Кинетические параметры термоокислительной деструкции МТАЦ нитей

Номер нитей	Температурный интервал, К	Константа скорости деструкции k	Эффективная энергия активации деструкции Еа, кДж/моль	Порядок реакции n
1 2 3 4 5	632-677 629-658 617-658 597-633 589-640	8440,6 10594,0 8047,9 6256,9 5411,1	163,5 202,8 154,0 119,8 103,6	0,96 0,95 0,92 0,92 0,98

Формально-кинетический анализ полученных результатов подтверждает, что при температуре выше 589К в исследованных ТАЦ нитях протекают сложные и многостадийные процессы термоокисления (порядок реакции n меньше 1).

Заметное снижение термостабильности образцов 4 и 5 МТАЦ нитей по сравнению с образцами 1 и 2 мы склонны объяснить тем, что подвижный атом водорода в кислой фенольной ОН - группе отщепляется вследствие того, что 8-оксихинолин образует с Cu (II) и Fe (III) плохорастворимые в воде внутрикомплексные (хелатные) соединения - гидроксихинолинаты по схемам [1]:

2C₉H₇ON+Cu²⁺→(C₉H₆ON)₂Cu+2H⁺

3C₉H₇ON+Fe³⁺→(C₉H₆ON)₃Fe+3H⁺.

Что касается образца 3, то его пониженная термоустойчивость является следствием того, что 8-оксихинолин вступает в реакции азосочетания с диазолем алым 2Ж в параположение по отношению к ОН - группе с выделением Н⁺ [1], что может обусловить термогидролиз ТАЦ по связи С₁-О-С₄.

Поскольку реакции деструкции обычных и МТАЦ нитей имеют разные (дробные) порядки, то сравнивать их константы скорости не представляется корректным.

На основании выполненного анализа экспериментальных и расчетных результатов (см. табл. 1 и 4), все испытанные образцы МТАЦ нитей по термоустойчивости в условиях неизотермического нагрева можно расположить в следующий ряд: образец 2>1>3>5>4.

Выводы

Используя метод формальной кинетики Фримана-Кэрола, выполнен расчет основных кинетических параметров термоокислительной деструкции в неизотермических условиях исходной и четырех образцов модифицированных, окрашенных ТАЦ нитей.

Показано, что введение при формовании в состав ТАЦ нитей 5 % мас. 8-оксихинолина повышает их термостабильность (по сравнению с исходными нитями), а обработка этих МТАЦ нитей водными растворами диазоля алого 2Ж, сернокислых солей меди и железа (Fe³⁺) (с целью расширения гаммы цветов) очень незначительно снижает этот показатель.

 

Ñïèñîê ëèòåðàòóðû

 

1. Виноградов А.В., Елинсон С.В. Оксихинолин.- М.,1979.

2. Патент на изобретение № 2288984 РФ, МПК 7 D 06 Р 3/40. Способ крашения ацетатцеллюлозных волокон/ Б.О.Полищук, Н.П.Шевелева, Т.В.Мезина, Л.Б.Полищук (РФ); заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Тюменский государственный нефтегазовый университет». - № 2005126941/04; заявл. 25.08.2005; опубл. 10.12.2006; бюл. № 34.

3. Бытенский В.Я., Кузнецова Е.П. Производство эфиров целлюлозы.- Л., «Химия»,1974.-208 с.

4. Емельянов А.Г. Продукты для азоидного крашения в текстильной промышленности.- М., 1967. - С. 229.

 

Сведения об авторах

Полищук Б.О., д.т.н., профессор, заведующий кафедрой «Текстильное производство», Тюменский государственный нефтегазовый университет, тел.:[phone].

Шевелева Н.П., к.т.н., доцент кафедры «Текстильное производство», Тюменский государственный нефтегазовый университет, тел.:[phone]

Быкова С.П., младший научный сотрудник кафедры «Текстильное производство», Тюменский государственный нефтегазовый университет, тел.:[phone]

Мезина Т.В., аспирант, кафедра «Текстильное производство», Тюменский государственный нефтегазовый университет, тел.:[phone]

Polyschuk B.O., Doctor of Technical Sciences, professor, Head of Department «Textile Manufacture», Tyumen Oil and Gas University, phone: [phone]

Sheveleva N.P., Candidate of Technical Sciences, associate professor of Department «Textile Manufacture» of the Tyumen State Oil and Gas University, phone: [phone]

Bykova S.P., junior scientific worker at Department «Textile Manufacture» of the Tyumen State Oil and Gas University, phone: [phone]

Mezina T.V., graduate student at Department «Textile Manufacture» of the Tyumen State Oil and Gas University, phone: [phone]

 

 

(23) Тема 2010-2-103 С. Моделирование кинетики превращений диацетата целлюлозы.

Полищук Б.О., Мезина Т.В. Моделирование влияния фурагина на кинетику термоокислительных превращений диацетата целлюлозы // Известия высших учебных заведений. Нефть и газ. 2010, № 2, стр. 103 – 107

УДК 678.019.3:677.464.1