ться на неорганічну хімію (окислювачі), хімію барвників (теорія кольоровості), фізичну хімію (окислювально-відновні реакції), полімерну хімію (Окислювальна деструкція полімерів), хімічну фізику (радикально-ланцюгові реакції окислення органічних речовин). Наведене перерахованого не вичерпує повного списку хімічних і фізико-хімічних процесів і явищ, властивих тільки першої хіміко-технологічної фазі виробництва текстилю.
Однією з операцій підготовки (і не тільки підготовки) текстилю є додання матеріалу стабільної форми шляхом його теплової обробки (пара, гаряче повітря, ІЧ-обігрів), що забезпечує протікання релаксаційних процесів, які знімають локальні напруги в матеріалі аж до надмолекулярної структури волокна. Матеріал у цих умовах переходить в термодинамічно рівноважний стан. Отже, в даній операції ми маємо справу з фізикою і фізикохімії полімерів.
В
1.2 Колорирование текстильних матеріалів
Колорирование, тобто формування забарвлення на текстильному матеріалі цілком по його площі (фарбування) або локальне, згідно малюнку художника, в широкому розумінні можна розглядати як взаємодія низькомолекулярних забарвлених сполук (барвники або пігменти) з твердим біпорістим (мікро-і макропори) дисперсним полімерним текстильним матеріалом. Як правило, це взаємодія здійснюється в результаті масопереносу пофарбованого речовини в формі іона або незарядженої молекули із зовнішнього середовища (фази), найчастіше рідкої, рідше гелеподібної або газової, в тверду фазу волокна з наступним проникненням барвника у внутрішню структуру волокна і закріпленням його сорбційними зв'язками різної природи (фізична сорбція або хемосорбція). Такий складний міжфазовий, гетерогенний процес включає в себе як основні стадії дифузію і сорбцію. Дифузія є лімітуючою стадією, що визначає швидкість протікання процесів фарбування і друкування, а сорбція, її термодинамічні властивості (спорідненість, теплота, ентропія) впливають на стійкість забарвлення.
Залежно від хімічної та фізичної природи волокон і хімічного будови барвників (приналежність до певного класу) виявляються різні механізми дифузії і сорбції барвників.
У разі нетермопластічних гідрофільних волокон (целюлозні, білкові) з розвиненою структурою мікропор дифузія барвника здійснюється через рідину (вода), що заповнює мікропори цих волокон - В«поровийВ» механізм - з одночасною фізичної або хімічної сорбцией іонів барвників на активних центрах (іоногенні групи) волокна.
Співвідношення дифузійних і сорбційних властивостей системи волокно-барвник визначає швидкість і ефективність формування забарвлення. Між швидкістю дифузії і спорідненістю барвника до волокна є складна залежність, як між кінетичними і термодинамічними параметрами системи. У спрощеному вигляді феномен фарбування текстильного матеріалу можна визначити як реалізацію цих параметрів у двуедінстве; без прояву їх у сукупності забарвлення сформуватися не може. Барвник повинен мати спорідненість до волокна, що визначається компліментарністю хімічної будови фарбника і полімеру волокна, а також повинні бути виконані умови для дифузії, тобто наявність концентрації та дифузійної проникності волокна.
Чим вище спорідненість барвника до волокна, тим більш інтенсивно він взаємодіє з волокном і тим повільніше дифундує. У той же час, чим вище спорідненість тим ефективніше і повніше барвник переходить із зовнішнього фази в волокно, утворюючи більш стійку забарвлення. Така залежність між кінетикою і термодинамікою процесу визначає основний принцип практики колорирования: знаходження оптимального з точки зору хіміка-технолога співвідношення між дифузією і сорбцією (В«золотий перетинВ»).
У разі термопластичних волокон, а це більшість синтетичних волокон, механізм дифузії барвників у волокні принципово іншою. Дифузія в ці волокна, що існують при кімнатній температурі в застеклованном стані, неможлива, оскільки їх структура В«монолітнаВ», не містять пір, порівнянних з розмірами молекул (іонів) барвників і тому недоступна для дифузії. При підвищенні температури до перевищення температури склування волокна воно переходить у високоеластичний стан з достатнім вільним об'ємом динамічних пір, виникають за рахунок сегментарної рухливості макромолекул в аморфної області волокна. p> Як і у випадку нетермопластічних волокон, для термопластичних матеріалів також існує аналогічна залежність між дифузією і сорбцією. Однак роль впливу температури для термопластичних волокон проявляється сильніше. До температури склування дифузія практично не йде, а в умовах перевищення температури швидкість дифузії D є функцією різниці температур D = f (DT). Ця залежність для формування забарвлення вимагає високих температур; обмеженням є температура плавлення волокна.
Всі вищеописані механізми дифузії і сорбції характерні для всіх класів барвників та видів волокон, за винятком пігментів, принцип фіксації яких зовсім іншою. Вони фіксуються - приклеюються на текстильном...
