Химия и химические технологии/6

Химия и химические технологии/6.

Кузьменко В. А., Русанова А. И., Одинцова О.И.

Ивановский государственный химико-технологический университет, Россия

Применение синтетических полиэлектролитов для иммобилизации душистых веществ на текстильных материалах методом «Layer-by-Layer»

В повседневном обиходе душистые вещества играют весьма существенную роль, поскольку трудно представить современный быт без туалетного мыла, одеколона, духов, косметических изделий, моющих средств.

Идея выпуска ароматизированных тканей не является новой. Было сделано много попыток в этом направлении, но лишь в последние десятилетия зарубежным ученым все-таки удалось разработать ряд технологий в этой сфере [1].

Однако в России данная идея еще не реализована на практике в связи с трудностями закрепления приятного, ненавязчивого аромата на ткани, устойчивого к многократным стиркам, а также чрезмерной дороговизной предлагаемых технологий.

Поэтому весьма актуальной является разработка отечественной технологии придания текстильным материалам, трикотажным полотнам и изделиям из них ароматических свойств. Особенно интересно оценить возможность иммобилизации ароматических веществ на целлюлозных материалах методом управляемого ионного наслаивания разноименно заряженных ионов полиэлектролитов («Layer-by-layer»).

Метод «Layer-by-layer» является одним из наиболее простых и дешевых способов создания наноразмерных пленок с дополнительными функциональными свойствами и позволяет формировать тончайшие пленки (5–500 нм) заданной толщины и состава из большого количества разнообразных систем, чувствительным к внешним воздействиям. При этом сборка нанослоев может проводиться на любой заряженной поверхности. Несомненным достоинством метода является простота технологии: процесс может вестись на воздухе и при комнатной температуре [2, 3].

Синтез нанослоев на поверхности текстильного целлюлозного материала состоит из поочередных пропиток текстильного материала в растворах противоположно заряженных полиэлектролитов.

В процессе исследования использовали такие полиэлектролиты как, полидиаллилдиметиламмоний хлорид (ПДАДМАХ), имеющий катионную природу и анионные поликарбоксилаты - Акремоны различных марок. В качестве душистого вещества применяли 4-гидрокси-3-метоксибензальдегид (Ваниль).

Методом газовой хроматографии изучено влияние концентраций полиэлектролитов в пропиточной ванне на кинетику выделения душистого вещества с текстильного материала, обработанного по методу «Layer-by-Layer».

Рис.1. Хроматограмма экстракта образца, пропитанного раствором Ванили (а) и образца с послойным нанесением Ванили, ВПК-402, Акремона-АМК-10 (б)

В табл. 1 представлены результаты исследования, полученные методом газовой хроматографии с использованием этилового спирта в качестве экстрагирующего вещества. Хроматограмма смеси веществ, полученная дифференциальным методом, представляет собой ряд пиков на диаграмме время - напряжение, имеющих в большинстве случаев форму кривой Гаусса. Площадь пиков пропорциональна количеству выделившегося вещества, поэтому для количественных расчетов необходимо измерять их площадь.

Таблица 1

Влияние способа обработки текстильного материала на экстракцию душистого вещества

№ об-разца	Последовательность обработки образца составами	Высота пика, мв		Площадь пика, мв*мин
№ об-разца	Последовательность обработки образца составами	1	2	1	2
1	Ваниль СFB 17171	1,551	0,322	0,182	0,070
2	Раствор 1: Ваниль СFB 17171 Раствор 2: ПДАДМАХ	0,172	-	0,022	-
3	Раствор 1: Ваниль СFB 17171 Раствор 2: ПДАДМАХ Раствор 3: Акремон АМК – 10	0,258	-	0,017	-
4	Спиртовой раствор Ванили	7,935	8,306	0,958	1,816

Из таблицы видно, что для всех образцов текстильных материалов, пропитанных Ванилью и обработанных в присутствии синтетических полиэлектролитов, характерно полное исчезновение второго пика на хроматограмме и очень маленький по площади и высоте первый пик. Это свидетельствует об иммобилизации душистого вещества на текстильном материале и очень низкой степени экстракции его этиловым спиртом (табл.1).

Литература:

1. Толстой Г. П. Реакции ионного наслаивания. Применение в нанотехнологии. Успехи химии, №75(2), 2006. - №75(2). – с. 183-197.

2. Hyde K., Rusa M., Hinestroza J. Layer-by-layer deposition of polyelectrolyte nanolayers on natural fibres: cotton. Institute of Physics Publishing Nanotechnology 16 S422.

3. Hinestroza J. Nanolayer Self-assemblies: Novel, Adaptable Fiber Surfaces. National Textile Center. Annual Report: November 2007.