Оптимизация процесса получения полимерных композиций и эффективность их применений при модификаций белковых волокон

УДК: 541.64
Оптимизация процесса получения полимерных композиций и эффективность их применений при модификаций белковых волокон
Р.М.Давлатов
Гулистанский государственный университет
E –mail: [e-mail]
Нами была проведена оптимизация исследований параметров обработки белковых волокон полимерной композиции на основе поличетвертичной соли полидиметил-аллил - β – метакрилоилоксиэтиламмоний бромида. В качестве параметров оптимизации рассмотрены вязкость раствора полимерной композиции на основе поличетвертичной соли полидиметил-аллил - β – метакрилоилоксиэтиламмоний бромида (У_в) и обрывность белковых волокон (У_о) при обработке его водорастворимыми полимерными композициями на основе поличетвертичной соли полидиметил-аллил -β – метакрилоилоксиэтиламмоний бромида (ПС ДМАЭМАБ), глицерина и воды. Независимые факторы: Z₁-концентрация ПС ДМАЭАБ, %; Z₂-концентрация глицерина, %. Для определения коэффициентов линейного уравнения регрессии:
Y = в₀+в₁х₁+в₂х₂
Использован ПФЭ первого порядка n^к=2².
Коэффициенты регрессии оценивали методом наименьших квадратов по известным формулам. Уравнения регрессии в безразмерной системе координат имеют вид:
У_в = 1,4375+0,1325х₁+0,04х₂ (1) У₀ = 98,27-12,2х₁-3,6х₂ (2)
Значимость коэффициентов уравнения и адекватность выявленных моделей проверены по критериям Стьюдента и Фишера.
В натуральном масштабе уравнения регрессии (1) и (2) имеет вид:
У_в = 1,322-6,605Z₁+0,02Z₂ (3) У₀ = 118,86-610Z₁+1,8Z₂ (4)
Оптимальный состав водорастворимой полимерной композиции (У_в <1,7 и У₀  min) определяли по формулам (3) и (4) методом Гаусса-Зейделя Z₁=2,5%, Z₂=5%;
Разработка технологии получения экологически безвредных полимерных композиций, содержащих в своем составе поличетвертичную аммониевую соль полидиметил-аллил - β – метакрилоилоксиэтиламмоний бромида с функционально-активными группами, в сочетании с глицерином и водой, предназначенных для обработки натуральных белковых волокон, позволит значительно улучшить её физико-механические, структурные, технологические, эксплуатационные свойства и экологическую обстановку. Нами было показано возможность улучшения физико-механических показателей натуральной шерсти путем нанесения на волокна растворов полимерной композиции на основе водорастворимых полимеров и их солей.
Представлена реакция взаимодействия синтезированной полимерной аммониевой соли на основе N,N–диметил-N-аллил -β–метакрилоилоксиэтил аммоний бромида с кератином натуральной шерсти. Учитывая, что белковое волокно состоит в основном из природного высокомолекулярного белкового соединения – кератина, которая является фибриллярном белком и содержит множество аминокислот реакцию их взаимодействия синтезированной полимерной соли на основе N,N–диметил-N-аллил -β–метакрилоилоксиэтил аммоний бромидом можно представит следующей схемой:

Предполагаемый механизм взаимодействия подтверждается данными исследования физико-химических и физико-механических свойств шерстяного волокна, так следует отметить, что наличие в составе макромолекул кератина шерсти карбоксильных, карбонильных, аминных и других групп может способствовать образованию подвижных комплексных соединений между функционально-активными группами поличетвертичной соли.
Процесс облагораживания белковых волокон полимерными композициями на основе N,N–диметил-N-аллил -β–метакрилоилоксиэтил аммоний бромида является лимитирующей стадией обработки волокон, от которого во многом зависит качество готовых изделий. В данной работе разработана технологическая схема получения композиции на основе N,N–диметил-N-аллил-β–метакрилоилоксиэтиламмоний бромида в сочетании с глицерином и водой.