ШЛИХТА ДЛЯ ПРЯЖИ ИЗ СМЕСИ ПОЛИЭФИРНЫХ И ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ВОЛОКОН Российский патент 1997 года по МПК D06M15/333 D06M15/09 D06M101/06 D06M101/32 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для шлихтования смесовых пряж.

В качестве основных клеящих препаратов для шлихтования пряжи из смеси полиэфирных и целлюлозных волокон в настоящее время широко используют водные растворы предельно гидролизованных поливиниловых спиртов (ПВС). Многолетний опыт применения этих препаратов для шлихтования смесовых пряж подтвердил их высокую эффективность. Однако, обладая высокой адгезией к химическим и натуральным волокнам, предельно гидролизованные ПВС характеризуются недостаточной скоростью растворения пленки шлихты в воде, что существенно осложняет технологию расшлихтовки суровых тканей, а это, в свою очередь, в ряде случаев приводит к возникновению массового брака по причине "пятен от шлихты".

Известна композиция для шлихтования смесовых пряж на основе водного раствора предельно гидролизованного ПВС, полученного путем омыления поливинилацетата (степень омыления 98-100%) [1]
Недостатком данной шлихтующей композиции является неполная вымываемость шлихты из суровой ткани после ее термообработки, что приводит к снижению качества готовой ткани по причине образования пятен от шлихты.

Наряду с полностью гидролизованными поливиниловыми спиртами используют и частично гидролизованные поливиниловые спирты с содержанием ацетатных групп 8-10 мас. и более (винороль Т и винороль ТН фирмы "Хехст") [2] Шлихта на основе этих спиртов обладает достаточной скоростью растворения в воде, что обеспечивает высокий уровень вымываемости ее в процессе расшлихтовки суровых тканей. Однако практическом использовании данной шлихты наблюдается обильное пенообразование как в реакторе, так и в процессе шлихтования пряжи на машинах, что значительно осложняет технологический процесс шлихтования. Применением пеногасителей не всегда удается устранить этот недостаток, осложняющий как технологию приготовления шлихты, так и шлихтование пряжи на скоростных шлихтующих машинах.

Наиболее близкой к изобретению является композиция [3] для шлихтования полиэфирно-целлюлозной пряжи на основе поливинилового спирта марки ВД, молекулярная масса которого составляет 60•10³-80•10³, характеризуемая динамической вязкостью 4% водного раствора при 20^oC 30-60 мПа•с, содержащего 0,3-0,5 мас. винилового эфира уксусной кислоты и до 10 мас. ацетата натрия при следующем соотношении компонентов, мас.

Поливиниловый спирт марки "ВД" 4,5
Натрийкарбоксиметилцеллюлоза 3,0
Уксусная кислота до pH=7 0,15-0,20
Глицерин 0,5
Вода остальное
Недостатком известной шлихты является неудовлетворительная скорость растворения пленки шлихты в воде после термообработки ошлихтованной пряжи на барабанах шлихтовальных машин и особенно после опаливания суровой ткани на газоопальных машинах, что приводит к неполной вымываемости пленки шлихты и соответственно к образованию массового брака готовой ткани.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания такой композиции для шлихтования смесовых пряж на основе сополимера винилового спирта, которая обеспечивала бы достаточную скорость растворения ее в воде после термообработки отшлихтованной пряжи и опаливания суровых тканей, что обеспечило бы полную вымываемость ее в процессе расшлихтовки и в то же время не наблюдалось бы интенсивного пенообразования в процессе приготовления шлихты и шлихтования пряжи на шлихтующих машинах.

Эта цель достигается тем, что шлихта, содержащая сополимер винилового спирта, натрийкарбоксиметилцеллюлозу, мягчитель и воду, содержит в качестве названного сополимера сополимер винилового спирта с виниловым эфиром уксусной кислоты с содержанием эфирных групп 2,0-4,0 мас. и ацетата натрия не более 1,0 мас. и дополнительно антивспениватель при следующем соотношении компонентов, мас.

Сополимер винилового спирта с виниловым эфиром уксусной кислоты 3,0-6,0
Натрийкарбоксиметилцеллюлоза 2,0-5,0
Мягчитель 0,2-0,5
Антивспениватель 0,015-0,05
Вода остальное
Молекулярная масса данного сополимера, равная 43•10³-55•10³, характеризуется величиной динамической вязкости 4% водного раствора при 20^oC в диапазоне 15-25 мПа•с.

Сополимер содержит 96-98 мас. звеньев винилового спирта и 2-4 мас. звеньев винилового эфира уксусной кислоты .

Синтез сополимеров винилового спирта, в том числе, и используемого в составе заявленной шлихты, описан в известной работе. Нами экспериментально установлено, что синтез заявленного сополимера винилового спирта из поливинилацетата (ПВА) достигается периодическим способом при модуле ванны 1:7 1:8, количестве щелочи 0,8-1,2 моль/100 мольных звеньев ПВА при температуре 35-37^oC.

Экспериментальные данные, приведенные в табл. 1, подтверждают, что разработанная технология синтеза позволяет получать сополимер с содержанием эфирных групп 2-4 мас. и ацетата натрия не более 1 мас.

Шлихту готовят следующим образом.

В реактор заливают холодную воду и при включенных мешалках небольшими порциями загружают размельченную карбоксиметилцеллюлозу. После перемешивания массы в течение 15 мин. ее нейтрализуют уксусной кислотой до pH=6,5-7,0. Затем постепенно загружают сополимер винилового спирта и винилового эфира уксусной кислоты. После перемешивания в течение 25-30 мин в реактор дополнительно вводят мягчитель и антивспениватель, предварительно разведенные в теплой воде. Включают острый пар, массу подогревают до 80-85^oC и варят шлихту в течение 1,0-1,5 ч до полного растворения комочков и получения однородного раствора. Доливают воду до заданного объема, подогревают острым паром до 80^oC, тщательно перемешивают в течение 10 мин, и шлихта готова к использованию.

В качестве антивспенивателя и мягчителя шлихта может содержать различные известные для этих целей вещества.

В качестве наиболее эффективного антивспенивателя шлихта может содержать препарат БА, представляющий собой смесь следующих компонентов, мас.

Полипропиленоксид 76-80
Моноаллиловый эфир этиленгликоля 2,0-2,5
1,4-эпокси-2,3-дигидроксиалкиловый эфир олеиновой кислоты 2,0-3,0
Полиметилсилоксан остальное
Наряду с данным антивспенивателем могут использоваться также препарат триксан, представляющий собой смесь трибутилового эфира ортофосфорной кислоты (98 мас.) и полиметилсилоксановой жидкости (2 мас.), препарат АС-60 - 60%-ный раствор на основе полиметилсилоксановой кислоты.

В качестве мягчителя шлихта может содержать глицерин, олеиновую кислоту, хлопковое масло.

Шлихтование пряжи производят на шлихтовальных машинах типа ШБ-11/140 при скорости прохождения основы 55-60 м/мин. Температура шлихты в ванне составляет 78-80^oC, давление в пневмосистеме отжима 1,1-1,8 дин/мм², а температура поверхности сушильных барабанов 110-150^oC.

Для экспериментальной проверки заявленного состава шлихты были подготовлены следующие композиции.

Пример 1
В реактор заливают 650 л холодной воды и при включенных мешалках постепенно загружают 30 кг размельченной натрийкарбоксиметилцеллюлозы. После перемешивания массы в течение 15 мин ее нейтрализуют уксусной кислотой до pH= 6,5-7,0. Затем постепенно загружают 45 кг сополимера винилового спирта и винилового эфира уксусной кислоты, содержащего 4 мас. звеньев эфирных групп и 1,0 мас. ацетата натрия. После перемешивания в течение 25-30 мин в реактор дополнительно вводят 5 кг глицерина и 0,25 кг антивспенивателя "БА". Включает острый пар, массу подогревают до 80-85^oC и варят шлихту в течение 1,0-1,5 ч. до полного растворения комочков и получения однородного раствора. Доливают воду до объема 1000 л, подогревают острым паром до 80^oC, тщательно перемешивают в течение 10 мин. Шлихта готова к использованию.

Шлихтование смесовой пряжи производят на шлихтовальных машинах типа ШБ-11/140 при скорости прохождения основы 55-60 м/мин, температуре шлихты в ванне 78-80^oC, давлении в пневмосистеме отжима 1,1-1,8 дин/мм² и температуре поверхности сушильных барабанов 110-150^oC.

Пример 2 (Сравнительный с использованием известной шлихты прототипа)
Технология шлихты соответствует примеру 1 за исключением того, что вместо сополимера используют поливиниловый спирт марки ВД, содержащий 0,4 мас. винилового эфира уксусной кислоты (эфирные группы) и 10,0 мас. ацетата натрия, а продолжительность варки шлихты составляет 2-3 ч.

Пример 3
Технология приготовления шлихты соответствует примеру 1 за исключением того, что используют сополимер винилового спирта, содержащий 2,0 мас. винилового эфира уксусной кислоты и ацетата натрия 0,1 мас.

Примеры 4
Технология приготовления шлихты соответствует примеру 1 за исключением того, что используют сополимер винилового спирта, содержащего 8,0 мас. звеньев винилового эфира уксусной кислоты и 2,0 мас. ацетата натрия.

Пример 5
Технология приготовления шлихты соответствует примеру 1 за исключением того, что концентрации сополимера винилового спирта и винилового эфира уксусной кислоты составляют 6 мас. а концентрация карбоксиметилцеллюлозы 2 мас.

Пример 6
Технология приготовления шлихты соответствует примеру 1 за исключением того, что концентрация сополимера винилового спирта и винилового эфира уксусной кислоты составляет 3,0 мас. а концентрация карбоксиметилцеллюлозы - 5,0 мас.

Пример 7
Технология приготовления шлихты соответствует примеру 1 за исключением того, что вместо глицерина используется олеиновая кислота в количестве 0,2 мас.

Пример 82 Технология приготовления шлихты соответствует примеру 1 за исключением того, что вместо антивспенивателя БА используется триксан в количестве 0,05 мас.

Результаты определения скорости растворения пленки шлихты после ее термообработки в воде при 70^oC, определяющей вымываемость шлихты из суровой ткани в процессе ее расшлихтовки, представлены в табл. 2. В этой же таблице приведены результаты определения удельной разрывной нагрузки ошлихтованной ровницы, характеризующей адгезионные (клеящие) свойства шлихты и представляющие собой отношения разрывной нагрузки ровницы (в cH) к фактической величине истинного приклея (в) на данной ровнице, характеристики прочности пленки (удельная разрывная нагрузка) и эластичности пленки (относительное разрывное удлинение). Здесь же приведены результаты определения пенообразования до и после введения антивспенивателя.

Из предварительных результатов видно, что новый клеящий препарат на основе винилового спирта, не уступая шлихте на основе ПВС марки ВД по прочности и эластичности пленки шлихты, несколько превосходит ее по адгезионным свойствам и существенно (2,5-3,3 раза) превосходит по скорости растворения пленки шлихты в воде, что, как показали производственные пробы на Чайковском КШТ, обеспечивает полную вымываемость шлихты из суровой ткани в процессе ее расшлихтовки и полное исключение брака готовой ткани по причине пятен от шлихты.

Представленные результаты свидетельствуют также о том, что пенообразование как в процессе приготовления опытной шлихты, так и шлихтования пряжи, находится в допустимых пределах (менее 1% от объема шлихты). В то же время при использовании шлихты на основе частично гидролизованных ПВС (пример 4) пенообразование выходит за допустимый предел, что осложняет технологию шлихтования пряжи.

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для шлихтования смесовых пряж. Для увеличения скорости растворения пленки шлихты в воде после термообработки суровой ткани в качестве сополимера винилового спирта шлихта содержит 3,0-6,0 мас.% сополимера винилового спирта с виниловым эфиром уксусной кислоты с содержанием эфирных групп 2,0-4,0 мас. % и ацетата натрия не более 1,0 мас.%; натрийкарбоксиметилцеллюлозу 2,0-5,0 мас.%; мягчитель 0,2-0,5 мас.%; антивспениватель 0,015-0,05 мас.% и воду. 2 табл.

Шлихта для пряжи из смеси полиэфирных и целлюлозных волокон, содержащая сополимер винилового спирта с виниловым эфиром уксусной кислоты, натрийкарбоксиметилцеллюлозу, мягчитель и воду, отличающаяся тем, что она содержит сополимер винилового спирта с виниловым эфиром уксусной кислоты с содержанием эфирных групп 2 4 мас. и остаточным содержанием ацетата натрия не более 1 мас. и дополнительно антивспениватель при следующем соотношении компонентов, мас.

Сополимер винилового спирта с виниловым эфиром уксусной кислоты с содержанием эфирных групп 2 4 мас% и остаточным содержанием ацетата натрия не более 1 мас. 3 6
Натрийкарбоксиметилцеллюлоза 2 5
Мягчитель 0,2 0,5
Антивспениватель 0,015 0,050
Вода Остальноее