Термопластична формувальна композиція для отримання ультратонких поліпропіленових волокон

Корисна модель відноситься до термопластичних формувальних композицій для отримання ультратонких синтетичних волокон і може бути використана при формуванні комплексних ниток і змішаної пряжі для виготовлення товарів народного споживання з покращеними гігієнічними властивостями: тканин, трикотажу, штучної замші та інше. Відома композиція для отримання ультратонких волокон [патент України №704, 1993р., МКВ D01F6/88], яка складається із термопластичних волокноутворюючого і матричного полімерів при співвідношенні компонентів (545) і (55-95)мас.% відповідно. Із цієї композиції формують композиційні нитки, а потім матричний полімер екстрагують (розчиняють) розчинником, інертним по відношенню до волокноутворюючого полімеру. В результаті отримують нитку із ультратонких волокон безперервної довжини. Поряд з волокнами безперервної довжини є й інші типи структур (короткі волокна, частинки, плівки) присутність яких погіршує фізико-механічні властивості комплексних ниток і мікроволокон. Волокна сформовані із даної композиції мають дещо вищу гігроскопічність ніж звичайні текстильні волокна і нитки, але вона недостатня. Відома також термопластична формувальна композиція для отримання ультратонких волокон [патент України №66395, МКП D01F8/00, 2004р.], що містить суміш термопластичних волокноутворюючого і матричного полімерів та добавку. Крім того, в якості добавки вибрано силоксанова рідина, при цьому компоненти взяті в наступному співвідношенні, мас. %: волокноутворюючий полімер 30,95-60,00 матричний полімер 39,00-69,00 силоксанова рідина 0,05-1,00 Наявність в композиції силоксанової рідини покращує фізико-механічні властивості ниток на їх основі, що дозволяє дещо підвищити гігроскопічність мікроволокон, але недостатньо через те, що силоксани є гідрофобними рідинами і їх присутність не сприяє водопоглинанню. В основу корисної моделі поставлена задача створити таку термопластичну формувальну композицію для отримання ультратонких поліпропіленових (ПП) волокон, в якій шляхом зміни кількісного та якісного складу інгредієнтів забезпечилось би покращення гігієнічних властивостей комплексних ниток із ультратонких синтетичних волокон та змішаної пряжі на їх основі, завдяки чому розширився б їх асортимент для виготовлення товарів народного споживання. Поставлена задача досягається тим, що термопластична формувальна композиція для отримання ультратонких поліпропіленових волокон містить суміш термопластичних волокноутворюючого і матричного полімерів та добавку, згідно з корисною моделлю, як добавку вибрано поліетиленгліколь (ПЕГ), при цьому компоненти взяті в наступному співвідношенні, мас. %: волокноутворюючий полімер 28,6-29,85 матричний полімер 66,7-69,65 ПЕГ 0,5-4,7 Введення в композицію добавки ПЕГ, що є гідрофільною, знижує поверхневий натяг та поверхневу енергію на межі поділу волокноутворюючого і матричного полімерів, що сприяє збільшенню ступеню диспергування полімеру дисперсної фази та підвищенню кінетичної стабільності дисперсії в розплаві. Останнє дозволяє покращити явище специфічного волокноутворення в суміша х складу 30/70%мас., що покращує гігієнічні властивості комплексних ниток із ультратонких синтетичних волокон, завдяки чому розширюється їх асортимент для виготовлення товарів народного споживання. Суть запропонованої корисної моделі полягає в наступному. Добавка ПЕГ вводиться в формувальну композицію, після чого проводиться екстракція матричного полімеру з композиційного екструдату чи нитки розчинником, інертним по відношенню до волокноутворюючого полімеру, отримують комплексні нитки із мікроволокон з однорідною структурою та високою гігроскопічністю, яка забезпечується як за рахунок збільшення питомої поверхні волокон, так і за рахунок того, що ПЕГ залишається на мікроволокнах і забезпечує сорбцію вологи. В порівнянні з мікроволокнами прототипу останні характеризуються кращими показниками гігроскопічності. Добавку ПЕГ додають в композицію в кількості 0,5-4,7мас%. При введенні в композицію добавки менше 0,5мас% гігроскопічність залишається на рівні прототипу. Збільшення кількості ПЕГ більше 4,7мас.% погіршує волокноутворення в суміші полімерів. З літератури не відомо використання ПЕГ для покращення гідрофільності ульратонких синтетичних волокон, отриманих шляхом переробки розплаву суміші полімерів. Таким чином, із композиції, що пропонується, отримують ультратонкі ПП волокна з більшою гідрофільністю, ніж із композиції прототипу. За рахунок використання ПЕГ в 1,1-2,6 рази збільшується гідрофільність ультратонких синтетичних волокон. Корисна модель ілюструється наступним прикладом. Приклад. Для приготування термопластичної формувальної композиції брали наступні вихідні компоненти: поліпропілен (ПП) - волокноутворюючий і співполіамід (СПА) - матричний полімери та поліетиленгліколь (ПЕГ). Поліпропілен мав слідуючі властивості: характеристична в'язкість в декаліні при 135°С-1,2; вміст атиктичної фракції - 5%; температура плавлення - 169°С. Співполіамід - співполімер капролактаму (50%) та гексаметиленадипінату (50%); вміст низькомолекулярних сполук (НМС), які екстрагуються водою, - 2-3мас.%. ПЕГ - зі слідуючими характеристиками: питома густина, г/см 3 - 1,12-1,2; молекулярна маса до 40 тисяч . Вихідний СПА попередньо сушили під вакуумом при температурі 90°С до вмісту НМС 0,05мас.%, а потім змішували з ПП і поліетиленгліколем в розплаві на черв'ячно-дисковому екструдері. Екстракцію матричного полімеру проводили водним розчином етилового спирту. Після цього отримували пучок із ПП мікроволокон. Гігроскопічність ПП мікроволокон вимірювали згідно ГОСТу 3816-81. Гігроскопічність мікроволокон в залежності від вмісту ПЕГ в суміші наведена в таблиці. Таблиця Гігроскопічність мікроволокон сформованих із сумішей ПП/СПА з добавкою ПЕГ № 1 2 3 4 5 6 Прототип Назва компонентів суміші та їх співвідношення, мас. % ПП/СПА/ПЕГ; 29,88/69,72/0,4 ПП/СПА/ПЕГ; 29,85/69,65/0,5 ПП/СПА/ПЕГ; 29,7/69,3/1,0 ПП/СПА/ПЕГ; 29,1/68,0/2,9 ПП/СПА/ПЕГ; 28,6/66,7/4,7 ПП/СПА/ПЕГ; 28,5/66,6/4,9 ПП/СПА/ПЕС-5; 30/69,9/0,1 Гігроскопічність, % 1,3 1,6 1,8 2,7 3,4 3,4 1,3 Аналіз результатів свідчить, що запропонована термопластична формувальна композиція дає можливість отримувати ультратонкі ПП волокна з підвищеною гідрофільністю при переробці розплавів сумішей полімерів, в порівнянні з прототипом. З таблиці видно, що оптимальним вмістом ПЕГ є 4,7мас.%.