Микроскопический анализ структур текстильных материалов, окрашенных природными красителями

Данная работа посвящена исследованию проблемы экологического загрязнения, вызванного использованием синтетических красителей в текстильной промышленности, и предлагает решение в виде использования природных красителей растительного происхождения. Синтетические красители, несмотря на свою дешевизну и устойчивость, наносят значительный вред экологии и здоровью человека. В связи с этим, целью исследования является разработка технологий окрашивания текстильных материалов с использованием экстрактов природных красителей, полученных из местного растительного сырья. Научная значимость исследования заключается в глубоком анализе влияния натуральных красителей на свойства текстильных материалов и в предложении экологически чистых технологий для их обработки. Практическая значимость работы заключается в возможности разработки инновационных методов крашения, которые смогут снизить загрязнение окружающей среды и обеспечить устойчивость ткани к стирке и износу. Методология исследования включает использование автоэмиссионного сканирующего растрового электронного микроскопа с рентгеноспектральным микроанализатором для изучения морфологии поверхности ткани и элементного состава волокон до и после окрашивания натуральными красителями с протравой. Основные результаты показывают, что добавление протравы в экстракты улучшает насыщенность цветов и их стойкость, а также способствует улучшению физико-механических характеристик тканей. В ходе исследования были выявлены изменения в химическом составе волокон, такие как увеличение содержания алюминия, калия и титана, что подтверждает эффективность используемых технологий. Ценность исследования заключается в продвижении концепции устойчивого и экологически безопасного производства в текстильной промышленности, а также в предложении новых методов крашения, которые могут существенно снизить экологическую нагрузку. Практическое значение работы состоит в разработке технологической основы для производства экологически чистых текстильных изделий, которые могут быть использованы в различных областях легкой промышленности.

1. Шагина Н.А. Разработка экологичной технологии использования природных красителей растительного происхождения в колорировании текстиля: дисс. к.т.н., М., 2015.-134 с.

2. Киселёв А. М. Экологические аспекты процессов отделки текстильных материалов // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2002, т. XLVI, № 1.

3. Ковтун Е.Г., Маланкина Е.Л., Артамонцева Л.В., Люлько Н.И. Влияние процесса крашения шерсти природными красителями на раствормость шерстяного волокна в мочевино-гидросульфитном и щелочном растворах. // Технология текстльной промышленности, 2007, № 3 (298). -С.67-69.

4. Баданова Р.Р., Баданов К.И., Баданов И.К. Устройство для реализации химико-технологических процеccов текстильной промышленности // Механика и технологии. – 2014. - №4.- С. 24 - 30.

5. Патент №17654 Республика Казахстан, МПК: D 06 B 5/12 Устройство для жидкостной обработки текстильных материалов / Баданов К.И., Кауымбаев Р.Т., Баданова Р.Р. http://kzpatents.com/0-pp17654-ustrojjstvo-dlya-zhidkostnojj-obrabotki-tekstilnyh-materialov.html. Дата обращения: 15.01.2016

6. Епишкина В. А. О возможности снижения экологической нагрузки в процессах отделки текстильных материалов / В. А. Епишкина, М. Б. Архипова, А. М. Киселев // Экология и промышленность России. - 2000. - № 4. - С. 58-69.

7. Епишкина, В. А. Крашение шерстяных материалов кислотными красителями с рациональным использованием воды / Я. С. Бойко, В. А. Епишкина, А. М. Киселев, С. В. Спицкий // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. – 2003. - №3. - С.64-67.

8. Robinson T., McCullan G., Marchant R., Nigam P. Remidiation of dyes in textile effluent: critical review on current treatment technologies with a proposed alternative // Bioresource Technology. - 2001. - № 77. - P. 247-255

9. Mirjalili M. and Karimi L. Extraction and Characterization of Natural Dye from Green Walnut Shells and Its Use in Dyeing Polyamide: Focus on Antibacterial Properties,Journal of Chemistry, Vol. 2013, available at: https://doi.org/10.1155/2013/375352 (accessed 16 April 2024)

10. Le Coz, C.J., (2005). Dyes in Encycloped ia of Toxicology (Second Edition), W. Editor-in-Chief: Philip, Editor 2005, Elsevier: New Yo rk. 104-114.

11. Hernбndez-Montoya V., Pйrez-Cruz, M.A., Mendoza-Castillo, D.I., Moreno-Virgen, M.R., & Bonilla-Petriciolet, A. (2013). Competitive adsorption of dyes and heavy metals on zeolitic structures. Journal of environmental managemen t, 116, 213-221.

12. Samanta P. A Review on Application of Natural Dyes on Textile Fabrics and Its Revival Strategy. Chemistry and Technology of Natural and Synthetic Dyes and Pigments. Intech Open, Available at: http://dx.doi.org/10.5772/intechopen.90038 (accessed 15 January 2024).

13. Noman Habib, Waseem Akram, Shahid Adeel, Nimra Amin, Mozhgan Hosseinnezhad and Ehsan Ul Haq. Environmental-friendly extraction of Peepal (FicusReligiosa) bark-based reddish brown tannin natural dye for silk coloration. Environmental science and pollution research international, Vol. 29, 23:35048—35060. DOI:10.1007/s11356-022-18507-5.

14. Голиков В. П. Органические хроматические материалы на основе природных красителей в произведениях искусства: природа, технологии приготовления и применения, методы исследования. — М.:Институт Наследия, 2020. — 296 c

15. . Киселёв А. М. Экологические аспекты процессов отделки текстильных материалов // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), 2002, т. XLVI, № 1

16. Учебное пособие по стандарту ISO 14001:2004 c комментариями [Электронный ресурс] / Сообщество экологов «Промышленная экология». — Режим доступа: http://eco.com.ua/sites/eco.com.ua/files/lib1/navch_mat/iso_14001.pdf. — Дата доступа: 25.04.2018.

17. Sajda .S. Affat. Classifications, Advantages, Disadvantages, Toxicity Effects of Natural and Synthetic Dyes: A review. University of Thi-Qar Journal of Science (UTsci). Volume (8), № 1. http://doi.org/10.32792/utq/utjsci/v8/1/21

18. Ковтун Е.Г., Маланкина Е.Л., Артамонцева Л.В., Люлько Н.И. Влияние процесса крашения шерсти природными красителями на раствормость шерстяного волокна в мочевино-гидросульфитном и щелочном растворах. // Технология текстльной промышленности, 2007.- № 3 (298).-C.67-69

19. Неборако О.Ю. Химическая модификация и исследование свойств природных красителей растительного происхождения: дисс. канд. хим.наук: 02.00.03. М., 2005 - 120 с.

20. Кобраков К.И., Кузнецов Д.Н., Ручкина А.Г. Синтез и исследование свойств азокрасителей и азопигментов на основе полифенолов различного генезиса. // НефтеГазоХимия, №1. – 2018. - C.25-28