Разработка состава смешанных загусток на основе карбоксиметилкрахмала и узхитана для печатания хлопко-шелковых тканей

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрен разработанный состав загусток на основе карбоксиметилкрахмала и хитозана и доказана эффективность его применения для набивки хлопково-шелковых тканей.

ABSTRACT

The article development of optimal composition thickeners based on carboxymethyl starch and chitozan and effectiveness of using for printing cotton-silk fabrics.

Ключевые слова: хитозан, узхитан, карбоксиметилкрахмал, загуститель, хлопково-шелковая ткань, активный краситель.

Keywords: chitosan, uzchitan, carboxymethyl starch, thickener, cotton-silk, composition, reactive dyes.

Введение. Для текстильной промышленности Узбекистана особую значимость имеют такие научные разработки, которые могут послужить основой для создания новых импортозамещающих загустителей для печатания смесовых тканей, которые занимают ведущее место при выпуске качественных набивных текстильных материалов.

Для печатания тканей в качестве загустителей активными красителями широкое распространение получили природные полисахариды – альгинаты, манутекс, синтетические акрилаты, модифицированные крахмалы, а также хитозан [8; 7].

Нами созданы композиционные загустители на основе препаратов отечественного производства карбоксиметилкрахмала и синтетических полимеров для набивки хлопчатобумажных тканей [9; 3]. Смешанные загустители на основе КMК-унифлок-ГАЭ и КМК-узхитан-ГАЭ сэкономят на добавках бикарбоната натрия, мочевины в два раза, помогут достигнуть должного уровня, которым должна обладать печатная краска, и улучшат колористические свойства набивных тканей [4; 2; 1; 6].

Объекты и методы исследования. В работе использованы загустители, карбоксиметилкрахмал, хитозан и активные красители, а также текстильные материалы.

Так как гидроксилсодержащий крахмал взаимодействует с активными красителями, мы провели этерификацию кукурузного крахмала с натриевой солью монохлоруксусной кислотой (NaМХУК), чтобы получить карбоксиметилкрахмал (КМК) (в соотношении в молях 1:1,6), в щелочной среде в твердофазной системе в течение одного часа при температуре 35–45 °С.

Препарат узхитан мы получили на основе натриевой соли карбоксиметилцеллюлозы и хитозана синтезированного из подмора пчёл Apis Mellifera [5].

Смешанную загустку на основе КМК и узхитана использовали для печатания хлопково-шелковых тканей.

Изучены влияние загустителей на интенсивность, смываемость (улучшение грифа) и печатно-технические свойства набивных тканей с активными красителями.

При испытаниях соблюдалась следующая процедура приготовления загустителя: в реактор заливается холодная вода объемом 30 л и загружается узхитан: Na-КМК (масс. соотношение 2,0:1,0). Для растворения сухого загустителя проводится непрерывное перемешивание в течение 30 минут, после чего в готовый композиционный загуститель добавили мочевину, соду и сульфат натрия. Далее перекачивали в расходную емкость и проводили процесс по существующей технологии. Полученные вышеуказанным способом загустители использовали при печатании хлопково-шелковых тканей.

Результаты и их обсуждение.

Целью настоящего исследования являлась разработка загущающего состава на основе узхитана c натриевою солью карбоксиметилкрахмала (табл. 1) по сравнению с традиционной загусткой, а также оценка пригодности использования печатных красок для печатания хлопково-шелковых тканей.

Таблица 1.

Состав рецептов традиционных и смешанных загусток

С целью изучения влияний молекулярно-массовых характеристик узхитана на физико-химические и реологические свойства композиции и печатной краски на основе охарактеризованного ХЗ Bombyx mori получен препарат узхитан (табл. 2).

Таблица 2.

Результаты испытаний препарата узхитан

ММ × 10³ (ХЗ) = 282 000; СДА (ХЗ) = 86,5 %

Разработан оптимальный состав смешанного загустителя, г/кг: Na-КМК – 35, и узхитан – 15 по реологическому свойству (табл. 3). Так как вязкость загустителей играет главную роль для набивки тканей, более эффективным по реологическому свойству выявлен состав № 2.

Таблица 3.

Изменение физико-механических показателей набивных  тканей от типа загустителей

Как видно из табл. 3, разработанная смешанная загустка на основе КМК и узхитана обеспечивает высокую разрывную нагрузку. За счет увеличения вязкости расход Na-КМК-загустителя уменьшается почти в полтора раза. Смешанная загустка на основе Na-КМК и узхитана обеспечивает улучшение печатно-технических показателей набивных хлопково-шелковых тканей.

ВЫВОДЫ. Таким образом, биоразлагаемый полимер хитозан уменьшает содержание Na-КМК в печатных композициях с улучшением качества печатания тканей хлопок-шелк. Наибольшую эффективность использования активных красителей и колористических показателей набивных тканей композиционные смешанные загустители проявляют в запарных одностадийных способах. Испытания проводились на совместном предприятии Бухара – Китай BBS «Bukhara Brilliant Silk». Работа выполняется на основе прикладного гранта ФЗ 2019081633 «Синтез хитина и хитозана из местного подмора пчел Apis Mellifera и получения на их основе биоразлагаемых полимерных пленок (2020–2022 гг.)».

Cписок литературы:
1. Загустки на основе карбоксиметилкрахмала и акрилатов для набивки тканей / Г.А. Ихтиярова [и др.] // Химия и химическая технология. – Ташкент, 2013. – № 4. – С. 65–67.
2. Исследование рН среды смешанных загусток и физико-механических свойств набивных тканей на их основе / Г.А. Ихтиярова [и др.] // Проблемы текстиля. – Ташкент, 2013. – № 2. – С. 90–93.
3. Ихтиярова Г.А. Создания смешанных загусток для печатания ткани и колористические свойства набивных тканей на их основе // Teкстильная промышленность. – М., 2011. – № 4. – С. 28–30.
4. Ихтиярова Г.А., Ёриев О.М., Ибрагимов С.С. Изучение физико-химических свойств смешанных загусток на основе карбоксиметилкрахмала и синтетических акриловых полимеров // Текстильная промышленность. – М., 2011. – № 1. – С. 50–53.
5. Ихтиярова Г.А., Маматова Ш.Б. Получение и характеристика хитина и хитозана из подмора пчел Аpis Mellifera // Universum: Технические науки: электрон. науч. журнал. – М., 2018. – С. 31–35.
6. Ихтиярова Г.А., Яриев О.М., Хазратова Д.А. Изучения реологических свойств комплексных загусток на основе карбоксиметилкрахмала, узхитана и акриловых полимеров // Доклады Академии наук Республики Узбекистан. –Ташкент, 2017. – № 4. – С. 52–54.
7. Применение смешанной композиции из природного и синтетического загустителя в печатании активными красителями / И.И. Меньшова, Н.Е. Большакова, Л.В. Жарова, Т.А. Черкасина // Текстильная промышленность. –М., 2006. – № 1–2. – С. 36–40.
8. Akcakoca Kumbasar P.E., Bide М. Reactive dye printing with mixed thickeners on viscose // Dyes and pigments. – 2000. – № 47. – P. 189–199.
9. Ikhtiyarova G.A., Mengliyev A.S., Mamatova Sh. New mixed thickener on the basis of carboxymethylstarch and synthetic polymers for reactive dyes of printing cotton fabrics // International journal of engineering sciences & Research technology. – India, 2018. – № 9. – P. 581–585.