Монография одного из наиболее известных английских ученых в области технологии отделки текстильных материалов является последним томом трехтомной серии «Текстильная химия» н посвящена физико-химическим основам крашения.
В первой части рассмотрены основные типы красильного оборудования, подробно описано крашение неионными и дисперсными красителями, а также крашение шерсти и полиамидов кислотными красителями. Даны сведения о сорбции прямых красителей целлюлозными волокнами.
Наиболее подробно описана диффузия и сорбция в реальных производственных системах.
Для научных и инженерно-технических работников текстильной промышленности.
Предисловие научного редактора
Профессор Р. X. Петере — авторитетный ученый в области теории и практики химической технологии отделки текстильных материалов. В настоящее время он является одним из наиболее эрудированных ученых и педагогов английской школы химиков-текстильщиков, пользующейся заслуженным уважением специалистов во всем мире.
Закончив химический факультет Лондонского Королевского колледжа, Петере поступил на службу в качестве химика в отдел красителей концерна «Импэриэл кемикл индастрид» (Ай-Си-Ай) в Манчестере, Великобритания.
В 1942 г. он получил степень доктора в области органической химии, затем окончил математическую аспирантуру Манчестерского университета в 1949 г. и получил степень доктора точных наук в 1968 г.
В 1955 г. он был назначен профессором кафедры химии текстиля и является в настоящее время профессором кафедры полимеров и волокон Института науки и техники Манчестерского университета. (
Профессор Петере является также членом совета Института текстиля и Общества красильщиков и колористов, президентом которого он избирался в 1967—1968 гг. Кроме этого он член советов Института пластических масс, Общества химической промышленности и Химического общества.
Фундаментальным трудом проф. Р. X. Петерса является трехтомное издание «Текстильная химия», опубликованное международным издательством «Елзевир» в 1963—1975 гг. Первый том серии (1963 г.) посвящен строению и свойствам текстильных волокон, второй том (1967 г.) — подготовке (очистке) текстильных материалов (вышел в сокращенном переводе в издательстве «Легкая индустрия» в 1973г.) и, наконец, третий том подводит теоретическую, физико-химическую базу под технологию крашения (в более общем случае — колориро-вание).
Следует отдать дань восхищения поистине титаническому труду нашего английского коллеги. По охвату рассматриваемых объектов и источников, богатейшей библиографии трехтомное издание является текстильно-химической энциклопедией и одно-
временно справочником, особенно в вопросах химии и физико-химии колорирования текстильных материалов.
В третьем томе проф. Р. X. Петере остается верен принципам, положенным в основу всего издания: акцент на химизм, физико-химическую сущность, широкий охват источников, по возможности объективное изложение результатов чужих исследований. Эти, безусловно, разумные принципы формирования многотомного издания определили и его некоторые недостатки. Так, все три тома, в том числе и последний, написаны в несколько компилятивном ключе, автор не всегда достаточно полно оценивает результаты исследований и концепции других школ, в частности, советских. Этот пробел читатель может восполнить, познакомившись с монографиями, вышедшими в Легпромбытиздате.
Редактор отказался от первоначального желания комментировать текст, поскольку из-за упомянутой компилятивности примечаний было бы слишком много. Английская терминология в основном переведена в русский эквивалент, хотя в некоторых случаях сохранены оригинальные термины в транскрибированном варианте. Кроме того, в книге оставлены отдельные неточности и нестрогости в оформлении рисунков и таблиц, которые без участия автора не представлялось возможности исправить.
Проф. Г. Е. Кричевский
Предисловие автора
Физико-химические принципы интерпретации процессов крашения текстильных материалов с успехом используются для совершенствования технологии колорирования. Том—«Физическая химия крашения» —трехтомной серии «Текстильная химия» посвящен именно этим вопросам и дает полный обзор проведенных работ по всем классам красителей, причем особое внимание уделяется наиболее часто применяемым в производстве. Для всех классов красителей даются краткие принципы технологии применения, а во второй главе описываются основные типы красильных машин и аппаратов. Дан анализ сорбции красителей волокном в реальных технологических условиях, например при крашении в джиггере или в плюсовочных устройствах непрерывного типа. (
Основная часть книги посвящена физико-химическим явлениям диффузии и сорбции. При описании этих явлений автор старался минимально использовать математический аппарат. Большое внимание уделено влиянию химической и физической структуры волокон на скорость и конечные результаты крашения, поскольку именно с этими проблемами чаще всего приходится сталкиваться на практике. Рассмотрены особенности крашения из неводных сред и новых видов волокон.
Как и в предшествующих томах, сделана попытка представить мнение разных научных школ, что необходимо для понимания сущности крашения, которое простым кажется только на первый взгляд.
Оглавление
Предисловие научного редактора ............. 5
Предисловие автора.................. 7
Глава 1. Введение.................., 9
Исторический очерк .................. 9
Крашение..................... И
Печатание..................... 14
Литература . . . . :............... 15
Глава 2. Оборудование для крашения........... 15
Крашение волокна.................. 16
Крашение пряжи................... 18
Крашение в мотках................. 18
Крашение в паковках................ 19
Крашение тканей................... 21
Барка...................... 21
Красильно-роликовая машина (джиггер).......... 22
Крашение в навоях................. 23
Оборудование для плюсования............ 24
Стендфаст-процесс.................. 25
Пропитывающие устройства............. 26
Эжекторная красильная машина............ 27
Значение физических свойств волокна .......... 27
Литература..................... 29
Глава 3. Характеристика красящих свойств........... 30
Практические данные................. 30
Методы испытания, предложенные Обществом красильщиков
и колористов.................... 32
Прямые красители для хлопка............. 33
Красители для шерсти................ 34
Кубовые красители . ................ 36
Дисперсные красители............... 38
Катионные красители на акриловых волокнах....... 40
Скорость крашения при постоянной температуре....... 40
Дисперсные красители................ 43
Прямые красители................. 43
Кубовые красители................. 48
Кислотные красители................ 50
Влияние линейной плотности на скорость крашения...... 51
Литература..................... "2
Глава 4. Физические методы оценки красителей........ 52
Определение и очистка красителей............ 52
Оптические измерения................. 53
Очистка красителей.................. 55
Измерения в крашении................. 57
Литература..................... '*'
362
Глава 5. Неионные красители. Изучение равновесия.......61
Классификация красильных систем............61
Дисперсные красители.................62
Роль размера частиц................64
Растворимость красителя...............67
Крашение ацетилцеллюлозных волокон..........67
Механизм перехода красителя в волокно .......68
Механизм крашения................71
Печатание......................75
Термодинамика крашения................75
Изменение температуры................ 80
Триацетат целлюлозы .................82
Термостабилизация.................83
Механизм крашения.................84
Влияние ацетильных групп ............... 86
Полиэтилентерефталатное волокно............87
Термостабилизация.................90
Механизм крашения.................91
Полиамидные волокна.................94
Акриловые волокна .................. 98
Сорбция дисперсных красителей целлюлозой........99
Сорбция дисперсных красителей шерстью.........101
Крашение водорастворимыми красителями.........101
Сорбция смеси дисперсных красителей..........109
Крашение из газовой фазы...............113
Теплота крашения...................116
Определение давления пара и теплот сублимации ...... 118
Природа связывания красителя волокном..........119
Литература.....................123
126
Глава 6. Кинетика крашения дисперсными красителями . . .
Скорость крашения.................. 126
Диффузия дисперсных красителей в волокна и пленки .... 128
Диффузионные процессы................ 129
Определение коэффициентов диффузии.......... 131
Распределение красителя в неустановившемся состоянии . . 131
Анализ результатов................. 132
Сравнение теоретических и экспериментальных концентрационных профилей................. 134
Определение коэффициентов диффузии по скорости крашения 138
Измерения по методу десорбции ............ 145
Диффузия для установившегося состояния........ 147
Диффузия из паровой фазы............. 150
Влияние температуры................. 151
Влияние степени ацетилирования ............. 153
Крашение смесями.................. 153
Связь между сродством и коэффициентом диффузии..... 155
Литература..................... 159
Глава 7. Термофиксация дисперсных красителей........ 160
Механизм крашения тканей из смеси волокон........ 162
Термодинамика.................... 167
Литература..................... 168
363
Глава 8. Крашение шерсти кислотными красителями.......169
Свойства красильных растворов............. 170
Роль структуры шерсти................. 171
Общие положения................... 172
Механизм крашения.................. 173
Сорбция шерстью кислот и оснований........... 174
Анализ кривых титрования............... 178
Теория Лэнгмюра.................. 179
Теория Доннана.................. 183
Сорбция смесей кислот................ 194
Сорбция слабых кислот................ 195
Температурные эффекты................ 196
Механизм крашения.................. 197
Изотермы сорбции красителей с одной сульфогруппой . . 197
Сорбция свободных кислот красителей......... 200
Изотермы сорбции при постоянной концентрации красителя 205
Изотермы сорбции при постоянном рН раствора..... 206
Сорбция красителя, превышающая количество аминогрупп
в шерсти...................... 206
Действие электролитов................. 207
Распределение неорганических ионов в присутствии красителя . 207
Крашение в нейтральной среде ............. 209
Многоосновные ионы.................. 210
Анализ изотерм сорбции по модели Лэнгмюра....... 211
Анализ изотерм по модели Доннана.......... 212
Измерение сродства.................. 213
По титрованию свободной кислотой.......... 213
По десорбции неорганическими ионами......... 214
Теплота и энтропия крашения.............. 220
Крашение смесями.................. 220
Литература..................... 222
Глава 9. Кинетика крашения шерсти.............224
Ровное крашение шерсти................224
Коэффициенты диффузии................226
Диффузия через кератиновые мембраны.........229
Эффекты поверхностного барьера............232
Крашение поврежденной шерсти.............236
Литература.....................238
Глава 10. Сорбция кислот и кислотных красителей полиамидными материалами . . . ...............239
Крашение кислотными красителями...........239
Сорбция полиамидом простых ионов...........242
Связь между количеством аминогрупп и поглощенной кислотой 242 Избыточная сорбция, превышающая содержание аминогрупп 245
Титрование ПА щелочью...............246
Титрование другими кислотами............246
Анализ изотерм сорбции соляной кислоты.........247
Модель Лэнгмюра.................247
Модель Доннана..................250
Кривые титрования двухосновными ионами.........253
Сорбция кислотных красителей.............257
Роль концевых аминогрупп..............257
Сверхкрашение..................261
Измерение сродства..................264
Использование свободных кислот ............264
Десорбция....................26°
Обобщенная изотерма сорбции..............270
Влияние структуры красителя..............272
Крашение смесями красителей..............274
Литература.....................276
Глава 11. Кинетика крашения ПА кислотными красителями .... 278
Скорость крашения..................278
Диффузия простых ионов................278
Измерение концентрационных профилей..........279
Определение вида концентрационной зависимости......283
Сорбционное поведение ............... 283
Ионное взаимодействие...............286
Оценка уравнений.................287
Сверхкрашение....................289
Средние коэффициенты диффузии............289
Крашение в смеси..........,.......292
Крашение из растворов с конечной концентрацией красителя . . 297 Литература.....................300
Глава 12. Адсорбция прямых красителей целлюлозным волокном . .301
Технология применения.................302
Повышение устойчивости окраски.............304
Диазотирование и азосочетание ............ 304
Обработка солями металлов..............304
Обработка формальдегидом.............305
Обработка катионными соединениями..........305
Механизм крашения..................306
Сорбция различными субстратами...........313
Определение эффективного объема..........314
Исследование большого числа красителей........319
Расчет количества красителя на волокне по величине сродства 320
Сорбционное насыщение................321
Сорбция по Лэнгмюру.................323
Оценка уравнений...................331
Влияние температуры на сорбцию.............334
Влияние электролита ................. 337
Крашение без электролита..............337
Чувствительность к электролитам............338
Действие электролитов...............340
рН ванны....................342
Дзета-потенциал...................344
Распределение Доннана................345
Потенциал Доннана . . . *..............346
Коэффициенты активности в растворе.............354
Крашение смесями красителей..............354
Литература.....................360
Цена: 150руб.
