Шлихта для комплексных нитей и пряж из натуральных и химических волокон

 

ШИХТА ДЛЯ КОМПЛЕКСНЫХ НИТЕЙ И ПРЯЖ ИЗ НАТУРАЛЬНЫХ И ХИМИЧЕСЮК волокон, содержащая сополимер на основе соли метакриловой кислоты и акрилонитрила и воду, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью улучшения перерабатывающей способности нитей и пряж в ткачестве, она содержит в качестве сополимера соединение общей формулы А Шз Чсн2-свснг--сн х)р СООМе ш где X - fCH2-CR CH-chrj; R - -Н, -СНз; Me - К, Na, m 50,2-68,0 мол.%, п 13,9-34,0 мол.% i р 15,8-31,8 мол.% с мол.мае. 12000-105000 и дополнительно .биологически активный вспениватель на основе смеси соединений формулы С4С90(СзН40)-,5Н (П С с оксиэтилированными синтетическими жирными спиртами С,.-Ц,-фракции со средней степенью оксиэтилирования 2 и полисилоксаном общей формулы (R RSiO), где R - .-алкш1; R- Н; п 2-5, при следующем соотношении компонентов , мас.%: Сополимер фор3 ,0-10,0 мулы А Биологически активный антивспениватель на указанной ос0 ,1-0,5 нове Вода Остальное

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (11) Ñß1 4 D 06 М 15/263

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

0,1-О,5

Остальное

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2!) 3738392/28-05 (22) 04.05.84

{46) 30.12.85. Бюл. 9 48 (7I) Всесоюзный науччо-исследовательский и экспериментальный институт по переработке химических волокон (72) Л.И. Гандурин, Е.А. Смирнова, Н.Н. Шлычкова, Е.А. Павлова, О.К. Швецов, А.А. Ершов, В.Л. Цайлингольд, Е.П. Копылов и В.В. Козин (53) 677.024.15(088.8) . (56) Патент США Р 2819!89, кл. 428389, 1958.

Патент США - 3519477, кл. 427390, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 681135, кл. D 06 М 15/14, 1979.

Заявка Великобритании 9 1599981, кл. С 3 J, 1981, (54)(57) ШЛИХТА ДЛЯ КОМПЛЕКСНЫХ НИТЕЙ И ПРЯЖ ИЗ НАТУРАЛЬНЫХ И ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН, содержащая сополимер на основе соли метакриловой кислоты и акрилонитрила и воду, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью улучщения перерабатывающей способности нитей и пряж в ткачестве, она содержит в качестве сополимера соединение общей формулы А 113

+ ÑÍ2 СЯ + Ф СН -СИ -(Х)

Ill ) д р

СООИе CN где Х вЂ” jCH -CR=CH-CHRIS;

R —. -Н, -СНЭ!

Na NFò

m = 50,2-68,0 мол.Ж;

n = 13,9-34,0 мол.Х; р = 15,8-31,8 мол.X с мол.мас. 12000-105000 и дополнительно .биологически активный вспениватель на основе смеси соединений формулы

С1С90(С9Н1,0)15 Н с оксиэтилированными синтетическими жирными спиртами С -С, -фракции со средней степенью оксиэтилирования 2 и полисилоксаном общей формулы (R)R Si0)q, где R С„-С -алкил;

R - H;

n - =2-5

1 при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Сополимер формулы А 3,0-10,0

Биологически активный антивспениватель на указанной основе

Вода

1201380

40 ф5

Изобретение относится к текстиль" ной промышленности, а именно к химической технологии шлихтования натуральных и химических нитей и пряж перед ткачеством.

Цель изобретения - улучшение перерабатывающей способности нитей и пряж в ткачестве.

Используемый в составе предлагаемой шлихты сополимер ПЭМ получают в результате радикальной сополимериэации метакриловой кислоты, акри- лонитрила н диеиового мономера-пиперилена в водной среде в режиме самоэмульгирования в кислой среде с предварительной нейтрализацией части метакриловой кислоты.

Количественное содержание мономерных звеньев в сололимере практически соответствует содержанию исходных мономеров в смеси, так как степень превращения мономеров в процессе полимеризации составляет 100 . Степень нейтрализации (омыления) нелредельной кислоты во всех случаях составляет 10-30Х.

Наличие в макромолекуле сополимера ПЭМ большого количества гидрофильных и гидрофобных функциональных групп и типов связей является предпосылкой для повышенной адгезии шлихты к текстильным нитям различной химической природы, что позволяет значительно улучшить перерабатываю щую способность ошлихтованных нитей в процессе ткачества.

Кроме того, присутствие гидрофобного диенового компонента в акри" ловом сололимере оказывает существенное модифицирующее действие на .свойства акрилатного сополимера. Во" первых, этот компонент способствует повьпвению ад гезии к гидрофобным синтетическим нитям, например полиэфирным, во-вторых, он.дает возможность устранить такой существенный недостаток акриловых шлихт, обусловленный их повышенными гидрофильными свойствами, как "лилкость" в условиях большой относительной влажности ткацких цехов, а также позволяет исключить процесс последующего вощения основы.

С помощью изменения содержания диенового мономера можно регулировать эластичность защитной пленки шлихты, в частности уменьшить ее хрупкость, которая присуща пленкам

35 из известных акриловых полимеров, на пример из лолиакриловой кислоты.

Используемый для приготовления шлихты водный раствор сополимера ПЭМ получают следующим образом.

Пример 1. В реактор из нержавеющей стали с пропеллерной мешалкой емкостью 1,2 м загружают

600 Kl обескислороженной водной AR» зы, содержащей 7,2 кг едкого калия (степень нейтрализации метакриловой кислоты в этом случае составляет 10 ) и 4 кг персульфата калия. Затем в реактор подают смесь из технических мономеров, состоящую из 110 кг метакриловой кислоты (МАК), 30 кг акрилонитрила (НАК), 60 кг липерилена (ПП) и 2 кг регулятора дилроксида. Процесс полимеризации проводят при 60-70 С, причем за 18 ч степень превращения мономеров составляет практически 100 .

Затем в реактор вводят 325 кг 20Хного раствора едкого калия до полной нейтрализации карбоксильных групп калиевой щелочью. При этом латекс превращается в водный раствор сополимера. Процесс нейтрализации щелочью

0 проводят 2 ч при 70 С. Следы мономера и примеси отдувают из полученноо го раствора под вакуумом при 70 С

1-2 ч до содержания акрилонитрила 0,05Х. Готовый водный раствор сополимера ПЭМ с сухим остатком 20-25 разливают из реактора в тару.

Данные элементного анализа.

Сополимер для анализа коагулируют из раствора раствором серной кислоты, промывают водой и сушат лод вакуумом. Состав сополимера определяют следующим образом: связанный акрилонитрил ло содержанию азота, опреде— ленного методом Кьельдаля ° Содержание нитрила акриловой кислоты (HAK) ло примеру 1 составляет 15Х. Связанный диен определяют методом ИКспектроскопии по калибровочным графикам, ло интенсивности полос поглощения 980 и 1630 см . Содержание пилерилена (ПП) в сололимере в данном случае составляет 30 (+1,5 .).

Содержание нелредельной кислоты определяют расчетным путем по разности или лотенциометрическим титрованием спиртовой щелочью раствора сололимера в ДМФА. Содержание метакриловой кислоты (МАК) для данного примера составляет 55% (+ 4%).

1201 з

Молекулярная масса сополимера зависит в основном от содержания регулятора дипроксида. Молекулярную массу определяют методом светорассеяния в растворе диметилформамида.

Для данного примера она составляет

105000.

Предлагаемая шлнхта обладает хорошими поверхностно-активными свойствами. Поверхностное натяжение ЗЕ- lp ного водного раствора сополимера

ПЭМ составляет 30-44 мН/м, что является предпосылкой для хорошего смачивания поверхности текстильной нити, содержащей жировой замасливающий агент.

В процессе шлнхтования смываемый с нитей и пряж замасливатель накапливается в шлихтовальной ванне и сополимер ПЭМ будучи хорошим эмульгатором, препятствует осаждению жира и загрязнению нитей основы.

Сополимер ПЭМ обладает высокими собственными антистатическими свойствами, позволяющими устранить процесс электриэуемости искусственных и синтетических нитей и пряж в процессе ткачества, Кроме того, одним из существен-! ных преимуществ шлихты является отсутствие неприятного запаха, который присущ большинству акриловых т.

Так как сополимер ПЭМ обладает хорошими эмульгирующими свойствами, 35 то в процессе перемешивания он захватывает и стабилизирует пузырьки воздуха, что вызывает процесс пенообразования.

Для устранения процесса пенообра- 40 зования в композицию для шлихтования введен антивспениватель БА, (ТУ-6-17-07-31-?6).

Антивспениватель БА широко известен в текстильной промьппленнос- 45 ти и представляет собой смесь

90 мас.X пропанола Б 400 АН на основе соединения формулы

С4Н50(С5Н О) Н, 5 мас.7 ксилана О на основе смеси соединений формулы: 50 (R„ R SiO)„, где R„ - С„-С -алкил, R - H, n = 2-5 и 5 мас.7 синтанола ДТ2 на основе смеси соединений формулы С„Н „О(С Н О) Н, где m 2, n = 10-13. 55

Пример 2. 4 мас.X сополимера ПЭМ с мол.мас. 105000, полученного при мольном соотношении мо

380 4 номеров NAK : НАК : ПП = 49,8:18,5:

:31,7, разводят в 80 мас.Х воды, добавляют 0,1 мас.7 антивспенивателя БА, затем добавляют остальное количество воды до l00 мас.X ° перемешивают 10-15 мин до получения гомогенного раствора и нагревают до

58-60 С.

Полученным раствором шлихтуют основу из хлопчатобумажной пряжи

54/2 арт. 9262 на шлнхтовальной машине HlM-7-180 с контактным способом сушки ошлихтонанной пряжи при температуре сушильных барабанов по зонам: I - lQO С, II - 120 С, III - 100 С.

Переработку ошлихтованной основы осуществляют на станке АТПРВ-160.

Результаты переработки приведе ны в табл. I.

П р н м е р 3. 3 мас.X сополимера ПЭМ с мол. массой 65000, по- ., лученного при мольиом соотношении мономеров МАК : БАК : ПП = 68,0:

:13,9:18,1, разводят в 80 мас.Х воды, добавляют.0,3 мас.Ж антивспенивателя БА, затем доливают остальное количество воды до 100 мас.Х, перемешивают и нагревают до 58-60 С.

Полученным раствором шлнхтуют основу из вискозных комплексных нитей 22,2 текс на машинах ШБ-155-И с контактным способом сушки по зонам: I - 85.С, II - 84 С, III — 86 С.

Переработку ошлихтованиой основы осуществляют на станке ТВ-160.

Результаты переработки приведены в табл. l°.

Пример 4. 8 мас.X сополимера ПЭМ с мол.мае. 65000, полученного при мольном соотношении мономеров МАК : HAK : ПП 50,2:34,0:15,8 . разводят в 80 мас.X воды и готовят далее как в примере 3.

Полученным раствором шлихтуют основу из ацетатных комплексных нитей

l1,1 текс по примеру 3.

Ошлихтованную основу перерабаты" вают .на станке П-125 Е-А8.

Результаты переработки приведены в табл. I.

Пример 5. 10 мас.X сополимера ЛЭМ с мол.мас. 12000, полученного при мольном соотношении МАК:НАК:

:ПП 51,4:20,4:31,8, разводят в

80 мас.X воды, затем добавляют

0,5 мас.X антивспенивателя БА и неслуч отка ш вест1,84

),65

0,67 0,76 1,13

0,66 1,76 1,02

0,03 0,04 0,07

0,12 0,15 0,21

2,95

2 АТПРВ-160

3 ТВ-160

4 П-125-ZAB

5 П 125-ZA8

2,)6

2,04

2,85

4,9

5,4

5,3

3,8

4,1

4,3

5 12013 достающее по расчету количество воды до 100 мас,X. Далее готовят шлихту как в примере 3.

Полученным раствором шлихтуют основу из полиэфирных комплексных ни5 тей, текстурированных, 12,5 текс на шлихтовапьной машине ШБ-155-И с температурой сушильных барабанов по зонам: I — 90 С, II — 110 С, III—

60 С.

Переработку ошлихтов анной основы осуществляют на станке П-125-ЕА8.

Результаты переработки приведены в табл. 1, Hp и м е р 6. (С использованием шпихты — прототипа). 8 мас,X сополимера метакриловой кислоты, частично нейтрализованной NaOH, акрилонитрила и акриламида, полученного при мольном соотношении мономеров 56,0:27,0: 20

:17,0 с молекулярной массой 65000, растворяют в необходимом количестве воды (общий объем готовой шлихты—

100 л).при постоянном перемешивании

О и нагревании до 58-60 С. 25

Полученным раствором шлихтуют основу из ацетатных комплексных нитей !

1,1 текс по примеру 3.

В табл. 1 приведены данные по обрывности основных нитей и производительности ткацкого станка по примерам 2-5 по сравнению с результата" ми, полученными при использовании шлихты-прототипа, а также при использовании известной шлихты: для примера 2 — ПВС и Бевалоид — 400, для примера 3 — Бевалоид — 400, для примера 4 - шлихта Т8 (фирма BASF) на основе акрилового сополимера, для примера 5 — шлихта ПК (фирма ВАБГ, 40

ФРГ) на основе акрилового сополимера.

80 б

В табл. 2 приведены сравнительные данные, характеризующие способность к переработке основ из ацетат ных комплексных нитей, ошлихтованных составом, содержащим 8 мас.% сополимера ПЭМ с мол.массой 65000 при соотношении мономеров, мол.%:

NAK:БАК:ПП = 50,2:34,0:15,8, а также 0,3 мас.X антивспенивателя БА, согласно примеру 4, и основ, обработанных в аналогичных условиях шлихтой-прототипом по примеру 6.

Две последние колонки (составы I и II) соответствуют составам шлихт, содержание компонентов в которых лежит за пределами изобретения.

Состав Т, мас.% сополимер ПЭМ 2, антивспениватель БА 0,08, вода — остальное.

Состав II мас.%.: сополимер

ПЭМ 12; антивспениватель БА 06, вода — остальное.

Таким образом„ как показывают приведенные данные, предлагаемая шлихта обеспечивает улучшение способности текстильных нитей и пряж различной химической природы к переработке на различных типах ткацких станков, в результате чего снижается обрывность, повышается качестно изделиИ из нитей и пряж и повышается производительность процесса ткачества.

Использование предлагаемой шлихты для химических и натуральных комплексных нитей и пряж позволяет повысить производительность ткацкого оборудования за счет снижения обрывности основных нитей в среднем на

5% а также повысить сортность вырабатываемых тканей, Т а б л и ц а 1

1201380

Механическая адгезия шлихты к нити, Дж

8,68

6,01

5,50

7,96

Обрывность основных нитей, случай/метр

0i03

0,09

0,07!,2

Производительность ткацкого станка, м/ч

5,4

4,9

4,4

4,3

Заказ 7967/27 Тираж 4157 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитль Т. Сергеева

Редактор Л. Авраменко Техред Л.Мартяшова Корректор А. Обручар