Сативалдиев азиз кахраманович
Способы снижения свободного формальдегида в
Download 1.37 Mb. Pdf ko'rish
|
Монография Сативалдиев А.К
|
1.2. Способы снижения свободного формальдегида в
процессах отделки Из литературных данных, посвященных химической модификации целлюлозосодержащих тканей, видно, какое широкое применение приобрели при отделке тканей метилольные производные мочевины, меламина, этиленмочевины и подобные им. Однако, после отделки х/б тканей метилольными 19 производными в присутствии катализаторов, в них содержится определенное количество свободного формальдегида [48]. Формальдегид выделяется в процессе технологии отделки т.е химической модификации волокнистого материала, особенно в процессе сушки и термообработки, а также при хранении отделанных тканей на складах в швейном производстве. Он обладает не только неприятным запахом, но и токсичен. Во всех странах исследователи работающие в этой области уделяют особое внимание поиску возможности снижения выделения свободного формальдегида как из отделанной ткани, так и в ходе технологического процесса по приданию хлопчатобумажным тканям малоусадочности, несминаемости [49]. Количество выделяющегося формальдегида зависит от качества и концентрации сшивающего агента и катализатора[50-52], а также от режима технологического процесса, т.е. от концентрации формальдегида в аппрете, условий сушки и термообработки. Кроме того выделение свободного формальдегида зависит от полноты реакции взаимодействия функциональных групп аппретирующего препарата с гидроксильными группами макромолекул целлюлозы и от условия хранения готовой продукции в складских помещениях (влажность и температура). Чем влажнее помещение и чем выше температура тем больше выделение свободного формальдегида. Лобановой Л.И [53] установлено, что при использовании в качестве катализаторов нитрата цинка, хлорида магния, гидроокиси хлорида алюминия, формальдегид выделяется в меньшем количестве, чем при использовании сульфата алюминия, лимонной кислоты, дигидрофосфата магния. Повышение температуры термообработки во всех случаях уменьшает содержание формаль- дегида в текстильном материале, но при этом сильно падает разрыв- ная прочность отделанных тканей. Учитывая качество отделки и ги- 20 гиенические свойства тканей можно сделать вывод, что лучшие ре- зультаты достигаются при использования аппретирующего состава на основе карбамола и катализатора персульфата аммония. Однако при применении персульфата аммония нельзя сильно пересушивать ткань, так как она будет плохо поддаваться обработке на серебристом каландре. Одним из путей снижения количества формальдегида на тканях является промывка ее после отделки. Так авторами [54 - 55] проведены исследования влияния отделочных препаратов на количество выделения свободного формальдегида из отделенных тканей в процессе хранения и при многократной стирке. Ими было установлено, что ткани отделанные метилольными производными оксиэтиленмочевины быстрее теряют формальдегид при повторных стирках по сравнению с образцами отделанными формальдегидом. Ткани, отделанные формальдегидом, теряют его в начале стирки больше, а затем количество выделившегося свободного формальдегида уменьшается. Хлопчатобумажные ткани, отделанные формальдегидными смолами, выделяют больше свободного формальдегида, чем ткани из смеси волокон, что связано с повышенным влагосодержанием хлопчатобумажных тканей. Р.Рейнхардом [56-57] исследованы влияние (pH) буферных растворов (в интервале pH 1-10) на выделение формальдегида из от- деланной хлопчатобумажной ткани, диметилол изопропиленкарбоматом и диметиллолизобутил карбоматом, а также реакция взаимодействия ДМДОЭМ с целлюлозой. Им установлено, что его источником является формальдегид, несвязанный с тканью и другими препаратами, а также формальдегид выделяющийся в результате гидролиза связанных с тканью отделочных препаратов и несмотря на удаление при 21 промывке тканей несвязанного формальдегида. Ткани, отделанные карбоматами, выделяют формальдегид после промывки при pH > 9- 10 и pH <4 в больших количествах? Чем при промывке тканей при pH <2 и рН>7. Температура при промывке почти не влияет на снижение количества формальдегида. У. Кларком [58] приводятся результаты исследований малосминаемой отделки хлопчатобумажных тканей соединениями, не содержащими формальдегид. Им установлено, что после такой отделки ткани приобретают малосминаемые свойства устойчивые к стиркам. Уменьшение выделения формальдегида из отделанных тканей можно достичь не только стиркой тканей после отделки, что приводит к дополнительным расходам, но и введением в раствор различных акцепторов формальдегида. В качестве акцепторов свободного формальдегида рекомендуется использовать следующие соединения: мочевину, этиленмочевину, семикарбазид, пирол, индолин, индол, бензимедазол и 2 метилбензиме- дазол. Введение в пропиточный раствор карбогидразидов в количестве 1-3% позволяет снизить, выделение свободного формальдегида из ткани почти в 10 раз. Однако при этом несколько снижается эффект отделки, в частности, устойчивость к действию, хлора[59]. Акцептором формальдегида также можно использовать этиленгликоль и диэтиленгликоль, 1,2- пропандиол, сорбитол в количестве 40г/л, полиэтиленгликоль, поливиниловый спирт 5г/л[60]. При этом они не оказывают отрицательного влияния на качество отделки. Формальдегид всту- пает в реакцию со свободными гидроксиметильными группами многоатомных спиртов, в последующем этапе они взаимодействуют с целлюлозой. Следовательно, таким путем можно в определенной степени предотвратить выделение формальдегида. 22 К.Сасаки и др. [61] исследователями установлено, что добавле- ние в аппретирующий раствор 25% глицерина приводит к значительному снижению свободного формальдегида в модифицированных тканях. Аналогичные результаты получены авторами[62] при добавлении в состав раствора гликолей с различными молекулярными массами. Существует целый ряд способов снижения выделения свободного формальдегида в процессе химической модификации и при ее хранении, однако полностью ликвидировать его не представляется возможным [63]. Кроме того, применяемые способы не всегда экономически целесообразны. В связи, с этим большой интерес представляют отделочные препараты, содержащие в своем составе незначительное количество формальдегида. Такие препараты дают возможность сильно (в 2-10 раз) сократить содержание свободного формальдегида в отделанных тканях. Следует отметить, что уменьшение количества свободного формальдегида в отделочных препаратах приводит к снижению их реакционной способности. Эту особенность надо учитывать при раз- работке и оптимизации технологических процессов заключительной отделки тканей. Э. Коттесом и др.[64] исследованы способы, направленные на снижение свободного формальдегида на тканях подвергнутых малосминаемой отделке. В результате исследований установлено, что введение в плюсовочную ванну многоатомных спиртов приводит к снижению содержания свободного формальдегида в отделанных хлопчатобумажных тканях в 2-3 раза. X. Петерсон и др.[65], проводя систематические исследования по химической отделке текстильных материалов установили, что на количество выделяющегося свободного формальдегида влияют: содержание формальдегида в отделочном препарате или 23 плюсовочной ванне, устойчивость отделочного препарата к гидролизу, условия отделки, концентрация отделочного препарата в растворе, природа и концентрация катализатора и т.д. Для снижения выделения свободного формальдегида разрабатываются новые бесформальдегидные отделочные препараты где большинство предлагаемых отделочных препаратов основано на использовании глиоксаля его аддуктов с мочевиной и ее замещенными, метилкарбоматом и некоторыми другими соединениями. [66-67]. Е. Рослером [68] предлагается препарат этой группы глиоксальмо-ноуреин, частично этерифицированный диэтилгликолем, который характеризуется малой склонностью к выделению формальдегида из отделанной ткани и к гидролизу при температуре 180-200 0 С. М. Уэлчем [69] для придания хлопчатобумажным тканям несминае-мости в сухом и мокром виде, с помощью глиоксаля в присутствии катализатора эффективным оказался сульфат аллюминия. Добавка к аппрету этиленгликоля позволяет получать ткани устойчивые к стиркам и хорошей белизной. Авторами [70] рекомендуется вводить буферные агенты, напри- мер метаборат натрия, а также активные силиконовые препараты и разработаны двухстадийные варианты обработки хлопчатобумажных тканей акриламидом, глиоксалем, обеспечивающие получение несминаемости в сухом и мокром состояниях. Оценивая преимущества и недостатки препаратов, используемых для малосминаемой отделки, следует отметить, что новые препараты пока еще уступают по своим возможностям традиционным формальдегидсодержащим препаратам. Так авторами [71] исследованы продукты реакции амидов с глутаровым альдегидом. В результате отделки этими препаратами 24 по схеме: плюсование, сушка-термообработка, несминаемость ткани повышается до 225-260° Растворы этих препаратов устойчивы при хранении. Анализ ряда работ показал, что с каждым годом расширяются ви- ды отделочных препаратов. В связи с этим необходимы строгий контроль за качеством химических препаратов, готовых изделий и разработка новейшей технологии, которая обеспечила бы самое низкое содержание свободного формальдегида в отделанных тканях [72]. Исследования авторов [73-74] подтвердили, что введение в состав аппретирующего раствора вместо мочевины ароматических мно- гоатомных фенолов, в количестве 1-3 г/л приводит не только к сни- жению содержания свободного формальдегида, но и к резкому увеличению качественных показателей при минимальном расходе аппретирующих реагентов. Для снижения выделения формальдегида из отделанних тканей в процессе эксплуатации и хранении предложено вводить в состав отделочной ванны ряд акцепторов формальдегида. Основным же недостатком акцепторов (мочевина, акриламид и пр.) является то, что при их добавлении резко увеличивается сминаемость и усадочность отделанных тканей. Актуальной проблемой, стоящей перед химиками текстильщиками, является разработка эффективных способов отделки тканей, позволяющих снизить выделение формальдегида, резко улучшить физико-механические показатели отделанных тканей. Таким образом, на основании анализа опубликованных данных отечественных и зарубежных исследований, следует сделать вывод, что ткани, выработанные из хлопка и их смеси с синтетическими во- локнами, обладают некоторыми недостатками. 25 Одним из способов улучшения физико-механических показателей тканей является химическая модификация, которая приводит не только к устранению недостатков выработанных тканей, но и придает им комплекс новых ценных свойств. Download 1.37 Mb. Do'stlaringiz bilan baham: 
|