Шліхтувальна композиція для целюлозних основ

Шліхтувальна композиція для целюлозних основ, що містить адгезив, добавки цільового призначення і розчинник, яка відрізняється тим, що як гігроскопічну сполуку та закріплювач адгезивної плівки вона містить каолін загальної будови AL2O3*2SiO2*2H2O або галун загальної будови Me[AL{SO4)2]*12HOH, а як адгезив бінарну суміш крохмаль - м'який парафін або м'який парафін із суміші вуглеводнів ряду метану нормальної будови в межах С19Н40-С35Н72, молекулярної маси 300-450 з температурою плавлення 50-54°С, вмістом масел 0,6-2,3% при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: при використанні у якості адгезиву крохмалю: крохмаль 4,50-6,00 м'який парафін 0,80 каолін або галун 0,40-0,50 вода до 100,00, при вощінні із використанням у якості адгезиву м'якого парафіну: м'який парафін 99,60 каолін або галун 0,40. Корисна модель відноситься до текстильного виробництва і, більш конкретно, до технології шліхтування. Віна може бути використана в технології підготовки целюлозмістких основ до ткацтва, з метою підвищення ефективності переробки їх на ткацькому обладнанні. В основному в препаратах для шліхтування целюлозмістких основ, в якості адгезиву використовують різні крохмалі, які одержують з харчових продуктів, або дефіцитні та дорогі синтетичні високомолекулярні сполуки [1-3]. Застосування твердих та м'яких парафінів в технології шліхтування целюлозних основ, дозволяє частково або повністю вивільнити адгезивну компоненту шліхтуючого препарату, яку одержують із вказаних вище препаратів [4-5]. Відомий склад [6] для обробки основ, який містить парафін, мінеральне масло та поверхнево активну сполуку, при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: парафін 87,00-91,00 гліцерин 5,00-6,00 поверхневоактивна сполука (алкамон ОС-2) 3,00-5,00 веретенове масло 1,00-2,00 Відомий, також, спосіб підготовки целюлозних основ до ткацтва, в якому в якості адгезиву використовують м'який парафін з температурою плавлення 36-40°С [7]. Найбільш близьким до винаходу по технічній суті та суті досягнутого результату є склад для шліхтування бавовняних основ [8], який містить, мас.%: адгезив (крохмаль) 2,00-4,50 м'який парафін 0,30-1,35 вода До 100,00 Недоліком даної шліхти, як і інших [5], що містять крохмаль та тверді або м'які парафіни є те, що оброблене прядиво має невисокі фізикомеханічні та структурно-механічні властивості, нерівномірне покриття та збільшення ворсистості, що знижує ефективність її переробки в ткацтві. Завданням даної' корисної моделі є зниження обривності, покращення здатності основ із целюлозних волокон перероблятись в ткацтві за рахунок підвищення якості шліхти, технологічних та якісних показників ошліхтованої пряжі, структури о-механічних властивостей плівки, що утворюється на прядиві в процесі шліхтування та зниження витрат адгезиву (крохмалю) та олії, які одержують із харчових продуктів. Поставлена задача досягається тим, що до складу шліхти для проклеювання основ із целюлозних основ на основі крохмалю, м'яких 00 о о> парафінів, цільових домішок і води, в якості компонента, що покращує фізико-механічні властивості ошліхтованих основ, структурномеханічні характеристики адгезивних плівок, що утворюються на прядиві в процесі шліхтування, використовують комплексні сполуки алюмінію, каоліни загальної1 хімічної будови AL2O3*2SiO2*2H2O або калієвоалюмінієві квасці K[AL(SO4)2]*12HOH, а як адгезив - бінарні суміші крохмаль-мякий парафін, або м'який парафін, або м'який парафін із суміші вуглеводнів ряду метану нормальної будови в межах С19Н40-С35Н72, молекулярної маси 300-450 з температурою плавлення - 50-54°С, вмістом маселО,6-2,3% при наступному співвідношенні компонентів мас.%: - при використанні у якості адгезиву крохмалю: крохмаль 4,50-6,00 м'який парафін 0,80 каолін або квасці 0,40-0,50 вода до100,00 - при вощінні із використанням у якості адгезіву м'якого парафіну: м'який парафін 99,60 каолін або квасці 0,40 М'які парафіни - це суміші вуглеводнів ряду метану нормальної будови в межах С19Н40-С35Н72, продукти переробки нафти, молекулярна маса яких становить 300-450, температура плавлення 50-54°, вміст масел не більше 0,6-2,3%. На відміну від твердих парафінів, м'який - має високу пластичність. Використання твердих та м'яких парафінів в технології шліхтування, крім вказаних недоліків, дає можливість покращити зносостійкість та еластичність прядива в процесі ткацтва, характеризується пониженим пиловиділенням. Тому, тверді та м'які парафіни досить широко використовують в технології підготовки прядива до ткацтва. З хімічної точки зору, каолін являє собою алюмінієву кислоту (H4AL2S1O2) та має циклічну структурну формулу. Частинки каоліну єдрібнодисперсними гідрофільними сполуками. Мають пластинчасту будову та щільну упаковку. Цим зумовлюється одна з найважливіших властивостей каолінів водонепроникність, он оно Si AL О •о AL ОН ОН Наявність в каоліні хімічно зв'язаних молекул води, які міцно ним утримуються до 400°С, зумовлює його пластичність, зумовлює стабільність гігроскопічних властивостей текстильних матеріалів, що оброблені препаратами на його основі. Ця сполука позитивно впливає на фізико-мехащчні та структурномеханічні властивості ошліхтованої пряжі, і, 10218 зокрема, адгезивні властивості плівок, що утворюються на волокнах в процесі шліхтування. Чисті каоліни являють собою білу масу, ніжну на дотик, яка містить біля 2,0% лугів. Найбільша кількість їх родовищ знаходиться в Україні (Глухівський район, що на Вінниччині). Калієво-алюмінієві квасці є комплексними солями алюмінію будови K[AL(SO.t}2]*12HOH, які утворюються при взаємодії сульфатів алюмінію та калію. їх молекули, як і каоліни, містять хімічно зв'язну воду, яка міцно ними утримується. Наявність хімічно зв'язних молекул води в молекулах квасців, дозволяє забезпечити стійкі гігроскопічні властивості текстильним матеріалам, що оброблені цими сполуками. Як відомо, ці властивості та їх конденсатність, відіграють особливу роль в процесі ткацтва. Зміна вологотемпературних режимів в ткацькому виробництві, як правило, знижує ефективність цього процесу. Разом з тим, для підтримання конденсатної вологості основ в процесі ткацтва, витрачаються значні кошти. Наприклад, на обладнання цехів системою зволоження та ін. Калієво-алюмінієві квасці є найважливішими сполуками для техніки серед сполук даного типу. Вони використовуються в текстильній промисловості в процесі фарбування тканин в якості антистатиків. В науково-технічній літературі практично відсутні дані, що стосуються застосування каолінів та калієво-алюмінієвих квасців як гігроскопічних сполук та сполук, що покращують структурномеханічні властивості адгезивних плівок, які утворюються на прядиві в процесі шліхтування. Таким чином, можна стверджувати, що проведені досліди (Таблиця 1-3) відповідають критерію "новизна" технічного рішення, яке заявляється. Корисна модель ілюструється прикладами 1-9 та Таблицями 1-3 в яких наводяться властивості шліхти, ошліхтованої пряжі та показники процесу ткацтва. Шліхту (складу 1-9) для проклеювання основ з використанням в якості адгезиву крохмалю, готували згідно з відомими класичними технологіями [3-5]. Комплексні сполуки каоліну або квасців в процесі приготування шліхти, додавали до суспензії, яка утворюється на початковій стадії одержання препарату, в результаті перемішування в реакторі крохмалю та розчинника при температурі 20-25° С М'які парафіни додавали в шліхту після кпейстеризації крохмалю. Приклад 1 Склад шліхти, мас.% крохмаль кукурудзяний 4,50 м'який парафін 0,80 каолін або квасці 0,10 вода до 100,00 В реактор для приготування шліхти заливають воду та нагрівають до 25-30°С. При постійному перемішуванні засипають крохмаль до утворення суспензії. Додають каолін або квасці, підвищують температуру до 98°С та проводять клейстери за цію крохмалю на протязі 35хв. Перемішуючи, додають м'який парафін. Масу мішають на протязі 10хв. Шліхтують бавовняні основи лінійної щільності 50текс. Фізико-хімічні властивості шліхти представлені в Таблиці 1. Приклад 2 Склад шліхти, мас.% крохмаль кукурудзяний 4,50 м'який парафін 0,80 каолін або квасці 0,20 вода до 100,00 Технологія приготування шліхти, як і в прикладі 1. Шліхтують бавовняні основи лінійної' щільності 50текс. Фізико-хімічної властивості шліхти наведені в таблиці 1. Приклад З Склад шліхти, мас.% крохмаль кукурудзяний ' 4,50 м'який парафін 0,80 каолін або квасці 0,30 вода до 100,00 Технологія приготування шліхти, як і в прикладі 1. Шліхтують бавовняні основи лінійної щільності 50текс. Фізико-хімічної властивості шліхти наведені в Таблиці 1. Приклад 4 Склад шліхти, мас.% крохмаль кукурудзяний 4,50 м'який парафін 0,80 каолін або квасці 0,40 вода „ до 100,00 Технологія приготування шліхти, як і в прикладі 1. Шліхтують бавовняні основи лінійної щільності 50текс. Фізико-хімічної властивості шліхти наведені в Таблиці 1. Приклад 5 Склад шліхти, мас.% крохмаль кукурудзяний 4,50 м'який парафін . 0,80 каолін або квасці 0,50 вода до 100,00 Технологія приготування шліхти, як і в прикладі 1. Шліхтують бавовняні основи лінійної щільності 50текс. Фізико-хімічної властивості шліхти наведені в Таблиці 1. Приклад 6 Склад шліхти, мас.% крохмаль кукурудзяний 4,50 м'який парафін 0,80 вода до 100,00 Технологія приготування шліхти, як і в прикладі 1. Шліхтують бавовняні основи лінійної 10218 щільності 50текс. Фізико-хімічної властивості шліхти наведені в Таблиці 1. Приклад 7 Склад шліхти, мас.% м'який парафін 99,60 0,40 каолін Ванну вощильного пристрою шліхтувальної парафіном. машини наповнюють м'яким витримують при цій Нагрівають до 55°С, температурі до повного розплавлення м'якого парафіну. В розплав при перемішуванні додають каолін. Залишають композицію на 10хв., а потім шліхтують основне льняне прядиво лінійної щільності 40текс. Фізико-хімічної властивості шліхти наведені в Таблиці 1. Прикладе Склад шліхти, мас.% м'який парафін 99,60 калієво-алюмінієві квасці 0,40 Ванну вощильного пристрою шліхтувальної машини наповнюють м'яким парафіном. Нагрівають до 55°С. Витримують до повного розплавлення м'якого парафіну. При перемішуванні в розплав парафіну додають калієво-алюмінієві квасці. Шліхтують джутокенафне прядиво лінійної щільності 340текс. Фізико-хімічної властивості шліхти наведені в Таблиці 1. Приклад 9 Склад шліхти, мас.% крохмаль картопляний 6,00 хлорамін 0,004 гліцерин 0,12 олія 0,20 мило господарське 0,12 вода до 100,00 Шліхту готують таким чином; в реактор для приготування шліхти заливають воду і нагрівають до 25-30°С. При перемішуванні засипають крохмаль. Додають хлорамін попередньо розведений у воді при 25-30°С. Піднімають температуру до 98°С і проводять клейсте риза цію крохмалю на протязі 35 хв. За 5 хвилин до кінця приготування шліхти вводять всі інші компоненти які зазначаються в рецепті. Масу перемішують на протязі 10хв. Шліхтують бавовняне основне прядиво лінійної щільності 50 текс. ФІЗИКО-ХІМІЧНІ властивості шліхти наведені в Таблиці 1. Таблиця 1 КІЛЬКІСНИЙ склад фізико-хімічні властивості шліхти Номер прикладу 1 2 3 4 5 6 (прототип) 7 8 Вміст компонентів в складі, мас. /о Крохмаль М'який (кукурудзяний) парафін 4,50 0,80 0,80 4,50 4,50 0,80 4,50 0,80 4,50 0,80 4,50 0,80 99,60 99,60 Каолін або квасці 0,10 0,20 0,30 0,40 0,50 0,40 0,40 Вода До До До До До До 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 Ступінь Відносна Кислотність розщеплення в'язкість рН крохмалю 1,58 1,65 1,70 1,69 1,72 1,42 1,51 1,51 7,20 7,25 7,30 7,40 7,50 7,20 87,0 87,8 88,6 88,0 89,3 86,5 10218 Шліхтування основного прядива шліхтою, яка в якості адгезиву містить крохмаль (приклади 1-6 та 9) проводили на шліхтувальних машинах ШКВ140, ШКВ-180 за режимами, регламентованими приготувальними цехами ткацького виробництва [3]. 8 Обробку основ м'якими парафінами (приклади 7-8) здійснювали на шліхтувальних машинах (ШБ140, ШКВ-180), які оснащені пристроями для вощіння за технологією сухого шліхтування згідно [4] та [7], при наступних основних параметрах обробки основного прядива на шліхтувальній машині (Таблиця 2). Таблиця 2 Основні параметри основного прядива на шліхтувальній машині Параметр Тиск в жалі валів Температура води в на машині, клейовій ванні, °С атм Значення параметрів 2,0-2,5 25-40 Вологість прядива перед обробкою м'яким парафіном, % 6-7* 14-15** Температура розплаву м'якого парафіну, °С 45-55 Примітка: * - бавовняне прядиво **- льняне прядиво Витяжка пряжі % 0,25-0,30 Співвідношення швидкості Заглиблення ролика у ванну з вощіння та вощильного ролика м'яким парафіном, мм 30/1-50/1 1-1,5 При обробці основного прядива за технологією сухого шліхтування м'якими парафінам (приклади 7-8) клейову ванну шліхтувальної машини заповнюють водою, ванну вощильного пристрою - розплавом м'якого парафіну. Основне прядиво зволожується в клейовій ванні водою, віджимається на віджимних валах. Зволожені основи надходять до сушильних відділів машини і висушують до вологості, регламентованої вимогам ткацького виробництва (Таблиця 2). Далі, основне прядиво з регламентованою вологістю проходить через вощильний пристрій з Приклей м'якого парафіну, % 0,8-1,4 розплавом м'якого парафіну з добавками каоліну або квасців. Парафін наноситься на основи за рахунок контакту прядива з поверхнею вощильного ролика, який занурений в розплав м'якого парафіну. Після цього основи проходять через цінові прутки, ділильний рядок і намотуються на ткацькі навої. Фізико-механічні характеристики та показники процесу ткацтва целюлозних основ, ошліхтованих згідно відомих технологій - аналогу (рецепт 9), прототипу (рецепт 6) та запропонованого винаходу наведені в Таблиці 3. Таблиця З Фізико-механічні властивості ошліхтованої основної пряжі та показники процесу ткацтва Номер прикладу По винаходу 1 2 3 4 5 Прототип 6 По винаходу 7 8 Аналог 9 Приклей, % Вологість Збільшення Збільшення Збільшення адгезії Обривність розривного основи, Кр МП ошліхтованої розривного ПЛІВКИ ШЛІХТИ ДО пряжі, навантаження, подовження, обр/м прядива (+-0,1) (+-0,1) % (+ -0,2) %(+-0,1) (+ -0,2) % (+ -0,2) 21,12 0,9 6,9 13,22 16,70 0,06 5,1 5,2 0,9 7,0 22,40 12,85 18,41 0,05 5,2 23,21 12,25 19,25 0,05 1,0 7,1 7,2 23,52 5.3 12,10 19,30 0,04 1,1 5,3 7,2 23,56 12,00 0,04 19,20 1,1 5,0 6,8 20,12 0,9 14,28 0,08 15,82 1,45 14,5 12,50 15,36 0,04 1,50 6,2 12,68 11,46 16,41 0,05 5,3 6.7 20,82 16,83 0,12 Із даних, наведених в Таблиці 3 видно, що запропоновані склади, згідно винаходу, дозволяють покращити якісні та технологічні властивості ошліхтованого основного прядива із целюлозних волокон, та підвищити ефективність переробки в ткацтві, порівняно з відомими технічними рішеннями. Розшліхтовку основ оброблених м'якими парафінами, здійснюють шляхом відварки їх в лужному розчині, з додаванням ПАР в процесі відбілювання. Таким чином, як випливає з прикладів та даних, наведених в таблицях 1, 2, З, запропоноване технічне рішення дозволяє: 9 10218 - зменшити витрати на 20-30% (рецепти 1-5), або 100% (рецепти 7-8) крохмалю та олії, які одержують із харчових продуктів; виключити із складу шліхти добавки спеціального призначення, а саме, розчеплювачі, піногасники, змочувані та ін.; підгримувати практично постійну конденсатну вологість основ в процесі ткацтва; - зменшити пиловиділення і, таким чином, покращити санітарно-гігієнічні умови праці в ткацькому виробництві; підвищити ефективність процесу ткацтва за рахунок зниження обривності. Джерела інформації: 1. Сарибеков Г.С., Осик Ю.И., Видющенко Е.Н., Губенко А.И. Заменители пищевого сырья в текстильной промышленности. - К.: Техника, 1987.-c.184. 2. Ганзюк Л.И. Новые шлихтующие препараты. -К.: Техніка, 1991.-c.166. Комп'ютерна верстка Н Лисенко 10 3. Справочник по льноткачеству / Р.Д.Дружинина и др. - М.: Легпромбытиздат, 1985.с.424 (аналог). 4. Живетин В.В., Ольшанская А.В., Островская А.В. Рекомендации по шлихтованию основ с применением мягкого парафина// Текстильная промь(шленость.-1987.- №7. 5. Хвала А, Ангер В. Текстильновспомогательные вещества. М.: Легпромбытиздат. 1991 .-с.434. 6. Авторское свидетельство СССР №1109486 кл. D06M13/02, 1981. 7. Авторское свидетельство СССР №1199846 кл. D06M13/02, 1982. 8. Авторское свидетельство СССР №1513055 кл. D06M13/02, 1981 (прототип). 9. Авторское свидетельство СССР №14562 кл. C10G73/06, 1961 (аналог). 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