и т. д., получен про дукт, известный под названием «хлопкового воска» *.
Суровый хлопок трудно смачивается и для этой цели его вы держивают в воде в течение нескольких суток; при извлечении же воска путем отварки пли экстрагирования органическими раство рителями хлопок смачивается в течение нескольких минут.
«Смазывающее» действие воска способствует прядению волокон [9], но и снижает прочность волокон при растяжении. Считают, что после экстрагирования воска органическими растворителями проч
ность пряжи', полученной из |
сурового хлопка [10], увеличивается |
на 25%. |
|
Воск представляет собой |
сложные эфиры высших спиртов |
с жирными кислотами. Количество воска может быть определено путем экстрагирования хлопка 95%-иым этиловым спиртом. Экстракт разбавляют водой и встряхивают с хлороформом; слой хлороформа затем промывают водой, испаряют, а осадок взвеши вают [11]. Вместо этилового спирта можно использовать изопропиловый спирт [12] и метиленхлорид [33].
Содержание хлопкового воска в волокнах может быть опреде лено с помощью диметилфенилендиамина и ß-нафтола [13].
* В отечественной литературе используют более точный термин «воскообраз ные вещества». В данной книге будем использовать термин «воск».
8.
Пектиновые вещества
Пектиновыми веществами называют группу веществ, основным компонентом которых является полигалактуроновая кислота, у ко торой значительная часть карбоксильных групп метилирована. Неэтерифицированная кислота, известная под названием пектиновая
соон |
н |
он |
соон |
|
н, |
он |
он |
соон |
|
н |
он |
соон |
|
|
|
|
I |
|
|
|
кислота, представлена формулой I [18], где (I) —цепь пектиновой кислоты, состоящей из звеньев а-<і-галактуроновой кислоты, соеди ненных связями 1:4. Звенья в этом полимере можно рассматри вать как продукты окисления первичной спиртовой группы в ан- гидро-а-£)-галактопиранозе ( I I ) , что дает соответствующую уроновую кислоту (III) :.•
|
н |
он |
|
Ü-D - галактопираноза |
Ш |
|
|
Пектиновая кислота, выделявшаяся из хлопка с помощью 0,1 н. |
|||
гидроокиси натрия, имела удельное |
вращение |
+222,4°, |
а окись |
углерода выделялась при кипении в |
количестве |
21,8% |
(теорети |
чески 25%) с помощью 12%-ной соляной кислоты. Приведенные данные аналогичны полученным для пектиновых кислот, экстраги рованных из цитрусовых. Молекулярный вес такого полимера ко леблется в пределах 35 000—100 000 [19].
Количество пектинового вещества зависит в некоторой степени от метода определения. Один из методов состоит в экстрагирова нии горячим щавелевокислым или лимоннокислым аммонием с по следующим осаждением пектата кальция [14]. В другом случае количество двуокиси углерода может быть определено при выделе нии ее из уроновой кислоты пектинового вещества при кипячении хлопка с соляной кислотой [15, 20, 35].
Пектиновые • вещества локализуются в первичной стенке [16] и могут быть окрашены красным рутением [17] (аммониевый трихлорид рутения) или таким катионным красителем, как метиленовым голубым [26]. Окраска не является специфичной для пектино вых веществ, так как адсорбция этих окрашенных веществ харак теризует наличие карбоксильных или других кислотных групп.
Ѳ