Спосіб одержання натуральної комплексної шовкової нитки “фіброїн-3″ з відходів шовкового виробництва

Спосіб одержання натуральної комплексної шовкової нитки з відходів шовкового виробництва, який включає нарізування коротких волокон, не придатних для розмотування коконів, витримування у воді з температурою 20-50 °С протягом 10-20 хвилин, обробку в мідноаміачному розчині, формування безперервної нитки і пропускання через пристрій, що складається з трьох ванн, у першій з яких міститься соляна, сірчана або оцтова кислота, у другій ванні - вода з температурою 20-80 °С, у третій - білкова речовина серицин, у другій і третій ванні нитку витримують 10-20 хв., який відрізняється тим, що для одержання нитки із вмістом потрібної кількості міді її пропускають через кислоту з концентрацією 1-4 % протягом 2-4 хвилин до одержання кольору, заздалегідь визначеного тестом. Винахід відноситься до текстильної промисловості, зокрема до способу одержання шовкової нитки. У процесі одержання шовкової нитки з коконів шовковичного шовкопряда, має місце втрата великої кількості сировини у вигляді коротких волокон, що застосовуються тільки для одержання шовкової пряжі. Відомий спосіб одержання шовкової нитки з відходів шовкового виробництва [1], який включає нарізування, замочування у воді, формування безперервної нитки і сушіння відходів шовкового виробництва (кокономотання, чесально-прядильного і ткацького). Лінійна щільність і розривне навантаження нитки, одержаної зазначеним способом, низька. Прототипом заявленого винаходу є спосіб одержання шовкової нитки «фіброїн 5 н» [2], який включає переробку відходів шовкового виробництва - нарізування коротких волокон, замочування у воді при температурі 20-50°С протягом 10-20 хвилин, переробку в розчині мідноаміачного комплексу [Cu (NH3)4] (OH)2, витримування 8-12 хвилин, формування безперервної комплексної нитки за допомогою валиків та витяжки. Пропускання отриманої нитки через три послідовно розташовані ванни, включені в технологічний процес. У першій ванні, яка містить кислоту (НСl або H2SO4 або СН3СООН), нитку витримують протягом 5-12 хвилин. В другій ванні міститься вода з температурою 30-50°С, а в третій міститься білкова речовина серицин (C16H25N5O8), у другій і третій ваннах нитку витримують протягом 10-20 хвилин. Потім нитку сушать. Отримана нитка характеризується високими фізичними та механічними властивостями, але не має здатності поглинання радіації. Суть пропонованого способу полягає в тому, що спосіб включає замочування у воді з температурою 20-50°С протягом 10-20 хвилин, обробку сировини в розчині мідноаміачного комплексу [Cu(NH3)4] (OH)2. Під час обробки волокно занурюють у розчин протягом 8-12 хвилин. У результаті взаємодії мідноаміачного комплексу з основним полімером фіброїном, що складає натуральний шовк, відбувається з'єднання активних ланок фіб (19) UA (11) 92124 (13) (21) a200913106 (22) 16.12.2009 (24) 27.09.2010 (31) AP 2009 011115 (32) 16.02.2009 (33) GE (46) 27.09.2010, Бюл.№ 18, 2010 р. (72) ГІНТІБІДЗЕ НІНО ГАВРІЛОВНА, GE, ГІНТІБІДЗЕ КРІСТІНЕ ГАВРІЛОВНА, GE, СОПРОМАДЗЕ ІЗА ГРІГОРЬЄВНА, GE, МАРДАЛЕІШВІЛІ ЗАЗА ЗУРАБОВІЧ, GE, ЧЕІШВІЛІ МАРІНЕ ОТАРІЄВНА, GE (73) ГІНТІБІДЗЕ НІНО ГАВРІЛОВНА, GE, ГІНТІБІДЗЕ КРІСТІНЕ ГАВРІЛОВНА, GE, СОПРОМАДЗЕ ІЗА ГРІГОРЬЄВНА, GE, МАРДАЛЕІШВІЛІ ЗАЗА ЗУРАБОВІЧ, GE, ЧЕІШВІЛІ МАРІНЕ ОТАРІЄВНА, GE (56) US 1934413, 07.11.1933 GB 387890, 16.02.1933 US 195522, 17.04.1934 C2 1 3 роїну. Після цього нитку формують за допомогою спеціального механізму і пропускають через пристрій, що складається з трьох ванн. У першій з яких міститься кислота (НСl або H2SO4 або СН3СООН) (з концентрацією 1-4%), нитку витримують протягом 2-4 хвилин, після цього нитку переносять у другу ванну, у якій міститься вода з температурою 20-50°С, далі переносять у третю ванну, де знаходиться білкова речовина серицин (C16H25N5O8). Витримування в другий і третій ваннах відбувається протягом 10-20 хвилин у кожній. Потім нитку сушать. Технічний результат - одержання нитки з поліпшеними технічними показниками і здатністю поглинання радіації. Спосіб здійснюється в такий спосіб: відходи шовкового виробництва, короткі волокна нарізають і замочують у воді з температурою 20-50°С протягом 10-20 хвилин, потім обробляють у розчині мідноаміачного комплексу (волокно занурюють у розчин) протягом 8-12 хвилин. Далі формують нитку за допомогою спеціального випускного механізму й отриману нитку пропускають через пристрій, що складається з трьох ванн. У першій ванні, що містить кислоту, нитку витримують протягом 2-4 хвилин (доти, поки тест придбає блакитний колір, що вказує на те, що в нитці присутня потрібна кількість міді). Потім нитку переносять у другу ванну, що містить воду з температурою 20-80°С, потім нитку переносять у третю ванну, що містить білкову речовину - серицин з температурою 20-80°С). В другий і третій ваннах нитку витримують протягом 10-20 хвилин у кожній. Потім нитку сушать. Отримується безперервна комплексна нитка, що характеризується наступними фізичними та механічними властивостями: діаметр нитки 40-50 мікрона, лінійна щільність 2,34-2,35 текс, розривне навантаження 73-74 санти ньютон, вміст міді 0,1%, що надає нитці здатність поглинати радіацію. Кількість вмісту міді в нитці залежить від різних факторів, а в основному від концентрації кислоти і часу витримування в ній. Можливо, при високій концентрації кислоти і малому часі витримування виявиться та ж кількість міді, що й при малій концентрації і більшому часі витримки. При витримуванні нитки в кислоті з високою концентрацією протягом 4 хвилин, мідь у нитці зникає повністю, а при малій концентрації можливе збереження потрібної кількості. Виходячи з цього, збереження потрібної кількості міді в нитці можливо вибором концентрації кислоти і часу витримки. Приклад 1. 100 грам виробничих відходів натурального шовку (короткі волокна), замочують у воді з температурою 50°С протягом 10 хвилин, далі обробляють у розчині мідноаміачного комплексу протягом 12 хвилин, потім формують нитку. Отриману нитку пропускають через пристрій, що складається з трьох ванн. У першій, що містить кислоту НСl, нитку витримують протягом 4 хвилин, поки тест набуде блакитного кольору (забезпечуючий збереження необхідної кількості міді в нитці). Потім нитку переносять у другу ванну, що містить воду з температурою 50°С і витримують протягом 92124 4 10 хвилин, а потім нитку переносять у третю ванну, з білковою речовиною серицином з температурою 20°С і витримують протягом 20 хвилин. Потім нитку сушать. Приклад 2. 100 грам виробничих відходів натурального шовку (короткі волокна) замочують у воді з температурою 35°С протягом 15 хвилин, далі обробляють у розчині мідноаміачного комплексу протягом 10 хвилин, потім формують нитку аналогічно прикладу 1. Отриману нитку пропускають через пристрій, що складається з трьох ванн. У першій, утримуючій кислоту H2SO4, нитку витримують протягом 3 хвилин (поки тест набуде блакитного кольору, що забезпечує збереження потрібної кількості міді в нитці). Потім нитку переносять у другу ванну, що містить воду з температурою 40°С і витримують протягом 15 хвилин, а потім нитку переносять у третю ванну, з білковою речовиною серицином з температурою 50°С і витримують протягом 15 хвилин. Потім нитку сушать. Приклад 3. 100 грам виробничих відходів натурального шовку (короткі волокна), замочують у воді з температурою 20°С протягом 20 хвилин, далі обробляють у розчині мідноаміачного комплексу протягом 8 хвилин, потім формують нитку аналогічно прикладу 1. Отриману нитку проводять через пристрій, що складається з трьох ванн. У першій, утримуючій кислоту СН3СООН, нитку витримують протягом 2 хвилин, (поки тест набуде блакитного кольору, що забезпечує збереження потрібної кількості міді в нитці). Потім нитку переносять у другу ванну, що містить воду з температурою 30°С і витримують протягом 20 хвилин, потім нитку переносять у третю ванну, з білковою речовиною серицином з температурою 80°С і витримують протягом 10 хвилин. Потім нитку сушать. Отримується безперервна комплексна нитка «фіброїн 3», фізичні та механічні властивості якої показані вище. Показники, зазначені в заявці розраховані теоретично і доведені дослідами, є оптимальними показниками, що забезпечать одержання шовкової нитки високої якості, вміст міді в якій складає 0,1% маси нитки і здатністю поглинати сонячну радіацію. Фізичні і механічні характеристики нитки збігаються з показниками безперервної коконної нитки, одержаної в кокономотальному виробництві. При необхідності збільшення здатності поглинання радіації необхідне збільшення товщини тканини за рахунок збільшення кількості ниток. Кількість міді в «фіброїн 3» визначає прилад, що застосовується під час занурення нитки в кислоту для регулювання часу витримування в кислоті. Одержання нитки пропонованим способом забезпечує безвідхідне виробництво натурального шовку. Джерела інформації: 1. Рубинов Б.Б., Усенко В.А., Ибрагимов С.С. Учение о шелке и кокономотание. Москва. Легкая индустрия. 1966. стр. 121, 141, 199, 214. 2. Патент Грузії G Е Р 2000 2104 В kl. D01В7/00. 5 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 92124 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601