Stručni rad UD 677.027 : 677.07 : 677.494.674 = 111 ISPITIVANJE UTIAJA ph VREDNOSTI NA KOLIČINU INU OJE SINTEN LAU P-GL NANESENE NA POLIESTARSKI MATERIJAL Milena Miljković, Milovan Purenović, Sonja Ranđelovi elović Prirodno matematički fakultet, Odsek za hemiju, Laboratorija za industrijsku i primenjenu hemiju, Niš, Srbija Predmet ovog rada je ispitivanje uticaja ph vrednosti na količinu disperzne boje SINTEN LAU P-GL nanesene na poliestarski uzorak. Promene su praćene snimanjem refleksionih krivih i parametara IELA sistema. Korišćen je metrički program švajcarske firme SANDOZ, u kome se kao instrumentalna metoda koristi spektrofotometrija odnosno refleksiometrija. Uticaj ph vrednosti se odražava na iscrpljenje i fiksiranje boje. Na osnovu refleksionih krivih sa obojenog poliestarskog uzorka u intervalu od 0 700 nm, na svakih nm, pri koncentraciji 0.4 % boje i različitim ph, nađeno je da je uticaj ph vrednosti na pomeranje refleksionih krivih proba u odnosu na standard zanemarljiv. Na osnovu parametara IELA sistema za standard i probe za tri izvora svetlosti: dnevnu svetlost (D65/), sijalicu (A/) i svetlost fluo cevi (Philips TL84/), snimljene su krive svetline, kada se može videti kako vrednost ph flote za bojenje utiče na nijansu i jačinu obojenja poliestarskog uzorka. Rezultati, nedvosmisleno pokazuju da se najveća količina nanesene boje nanosi pri ph = 6.25 i iznosi 0.18 % boje. Ključne reči: boje, refleksione krive, IELA, krive svetline. Uvod Za bojenje poliestarskih vlakana, mogu se upotrebiti sledeće boje: disperzne, azoik, redukcione, indigo-soli, pigmenti i katjonske. Disperzne boje zauzimaju najznačajnije mesto u bojenju ovih vlakana, koje se može izvesti metodom iscrpljenja diskontinualnim putem; a u relativno velikom kupatilu i po metodi fulardovanja, polukontinualnim i kontinaulnim putem, kada je odnos rastvora i materijala vrlo mali. Na poliestarska vlakna se mogu primeniti različite metode i uslovi bojenja: - N-metoda (bojenje na normalnoj temperaturi), 98-0 º, za vreme od do 1 min, - Nc-metoda (bojenje na normalnoj temperauri u prisustvu kerijera), - Ht-metoda (bojenje na visokoj temperaturi u sistemima pod pritiskom), 125-1 º, za vreme od 45 do 90 min, - DD-metoda nije primenjiva, - 3A2-metoda, 219
- 2A2-metoda [1-9]. Eksperimentalni deo Praktični deo ovog rada sastoji se u bojenju poliestarskog uzorka bojom SINTEN -LAU P-GL. ojenje se vrši na taj način što se koncentracija boje u polaznoj floti drži konstantnom, u iznosu od 0.4 % boje; masa poliestarskog uzorka iznosi g; a zapremine dodate sirćetne kiseline mogu da se menjaju, samim tim i ph vrednosti flote za bojenje. Obrada i priprema materijala: Materijal se pre bojenja obrađuje u floti 45 min pri T = 343 345 K, koja sadrži 1 3 g/dm 3 NaO3, 1 2 ml/dm 3 NaOH i sredstva za kvašenje i pranje, a zatim se ispira ceđenjem. U zadnjem ispiranju dodaje se 0.1 g/dm 3 H3OOH. Flota za bojenje: Sastoji se iz disprezne boje i H3OOH do vrednosti ph = 4 5; odnos flote prema PES materijalu ( : 1). ojenje počinje na T = 323 K. Nakon min flota se zagreva do 398 8 K. U tim uslovima boji se 90 min u zavisnosti od intenziteta nijanse. Nakon završenog bojenja flota se ohladi do 368 K. Završna obrada materijala: Obojeni svetli materijal se ispere u toploj vodi i doda se 1 g / dm 3 sredstva za pranje (Jugopon ) i 0.5 1 g / dm 3 kalcinisane sode, na T = 343 K, 15 min i ponovo se ispere. Reduktivno alkalno čišćenje je potrebno za tamna i svetla obojenja, njihova flota sadrži 3 5 ml / dm 3 NaOH, 2 3 g / dm 3 hidrosulfita koncentracije i do 5 g / dm 3 Jugopona, min, na T = 343 K. Posle ispiranja toplom i hladnom vodom zakiseli se razblažem H3OOH. Rezultati i diskusija A. Vrednosti refleksije i refleksione krive Prikazane su vrednosti refleksije za poliestarski materijal obojen bojom SINTEN LAU P-GL u intervalu od 0-700 nm na svakih nm, pri koncentraciji od 0.4 % boje u polaznoj floti za bojenje i pri različitim ph vrednostima (Tab 1.) [4, 7-9] 2
Tabela 1. Vrednosti refleksije obojenog uzorka, bojenog pri koncentraciji boje c=0.4% ph 7.70 43.46 49.28 51.72.07 46.78.51 32.18 24.49 19.44 15. 13.33 12.87 12.11 17.82 37.47 61.01 7.13 41.85 47.34 49.63 48.01 44.77 38.79.85 23. 18.67 14. 12.81 12.37 11.64 17.15 35.99 58.52 6.91 41.80 47.41 49.54 47.64 44. 38.34.49 23.29 18.55 14.46 12.79 12.34 11.59 16.84 35.22 58.31 6.81 42.47 48.18.58 48.35 44.90 38.62.45 23.04 18.23 14.12 12.44 12.00 11.29 16.56 34.78 57.26 6.35 41.52 47.38 49.91 48. 44.75 38.47.32 22.95 18.14 14.05 12.38 11.95 11.24 16.53 34.80 57.32 6.25.72 46.36 48.74 47.12 43.82 37.69 29.63 22.29 17.51 13.46 11.82 11..71 16.01 34.44 57.13 5.99 41.13 46.97 49.47 47.73 44.27 37.97 29.82 22.44 17.63 13.59 11.95 11.53.83 16.06 34.41 57.08 5.35 42. 47.70.00 48.29 44.89 38.73.61 23.18 18.29 14.12 12.43 12.00 11. 16.73 35.46 58.22 4.95 43. 49.19 51.18 49.13 45.65 39.73 31.92 24.78.12 16.07 14.46 14.02 13.23 18. 37.37.75 4.73 42.05 47.59 49.78 47.95 44. 38.39.37 23.05 18.23 14.13 12.48 12.05 11.37 16.87 35.84 59.01 Na osnovu izmerenih vrednosti refleksije mogu se napraviti krive zavisnosti refleksije od talasne dužine na različitim ph vrednostima. Na slikama 1-11 prikazano je upoređivanje standarda (crna linija, sa kvadraticima) i probe (crvena linija, sa kruzicima) sa odgovarajućim ph vrednostima. Za standard je uzeta ph vrednost od 7.78 sto je ph vrednost rastvora boje bez dodatka sirćetne kiseline. 221
70 Sl. 1. Refleksione krive uzorka Sl. 2. Refleksione krive uzorka bojenog pri ph = 7.70 i slepe probe bojenog pri ph = 7.13 i slepe probe Sl. 3. Refleksione krive uzorka Sl. 4. Refleksione krive uzorka obojenog pri ph = 6.91 i slepe probe obojenog pri ph = 6.81 i slepe probe 222
Sl. 5. Refleksione krive uzorka Sl. 6. Refleksione krive uzorka obojenog pri ph = 6.70 i slepe probe obojenog pri ph = 6.35 i slepe probe Sl. 7. Refleksione krive uzorka Sl. 8. Refleksione krive uzorka obojenog pri ph = 6.25 i slepe probe obojenog pri ph = 5.99 i slepe probe 223
Sl. 9. Refleksione krive uzorka Sl.. Refleksione krive uzorka obojenog pri ph = 5.35 i slepe probe obojenog pri ph = 4.95 i slepe probe 70 Sl. 11. Refleksione krive uzorka obojenog pri ph = 4.73 i slepe probe. Vrednosti parametara IELA sistema za poliestarski uzorak obojen bojom SINTEN LAU P-GL Prikazane su IELA vrednosti uzorka (Tab 2.) za tri izvora svetlosti: dnevnu svetlost (D65/), sijalicu (A/) i svetlost fluo cevi (Philips TL84/). 224
Tabela 2. Vrednosti parametara IELA sistema za uzorak obojen bojom SINTEN LAU P-GL, pri istoj koncentraciji boje - ph 7.70 7.13 6.91 6.81 6.70 6.35 6.25 5.99 5.35 4.95 4.73 Izvor osvetljenja L A H D65-56.83-8.43-32.45 33.53 255.43 A 52.76-17.23-38.71 42.37 246.01 TL84-53.38-8.13-39.00 39.84 258.23 D65-55.83-8.23-32.00 33.04 255.57 A 51.82-16.92-38.15 41.73 246.08 TL84-52.43-7.97-38.45 39.27 258.29 D65-55.63-7.87-32.08 33.04 256.22 A 51.65-16.68-38.14 41.63 246.38 TL84-52.27-7.68-38.52 39.28 258.73 D65-55.90-8. -32.79 33.83 255.79 A 51.79-17.35-39.11 42.79 246.07 TL84-52.42-8.03-39.43.23 258.49 D65-55.49-8.00-32.89 33.86 256.33 A 51.39-17.12-39.17 42.75 246.39 TL84-52.01-7.75-39.52.27 258.91 D65-55.39-7.97-32.90 33.85 256.39 A 51.29-17.08-39.17 42.73 246.44 TL84-51.92-7.72-39.52.27 258.94 D65-54.70-8.17-32.92 33.92 256.06 A.57-17.32-39.27 42.92 246. TL84-51.19-7.90-39..38 258.72 D65-54.90-7.96-33.25 34.19 256.54 A.75-17.26-39. 43. 246.45 TL84-51.37-7.72-39.97.71 259.07 D65-55.56-8.16-32.77 33.77 256.02 A 51.46-17.22-39.05 42.67 246.21 TL84-52.08-7.93-39.38.17 258.62 D65-57.16-7.17-31.15 31.96 257.03 A 53. -15.43-36.81 39.91 247.25 TL84-53.97-6.99-37. 37.95 259.39 D65-55.44 7.86-32.67 33. 256.47 A 51.39 16.86-38.84 42.34 246.54 TL84-52.00 7.70-39.24 39.99 258.90 225
. Razlike u obojenju uzorka Ovde su upoređivane vrednosti parametara IELA sistema standarda i probe za tri izvora svetlosti: dnevnu svetlost (D65/), sijalicu (A/) i svetlost fluo cevi (Philips TL84/). Pomoću SANDOZ metričkog programa izvršena su upoređivanja za uzorke obojene bojom SINTEN LAU P-GL (Tab. 3). Tabela 3. Vrednosti parametara IELA sistema za uzorak obojen bojom SINTEN LAU P-GL standarda i probe za tri izvora svetlosti Standard SINTEN LAU P-GL ph = 7.70 atch SINTEN LAU P-GL ph = 6.25 olour differences IELA Standard D65 L 56.8 a -8.4 b -32.4 Illuminant L a D65 DE 2.2 2.1 Darker 0.3 +a 0.5 -b A DE 2.3 2.2 Darker 0.1 -a 0.6 -b TL84 DE 2.3 2.2 Darker 0.2 +a 0.6 -b Standard SINTEN LAU P-GL ph = 7.70 atch SINTEN LAU P-GL ph = 5.99 olour differences IELA Standard D65 L 56.8 a -8.4 b -32.4 Illuminant L a D65 DE 2.1 1.9 Darker 0.5 +a 0.8 b A DE 2.2 2.0 Darker 0.9 b TL84 DE 2.3 2.0 Darker 0.4 +a 1.0 b Standard SINTEN LAU P-GL atch SINTEN LAU P-GL ph = 7.70 ph = 4.73 olour differences IELA Standard D65 L 56.8 a -8.4 b -32.4 Illuminant L a D65 DE 1.5 1.4 Darker 0.6 +a 0.2 b A DE 1.4 1.4 Darker 0.4 +a 0.1 -b TL84 DE 1.5 1.4 Darker 0.4 +a 0.2 -b 226
Na osnovu baze podataka mogu se dobiti grafici zavisnosti količine boje (%) nanešene na poliestarski materijal od ph vrednosti flote (Sl. 12). 0.0 c (%) 0.195 0.190 0.185 0.180 0.175 0.170 0.165 0.1 0.155 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 ph Sl. 12. Uticaj ph vrednosti na koncentraciju boje Ovde su date vrednosti koncentracija boja nanesenih na poliestarski uzorak pri odgovarajućim ph vrednostima flote za bojenje i promene ph vrednosti od dodate zapremine H3OOH (Tab. 4). Na osnovu dobijenih rezultata može se uočiti pri kojim ph vrednostima je najveća količina boje SINTEN LAU P-GL nanesena na poliestarski materijal. Ta vrednost iznosi 0.18 % boje pri ph = 6.25. Tabela 4. Zavisnost koncentracije boje od ph vrednosti i promene ph vrednosti od dodate zapremine H3OOH Redni Zapremina ph koncentracija broj H3OO OO vrednost boje (%) uzorka H (ml) flote 0-7.70 0.15 1 0.0 7.13 0.1723 2 0.0 6.91 0.1746 3 0.1 6.81 0.1680 4 0.2 6.70 0.1735 5 0.3 6.35 0.17 6 0.3 6.25 0.18 7 0.3 5.99 0.1812 8 1.0 5.35 0.1732 9 1.0 4.95 0.1554 2.000 4.73 0.17 227
Zaključak Iz prikazanih rezultata može se izvesti sledeći zaključak: 1. Na osnovu vrednosti refleksija i snimljenih refleksionih krivih poliestarskih uzoraka obojenih bojom SINTEN LAU P-GL uticaj ph vrednosti na pomeranje refleksionih krivih proba u odnosu na standard je zanemarljivo pa se radi o metamernosti proba u odnosu na standard. Približno iste količine boje su nanesene na poliestarski materijal. 2. Na osnovu vrednosti parametara IELA sistema, vidi se kako ph vrednost flote za bojenje utiče na nijansu i jačinu obojenja poliestarskog materijala. 3. Najveća količina nanesene boje SINTEN LAU P-GL na poliestarski materijal iznosi 0.18 % boje pri ph = 6.25. Literatura: [1] M. Jeremić, Fizičko hemijske metode, Hemijsko tehnološki priručnik, IRO «RAD«, eograd (1985), [2] Dr Andreas rockes, Dr Ditrich Storka, Dr Anni erger Schunn, Farbmessungen in der Textilindustrie, ayer Farben Reveu (1986), [3] runo Meyer, H. R. Zollinger, Farbmetrik, Einfuhrung fur Farbereifachleute aus der Textil, Papier und Lederindustrie, Sandos AG asel, Schweiz (1989), [4] D. Đokić, Teorija i tehnologija bojenja tekstilnog materijala, Tehnološko metalurški, Univerzitet u eogradu (1972), [5] IS Texicon limited, Spektrophotometer update color eye 00, erkshire RG14 5TE, England (1989), [6] IS Texicon limited, Super match 6 supplement to the TM4 series User Handbook, erkshire RG14 5TE, England (1989). [7] A. Ujhelyiova, E. olhova, J. Oravkinova, R. Tino, A. Marcincin, Dyes and Pigments, 72, 2 (07) 212-216. [8] A. Khosravi, S. Moradian, K. Gharanjig, A. Taromi, Dyes and Pigments, 69, 1-2 (06) 79-92. [9] K. Gharanjig, M. Arami, H. ahrami,. Movassagh, N.M. Mahmoodi, S. Rouhani, Dyes and Pigments 76, 3 (08) 684-689. 228
Summary RESEARH INFLUENE OF THE VALUES OF ph ON QUANTITY SINTEN LAU P-GL DYE APPLIED TO POLYESTER FIER Professional paper Milena Miljković, Milovan Purenović, Sonja Ranđelovi elović Faculty of Sciences and Mathematics, Department of hemistry, Laboratory of Industrial and Applied hemistry Niš, University of Nis, Serbia In this work, it is investigated an influence of the values of ph on quantity disperse dye SINTEN LAU P-GL applied to polyester fiber. hanges were followed by recording reflection curves and values of IELA system. In this sense, Swiss software SANDOZ was used based on reflection spectrophotometry. The ph values were affected dye exhaustion level and fixation. ased on reflection curves in the wavelengths range (0 700 nm), it was found that for the dye SINTEN LAU P- GL of concentration 0.4 % and different ph, the influence of ph values on the shifting of reflection curves was negligible. The values of IELA system of sample and batch determined for three illuminants (daylight, light bulb and incandescent) were showed an impact of flot ph value on the hue and dyeing constant of polyester fiber. The obtained results show that the best dyeing quality was achieved when ph = 6.25 was used and its value is 0.18 %. Key words: dyes, reflection curves, IELA, lightness curves. 229