Состав для обработки текстильных волокон и пряжи

 

Изобретение относится к обработке текстильных волокон и пряжи. Состав для обработки содержит, мас.%: полиэтиленгликоль - 400 55-60, моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе жирных кислот 25-30, триэтаноламин 3-7, уксусную кислоту (25%-ную) 7-13. Технический результат - высокий коэффициент сцепления волокон в пряже. 1 табл.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ Изобретение относится к области обработки текстильных волокон и пряжи (шерстяных, синтетических и их смесей) и может найти применение на всех фабриках и комбинатах, производящих шерстяные и полушерстяные ткани.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ Известны водно-масляные растворы для обработки шерстяной и смеси с синтетической пряжи, содержащие минеральное масло - Ивастат ШЛ (ТЗ 55-200) и Замасливатель Б-73 (ТУ 6-14-99-80), серийно выпускаемые заводом "Химпром" (г. Иваново). Недостатками таких водно-масляных эмульсий являются низкие значения коэффициента статического трения между обработанными волокнами (коэффициент сцепления), что приводит к проскальзыванию волокон и разрушению пряжи. Кроме того, увеличивается количество моющих средств для удаления минерального масла в дальнейшей переработке пряжи и необходимость улавливания минеральных масел в сточных водах. Обрывность пряжи, обработанной в этих растворах, доходит до 0,3-0,35 обр./м.

Известны также препараты, не содержащие минеральных масел и жиров, к которым можно отнести Ворсолит ХП (ТУ 2484-157-05744685-98), поставляемый заводом "Ивхимпром". Концентрат этого препарата готовится на основе жидких парафинов и эмульгаторов. Концентрат растворяют для обработки пряжи в горячей воде, полученная эмульсия стабильна в течение суток, что усложняет технологию приготовления раствора и работу с ним. К недостаткам этого раствора относятся также невысокий коэффициент статического трения (коэффициент сцепления волокон) - до 15,2 и высокий коэффициент трения скольжения обработанной пряжи по металлу фурнитуры - 0,332.

Эти же недостатки присущи замасливающему раствору для переработки волокон Леомину αSN (фирма "Хехст"; информлист "Хехст АГ" Д-6230, Франкфурт - на Майне, 80).

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности признаков, то есть прототипом является состав для обработки текстильных волокон и пряжи (патент ЕР 0108925А2, МПК7 D 06 М 13/46, 23.05.1984).

Состав для обработки текстильных волокон и пряжи содержит следующие компоненты, мас.%: Неоксидированный полиэтилен - 10-30 Катионный эмульгатор - 3-10 Низшие карбоновые кислоты или гидроксил карбоновые кислоты с 1-4 С - атомами - 1-5 Парафин - 0-10 Сложный эфир жирной кислоты из 1 моль С₁₀-С₂₂ жирной кислоты и одно- или многоатомного спирта с 1-20 С - атомами - 0-8 Амидополиамин жирной кислоты - 0-10 Аддукт этиленоксида высших спиртов с 8-22 С - атомами - 0-5
Диметилполисилоксановая дисперсия с 30% активного вещества - 0-3
Защитный коллоид (поливиниловый спирт) - 0-1
Вода - До 100
Концентрат растворяется только в горячей воде. Недостатком является также низкий коэффициент сцепления обработанных волокон - 14,9. Кроме того, после обработки пряжи в растворе прототипа на полотне остаются белые полосы по основе, которые не удаляются при заварке ткани и требуют дополнительной операции промывки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретательская задача состояла в разработке состава для обработки текстильных волокон и пряжи, обеспечивающего высокий коэффициент сцепления волокон в пряже (коэффициент статического трения) и низкий коэффициент трения пряжи, обработанной в растворе, по металлу машин (коэффициент трения скольжения), и дополнительные преимущества, а именно: низкая обрывность пряжи, повышенные физико-механические показатели (разрывная нагрузка, удлинение, эластичность), уменьшенные дефекты пряжи (пушение нитей, "шайбочки", "перемычки" и т.п.), полосы на полотне от обработки в составе.

Поставленная задача достигается путем создания состава для обработки текстильных волокон и пряжи, включающего полиэтиленгликоль-400, моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных кислот, а также уксусную кислоту и триэтаноламин, при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Полиэтиленгликоль-400 - 55-60
Моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных кислот - 25-30
Триэтаноламин - 3-7
Уксусная кислота 25%-ная - 7-13
Полиэтиленгликоль с молекулярной массой 400 (ПЭГ-400) выпускается согласно ТУ 2483-167-05757587-2000 и используется в изобретении в качестве пластификатора.

Моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных кислот выпускаются согласно ГОСТ 10730-64 под названием ОС-20. Назначение препарата ОС-20-антистатик.

Триэтаноламин соответствует ТУ 6-09-2448-72.

Уксусная кислота (СН₃СООН) серийно выпускается согласно ГОСТ 61-75.

Использование заявленной совокупности существенных признаков позволяет получить достигаемый технический результат, а именно:
увеличить коэффициент сцепления обработанных в составе волокон шерстяной, синтетической пряжи и их смесей (коэффициент статического трения) в 1,1-1,2 раза и уменьшить коэффициент трения пряжи по металлу машин в процессе переработки (коэффициент трения скольжения) в 1,17-1,3 раза, снизить обрывность пряжи в 2,0-2,5 раза.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1. 55 г (55 мас.%) полиэтиленгликоля с молекулярной массой 400 (ПЭГ-400) и 25 г (25 мас.%) моноалкилового эфира полиэтиленгликоля на основе первичных жирных кислот помещают в стеклянную или эмалированную посуду и нагревают на водяной бане при температуре 70-80^oС до полного расплавления моноалкилового эфира полиэтиленгликоля на основе первичных жирных кислот. Смесь тщательно перемешивают, после чего нагревание заканчивают. В теплую смесь добавляют 7 г (7 мас.%) триэтаноламина и 13 г (13 мас.%) уксусной кислоты (25%-ной), после чего смесь снова перемешивают. После остывания получают состав для обработки текстильных волокон и пряжи в виде пасты цвета слоновой кости.

Пример 2. 58 г (58 мас.%) ПЭГ-40 и 27 г (27 мас.%) моноалкилового эфира полиэтиленгликоля нагревают в стеклянной или эмалированной посуде до расплавления моноалкилового эфира полиэтиленгликоля, тщательно перемешивают смесь и отключают нагрев. В теплую смесь добавляют 5 г (5 мас.%) триэтаноламина и 10 г (10 мас.%) уксусной кислоты (25%-ной) и тщательно перемешивают смесь. Полученная смесь готова к применению в качестве состава для обработки текстильных волокон и пряжи.

Пример 3. 60 г (60 мас.%) ПЭГ-400 и 30 г (30 мас.%) моноалкилового эфира полиэтиленгликоля нагревают на водяной бане в стеклянной или эмалированной посуде до полного расплавления моноалкилового эфира и тщательно перемешивают смесь. Нагревание отключают и в теплую смесь добавляют 3 г (3 мас.%) триэтаноламина и 7 г (7 мас.%) уксусной кислоты (25%-ной). Смесь тщательно перемешивают, после чего состав для обработки текстильных волокон и пряжи готов к применению.

Полученные составы для обработки текстильных волокон (в виде пасты) стабильны в течение 30 суток (не меняют свойства, не расплавляются), содержание активного вещества - 100%.

При использовании полученных составов в виде пасты упрощается технология приготовления растворов для обработки волокон и пряжи, т.к. для получения растворов из отдельных компонентов растворение компонентов ведут при температуре 80-90^oС, состав в виде пасты растворяют в воде при температуре 40-45^oС. Длительность процесса получения раствора для обработки текстильных волокон и пряжи из отдельных компонентов в 1,5 раза превышает время получения раствора из составов по примерам 1-3.

Для замасливания текстильных волокон, предотвращающего их пушение и проскальзывание относительно друг друга, применяют 2-4%-ные водные растворы состава по примерам 1-3; для эмульсирования пряжи (процесса подготовки основ к ткачеству) применяют 1-2%-ные водные растворы состава по примерам 1-3.

Растворы из составов для обработки текстильных волокон и пряжи получают следующим способом.

1 г состава для обработки текстильных волокон и пряжи (в виде пасты), полученного по примеру 1, помещают в стеклянную посуду, добавляют 99 г воды и нагревают при перемешивании до температуры 40-45^oС до полного растворения. После охлаждения получают 1%-ный раствор для обработки пряжи. Таким же способом получали 1%-ные растворы из составов для обработки текстильных волокон и пряжи по примерам 2 и 3.

2 г составов для обработки текстильных волокон и пряжи по примерам 1-3 с 98 г воды, нагретые при перемешивании до полного взаимного растворения, дают 2%-ные растворы, которыми обрабатывают волокна и пряжу.

Указанные растворы имеют рН 6,5-7,2, вязкость кинематическую при 20^oС - 1,45-1,55 сСт, поверхностное натяжение - 44-46 МН/м, стабильность растворов - не менее 24 ч.

Полученные растворы из составов для обработки текстильных волокон и пряжи были испытаны на установках: коэффициент статического трения (коэффициент сцепления волокон) определяли на разрывной машине РМ-3, коэффициент трения скольжения пряжи по металлу - на приборе ТКИ-26-1 (фирмы "Метремпекс"). Обрывность пряжи определяли визуально на ткацких станках СТБ-2-175, СТБ-2-330, СТБ-4-180.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из таблицы видно, что после обработки в растворах коэффициент сцепления волокон увеличился, по сравнению с прототипом, в 1,13-1,17 раза, коэффициент трения скольжения пряжи по металлу уменьшился в 1,16-1,26 раза.

Растворы, полученные из заявляемого состава для обработки волокон и пряжи, были испытаны на машинах и станках камвольного комбината (г. Иваново) в производственных условиях.

Эмульсирование проводили контактным способом на сновально-ленточной и перегонно-эмульсионной машинах. Для обработки раствором использовали смесовую пряжу: шерсть - полиэфир с содержанием шерсти от 35 до 65%.

Влажность основной пряжи увеличилась после обработки в растворе до 15-16% (норма 9-18%). Обрывность пряжи на станках СТБ 2-175, СТБ 2-330, СТБ 4-180 снизилась до 0,09 обрывов/м (в среднем), при норме не более 0,35 обр. /м. Улучшились качественные показатели пряжи: разрывная нагрузка, удлинение, эластичность, гладкость.

Практически исчезли дефекты пряжи, возникающие при трении о нитепроводящие металлические детали станков и машин: "шайбочки", пушение нитей, образование "перемычек" и т.п.

Поскольку растворы с ПЭГ-400 бесцветны, то на полотне не остается полос от эмульсии и технологический процесс отделки ткани идет без изменения.

К достоинствам предлагаемого состава для обработки текстильных волокон и пряжи можно отнести также снижение в 2 раза температуры растворения состава и стабильность свойств состава в течение 30 суток.

Формула изобретения

Состав для обработки текстильных волокон и пряжи, содержащий уксусную кислоту, включающий пластификатор и антистатик, отличающийся тем, что в качестве пластификатора использован полиэтиленгликоль-400, в качестве антистатика - моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных кислот, а также дополнительно включает триэтаноламин при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиэтиленгликоль - 400 55-60

Моноалкиловые эфиры полиэтиленгликоля на основе первичных жирных кислот 25-30

Триэтаноламин 3-7

Уксусная кислота 25%-ная 7-13

РИСУНКИ

Рисунок 1