Неорганическая
Органическая
Коллоидная
Биологическая
Биохимия
Токсикологическая
Экологическая
Химическая энциклопедия
Советская энциклопедия
Справочник по веществам
Гетероциклы
Теплотехника
Углеводы
Квантовая химия
Моделирование ХТС
Номенклатура
Таблица Менделеева
Неорганические реакции
Органические реакции
Молярные массы
Форматирование формул
Редактор формул
Уравнивание реакций
Электронное строение атомов
Игра «Таблица Менделеева»
Термодинамические свойства
Конвертер величин
Гальванопара
Поиск репетиторов
Форум
Лекарства
Фармацевтика
Термины биохимии
Коды загрязняющих веществ
Стандартизация
Каталог предприятий



Следующая страницаСодержаниеПредыдущая страница

2.3.6. Теоретические основы поверхностной модификации текстильных материалов

Если вода при смачивании твердой поверхности имеет угол смачивания Q >90o , то такую поверхность называют гидрофобной. Если это условие соблюдается при смачивании твердого тела маслом, то эту поверхность называют олеофобной.

Придание тканям свойств гидрофобности и олеофобности представляет собой сложную задачу не только для технологов, но и для научных работников, занимающихся созданием препаратов для поверхностной модификации тканей.

В соответствии с уравнением Лапласа пропитка пористых тел, классический пример которых представляют собой ткани, возможна при условии

, (1.2.82)

где DР – капиллярное давление; r– радиус капилляров; Q -краевой угол смачивания жидкостью поверхности твердого тела; sжповерхностное натяжение жидкости.

Поскольку в соответствии с уравнением Юнга

, (1.2.83)

то для подавления капиллярного впитывания следует снижать разность (sт/г – sт/ж ). Тогда можно будет достичь условия DP < 0, при котором капиллярное впитывание прекратится.

С позиций рассмотренных выше представлений о критическом поверхностном натяжении твердых тел для предотвращения смачивания твердой поверхности водой, т.е. достижения гидрофобности, необходимо уменьшить sc поверхности волокон до величины меньшей 40 мДж/м2, а для придания олеофобных свойств sc должна быть менее 20 мДж/м2.

Для придания тканям гидрофобных свойств на поверхности волокон наносят слой из молекул, содержащих только группы –СH2– и –СН3. Поверхность твердого тела, закрытая группами –СН2– , имеет величину sc = 30¸35 мДж/м2, а закрытая группами –СН3– , sс= 22¸25 мДж/м2. Использование хлорированных парафинов позволяет снизить sс до величины 38¸40 мДж/м2. Наряду с катионоактивными ПАВ, адсорбция которых позволяет создать ориентированный нормально к поверхности гидрофобный слой углеводорода, или хлорированными парафинами для гидрофобной отделки тканей применяют силиконовые олигомеры или полимеры типа [–O–Si(R1R2) –]n, молекулы которых образуют на поверхности волокон пленки, а их боковые алкильные группы (R1, R2) образуют покрытия такого же типа, как углеводороды или хлорированные парафины.

Для придания олеофобности необходимо использовать соединения, содержащие группы –CF2– и –CF3. Первые способны понизить sс до величины 18 мДж/м2, а вторые - до sс= 7 мДж/м2. Модифицирующие пленки такого типа могут быть созданы при адсорбции катионактивных фторуглеродных ПАВ на волокнах или при создании на поверхности волокон в тканях пленок из фторсодержащих полимеров, например [–C(Rf)H–CH2–]n, где Rf = (–CF2)xCF3.

Хороший эффект олеофобизации получается при х > 5.

Устойчивые олеофобные свойства достигаются, если модификатор закрепляется химическим путем. В противном случае при стирке или химической чистке изделий из таких тканей модификатор будет удаляться.

В большинстве случаев модифицированная ткань остается пористой и может пропускать воздух. Она также сохраняет свойство водопроницаемости, так как поры между нитями и между волокнами остаются. Но для проникновения воды через эти поры следует создавать такое гидростатическое давление, которое было бы выше отрицательного капиллярного давления при Q > 90o. В этом случае для характеристики гидрофобности обычно используют понятие водоупорности, критерием которой при Q > 90o может служить уравнение

, (1.2.84)

где rgh – гидростатическое давление столба воды, необходимое для продавливания воды через отверстия ткани, волокна которой модифицированы; r – плотность воды; h – высота водного столба, при которой начинается проникновение воды через ткань.

литература

1. Липатов Ю.С. Коллоидная химия полимеров.– Киев: Наукова думка,1984. – 343 с.

2. Липатов Ю.С. Межфазовые явления в полимерах.– Киев: Наукова думка, 1980. – 260 с.

Глава 3. Межфазовая поверхность «твердое тело-газ». 1

3.1. Удельная и удельная активная поверхность волокон. 1

3.2. Адсорбция газов и паров на твердой поверхности. 4

3.2.2. Модели полислоя. 11

3.2.3. Пористость. 21

Классификация пор. 21

Основы теории адсорбции на пористых адсорбентах. 23

Мезопористые адсорбенты.. 27

Дополнительная литература. 29


Следующая страницаСодержаниеПредыдущая страница

     © ХиМиК.ру




Реклама   Обратная связь   Дизайн