Состав для обработки пряжи из полиэфирных волокон
Владельцы патента RU 2341602:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ИГХТУ) (RU)
Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов, в частности к обработке пряжи из полиэфирных волокон, и может быть использовано в текстильной промышленности. Состав для обработки пряжи из полиэфирных волокон включает мас.%: 50-54 полиэтиленгликоля-400, 42-44 глицерина и 4-6 этилового спирта. Использование изобретения обеспечивает достижение высокого коэффициента сцепления волокон в пряже (коэффициент статического трения) и низкого коэффициента трения пряжи, обработанной в растворе, по металлу деталей машин (коэффициент трения скольжения). 1 табл.
Изобретение относится к области обработки пряжи из полиэфирных волокон и может найти применение на всех фабриках и комбинатах, перерабатывающих полиэфирные волокна.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен состав для обработки пряжи из полиэфирных волокон, повышающий коэффициент сцепления волокон (коэффициент статического трения):
| Стеарокс-6 | 0,5-1,5% |
| Вода | 99,5-98,5% |
[Текстильно-вспомогательные вещества. Каталог / Е.Н.Анищук [и др.]; Черкассы: НИОПиК, НИИТЭХИМ, 1980, - 168 с.; Е.Ф.Фелинковская, З.Г.Серебрякова. Текстильно-вспомогательные вещества в производстве химических волокон. М.: Химия, 1970, - 208 с.].
Недостатками аналога является то, что необходимо строго выдерживать заданную концентрацию рабочего раствора Стеарокса-6, избыточное содержание препарата придает полиэфирным волокнам слишком большую гладкость вследствие чего резко снижается коэффициент сцепления волокон и обрывность пряжи доходит до 0,15-0,25 обрывов/м.
Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, то есть прототипом, является состав для обработки полиэфирных текстильных волокон и пряжи [пат. РФ. 2222653, МПК7 D06М 1302, 13/184. Опубл. 27.01.2004. Бюл. №3]. Прототип содержит следующие компоненты, мас.%:
| Полиэтиленгликоль-400 | 55-60 |
| Моноалкиловые эфиры | |
| первичных жирных кислот | 25-30 |
| Триэтаноламин | 3-7 |
| Уксусная кислота (25% р-р) | 7-13 |
Недостатком прототипа является то, что обработанные полиэфирные волокна имеют низкий коэффициент сцепления волокон (коэффициент статического трения) - 16 и высокий коэффициент трения скольжения пряжи по металлу - 0,25, кроме того, состав растворяется только в горячей воде, что увеличивает энергозатраты при обработке полиэфирного волокна.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Изобретательская задача состояла в разработке состава для обработки пряжи из полиэфирных волокон, обеспечивающего высокий коэффициент сцепления волокон (коэффициент статического трения) и низкий коэффициент трения пряжи по металлу деталей машин (коэффициент трения скольжения).
Поставленная задача достигается путем создания состава для обработки пряжи из полиэфирных волокон, включающего полиэтиленгликоль-400, который дополнительно содержит глицерин и этиловый спирт, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Полиэтиленгликоль-400 | 50-54 |
| Глицерин | 42-44 |
| Этиловый спирт | 4-6 |
Полиэтиленгликоль с молекулярной массой 400 (ПЭГ-400) выпускается согласно ТУ 2483-167-05757587-2000 [«Вредные вещества в промышленности» ч.1. Изд. 6-е, испр. Л.: Изд-во «Химия», 1971, с.832. Табл.57].
Глицерин выпускается согласно ГОСТ 6259-75. Он придает пряже эластичность и мягкость, используется в качестве антисептика гигроскопической добавки к краскам для печатания при производстве синтетического шелка и шерсти.
Этиловый спирт выпускается согласно ГОСТ 51652-2000 и используется в медицине для приготовления настоек, экстрактов и лекарств наружного и внутреннего применения. В химической промышленности он используется для приготовления растворов индикаторов и химического анализа текстильно-вспомогательных веществ.
При проведении поиска не обнаружено использование глицерина и этилового спирта для повышения коэффициента трения полиэфирного волокна по волокну и для снижения коэффициента трения полиэфирного волокна по металлу.
СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Пример 1. 50 г (50 мас.%) полиэтиленгликоля с молекулярной массой 400 (ПЭГ-400), 44 г (44 мас.%) глицерина и 6 г. (6 мас.%) этилового спирта помещают в стеклянную посуду и тщательно перемешивают смесь при температуре 20-25°С и времени 15 мин. Состав для обработки полиэфирных волокон получают в виде густой бесцветной прозрачной жидкости.
Пример 2. 52 г (52 мас.%) ПЭГ-400 и 43 г (43 мас.%) глицерина и 5 г. (5 мас.%) этилового спирта помещают в стеклянную посуду и тщательно перемешивают смесь при температуре 20-25°С в течение 15 мин. Полученный состав готов к применению в качестве состава для обработки полиэфирных волокон.
Пример 3. 54 г (54 мас.%) ПЭГ-400 и 42 г (42 мас.%) глицерина и 4 г (4 мас.%) этилового спирта помещают в стеклянную посуду и тщательно перемешивают смесь при температуре 20-25°С в течении 15 мин, после чего состав для обработки полиэфирных волокон готов к применению.
Полученные составы для обработки пряжи из полиэфирных волокон (в виде густой жидкости) стабильны в течение 30 суток (не меняют свойства), содержание активного вещества - 100%.
При использовании полученных составов упрощается технология приготовления растворов для обработки пряжи, т.к. состав растворяется в воде при температуре 20-25°С, что позволяет экономить энергозатраты.
Для обработки пряжи из полиэфирного волокна (процесса подготовки основ к ткачеству) применяют 1-2-%-ные водные растворы состава по примерам 1-3.
Растворы из составов для обработки пряжи из полиэфирных волокон получают следующим способом:
1 г (1 мас.%) состава для обработки полиэфирной пряжи, полученного по примеру 1, помещают в стеклянную посуду, добавляют 99 г (99 мас.%) воды и перемешивают до полного растворения. Таким же способом получили 1%-ные растворы из составов для обработки текстильных волокон и пряжи по примерам 2 и 3.
2 г (2 мас.%) состава для обработки пряжи из полиэфирных волокон по примерам 1-3 с 98 г (98 мас.%) воды, при перемешивании до полного растворения, дают 2%-ные растворы, которыми обрабатывают волокна и пряжу.
Указанные растворы имеют рН 7,1-8, вязкость при 20°С 1,23-1,35 сСт, поверхностное натяжение 44-46 Н/м, стабильность растворов - не менее 24 часа.
Полученные растворы из составов для обработки пряжи из полиэфирных волокон 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-4-180.
Результаты испытаний приведены в таблице.
| № примеров | Коэффициент сцепления волокон (коэффициент статического трения) | Коэффициент трения скольжения пряжи по металлу |
| 1 | 2 | 3 |
| 1%-ный раствор состава по примерам: | ||
| 1 | 18,3 | 0,181 |
| 2 | 18,9 | 0,203 |
| 3 | 19,4 | 0,232 |
| Прототип 1%-ный раствор | 15,9 | 0,24 |
| 2%-ный раствор состава по примерам: | ||
| 1 | 18,6 | 0,178 |
| 2 | 19,6 | 0,185 |
| 3 | 19,7 | 0,192 |
| Прототип 2%-ный раствор | 16,0 | 0,25 |
Из таблицы видно, что после обработки в растворах коэффициент сцепления волокон увеличился, по сравнению с прототипом, в 1,14-1,23 раза, а коэффициент трения скольжения пряжи по металлу уменьшился в 1,08-1,40 раза.
Дополнительными преимуществами изобретения являются:
- снижение обрывности пряжи на станках СТБ-4-180 до 0,04 об/м (в среднем) при норме не более 0,35 об/м;
- улучшение качественных показателей пряжи: разрывная нагрузка, удлинение, эластичность;
- исчезли дефекты пряжи, возникающие при трении о нитепроводящие металлические детали станка: пушение нитей, «шайбочки» и т.п.;
- снижение электризуемости волокон на 2-3 порядка.
Состав для обработки пряжи из полиэфирных волокон, включающий полиэтиленгликоль-400, отличающийся тем, что он дополнительно содержит глицерин и этиловый спирт при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Полиэтиленгликоль-400 | 50-54 |
| Глицерин | 42-44 |
| Этиловый спирт | 4-6 |
