ШЛИХТА ДЛЯ НИТЕЙ ИЗ НАТУРАЛЬНЫХ И ИСКУССТВЕННЫХ ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ВОЛОКОН Российский патент 2008 года по МПК D06M15/11 D06M15/01 D06M13/325 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано в ткацком производстве для шлихтования нитей из натуральных и искусственных волокон.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ.

Известна шлихта [Гордеев В.А., Волков П.В., Некрасов К.П. Хлопкоткачество. - М.: Легкая индустрия. 1969. С.131] из модифицированного крахмала и воды. Однако она имеет следующие недостатки:

- использование дорогостоящего модифицированного крахмала, в основном импортируемого;

- высокая чувствительность полученной пленки шлихты к изменениям влажности и температуры воздуха, вследствие чего снижается качество этой пленки;

- пленка шлихты не растворяется в воде и для ее устранения с поверхности текстильного материала перед последующими отделочными операциями требуется ферментативная или окислительная расшлихтовка, естественно, усложняющая и удорожающая производство.

Известна также [Гордеев В.А., Волков П.В., Некрасов К.П. Хлопкоткачество. - М.: Легкая индустрия. 1969. С.130] шлихта на основе натурального крахмала (картофельного, кукурузного). Она содержит крахмал, хлорамин в качестве расщепителя в количестве 0,3-0,4% от массы крахмала и воду.

Однако эта шлихта имеет следующие недостатки:

- разрывное удлинение ошлихтованных основных нитей значительно уменьшается, что приводит к высокой обрывности в ткачестве и делает невозможным использование в ткачестве низкосортной пряжи;

- большой расход клеящего материала для достижения необходимого эффекта шлихтования, что усложняет последующий процесс расшлихтовки.

Известна также шлихта [Прусова С.М., Прусов А.Н. // Изв. вузов. Химия и химическая технология. - 2006, т.49, вып.10. С.64], являющаяся наиболее близкой к изобретению по совокупности существенных признаков и достигаемому результату. Шлихта содержит натуральный крахмал в количестве 6,3-4,9 мас.% после разбавления, хлорамин в качестве расщепителя крахмальных зерен в количестве, общепринятом в ткацком производстве, 0,3% от массы крахмала, и тонкодисперсный порошок микрокристаллической льняной целлюлозы в качестве загустителя. Этот порошок получен путем механохимического дезинтегрирования льна. При этом химическая обработка направлена на снижение молекулярной массы целлюлозы льна до 180-300 и повышение степени кристалличности с 60 до 70. При этом удаляют лигнин и другие сопутствующие вещества (пектин, воскообразные, дубильные, азотсодержащие- и минеральные вещества).

Однако эта шлихта имеет следующие недостатки:

- недостаточная экономичность шлихты из-за:

- повышенного расхода крахмала на стадии приготовления шлихты;

- повышенного количества хлорамина;

- повышенного приклея;

- повышенного расхода пара на сушку ошлихтованной пряжи из-за повышенного приклея;

- усложнение процесса приготовления шлихты за счет необходимости осуществления дополнительной операции разбавления готовой шлихты до регламентируемой вязкости. Эта необходимость вызвана тем, что вязкость шлихты является нерегулируемой в процессе приготовления крахмальной суспензии. Расход крахмала на приготовление шлихты должен быть не менее 8,0% для того, чтобы введенная тонкодисперсная микрокристаллическая льняная целлюлоза обеспечивала эффективный результат. Уменьшение содержания крахмала ниже указанного предела нецелесообразно, так как при этом теряется эффективность от введения в состав шлихты тонкодисперсной микрокристаллической целлюлозы и снижается качество шлихтования;

- достаточно большое снижение разрывного удлинения ошлихтованной основной нити, характеризующего упругость и эластичность пряжи;

- велика обрывность при переработке ошлихтованной низкосортной пряжи.

Таким образом, не известна шлихта на основе натурального крахмала, хлорамина в качестве расщепителя, льноцеллюлозосодержащего загустителя и воды, которая была бы экономичной, просто приготовляемой и обеспечивала бы высокие прочностные показатели ошлихтованной пряжи.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Изобретательская задача состояла в поиске состава шлихты для нитей из натуральных и искусственных целлюлозных волокон, включающей натуральный крахмал, хлорамин в качестве расщепителя, тонкодисперсный льноцеллюлозосодержащий порошок в качестве загустителя и воду, которая позволила бы снизить расход крахмала и хлорамина, уменьшить приклей, упростить процесс ее приготовления и повысить прочностные показатели пряжи.

Поставленная задача решена шлихтой для нитей из натуральных и искусственных целлюлозных волокон, включающей натуральный крахмал, хлорамин в качестве расщепителя, тонкодисперсный льноцеллюлозосодержащий порошок в качестве загустителя и воду, которая в качестве загустителя содержит лигноцеллюлозный порошок, включающий лигнин и целлюлозу в соотношении 1:(1,4-1,6) при следующем содержании компонентов, г/л:

крахмал натуральный35-50хлорамин0,105-0,150лигноцеллюлозный порошок, включающий лигнин и целлюлозу в соотношении 1:(1,4-1,6)0,15-0,20водадо 1 литра

Изобретение позволяет получить следующие преимущества:

- сократить расход крахмала на стадии приготовления шлихты на 20-45%;

- сократить расход хлорамина от 15 до 45%, что безусловно улучшит атмосферу на приготовительном участке ткацкого производства;

- снизить приклей до 3,3-3,5%. Это, в свою очередь, позволяет сократить расход пара на сушку ошлихтованной пряжи;

- упростить процесс приготовления шлихты, так как исключена необходимость в операции разбавления сваренного клеящего материала с целью снижения его вязкости до требуемой по технологическому регламенту;

- уменьшить потери разрывного удлинения ошлихтованной пряжи, а значит повысить эластичность и упругость пряжи;

- снизить обрывность низкосортной пряжи на 70%, что позволяет повысить качество ее переработки.

Кроме этого изобретение позволяет получить дополнительное преимущество:

- удешевить шлихту за счет использования более дешевого загустителя, поскольку лигноцеллюлозный порошок получают без использования химической обработки льна.

СВЕДЕНИЯ, ПОДТВЕРЖДАЮЩИЕ ВОЗМОЖНОСТЬ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ.

Для шлихты используют следующие компоненты:

- крахмал картофельный ГОСТ 7699-82 или кукурузный ГОСТ 7697-82;

- хлорамин [Бородин А.И. и др. Справочник по технологии хлопкоткачества. - М.: Легкая индустрия, 1968, с.464];

- лигноцеллюлозный порошок (ЛЦП). Он может быть получен следующим образом. Льняное волокно измельчают в любом измельчителе, обеспечивающем размол до тонкодисперсного состояния, например в дезинтеграторе или шаровой мельнице, и отбирают фракцию с соотношением лигнина и целлюлозы 1:(1,4-1,6);

- вода технологическая.

Шлихту готовят известным образом на традиционно используемом оборудовании. В емкость заливают холодную воду и засыпают крахмал и лигноцеллюлозный порошок. Суспензию перемешивают в течение 10 минут. После этого вводят предварительно растворенный в теплой воде хлорамин в количестве 0,3% от массы крахмала. Всю массу при постоянном перемешивании нагревают до температуры 98°С и выдерживают 20 минут. Получают шлихту, готовую к употреблению. Пряжу шлихтуют заявляемой шлихтой по традиционной технологии.

Свойства шлихты и качественные показатели пряжи, ошлихтованной заявленной шлихтой и по прототипу, определяли одинаково по соответствующим инструкциям:

- вязкость шлихты - [Бородин А.И. и др. Справочник по технологии хлопкоткачества. М.: Легкая индустрия, 1968, с.468-471];

- приклей - [Сборник инструкций по техническому контролю в хлопчатобумажном ткачестве. Гизлегпром, 1951, с.92];

- физико-механические показатели пряжи - ГОСТ 6611.73-6611.2.73;

- обрывность основных нитей - [Сборник инструкций по техническому контролю в хлопчатобумажном ткачестве. Гизлегпром, 1951, с.108-111].

В таблице представлены качественные показатели составов заявленной шлихты с различным количественным содержанием компонентов и соотношением лигнина и целлюлозы в лигноцеллюлозном порошке, а также состава-прототипа после разбавления. Данные таблицы с очевидностью доказывают высокое качество ошлихтованной пряжи.

ТаблицаКачественные показатели заявленной шлихтыNСостав шлихты,
г/лПоказатели шлихты и обработанной хлопчатобумажной пряжи N34 (*).Степень расщепления крахмала, %Относительная вязкостьПриклей, %Увеличение прочности на разрыв относительно мягк. пряжи, %Уменьшение разрывного удлинения относительно мягк. пряжи, %Обрывность в ткачестве, обр/м1.Крахмал карт. - 5090,72,43,324,511,0отсутствует Хлорамин - 0,165       ЛЦП 1: 1,6-0,2       Вода до 1 л      2.Крахмал карт.- 3590,72,13,525,912,4отсутствует Хлорамин - 0,100       ЛЦП - 0,15       Вода до 1 л      3.Крахмал кук. - 5090,42,43,324,111,30,08 Хлорамин - 0,165       ЛЦП1: 1,4-0,2       Вода до 1 л      4.Прототип:90,71,74,024,121,0отсутствует Крахмал карт.- 80       Хлорамин - 0,240       АПЦ - 0,6       Вода - до 1 л      5.Прототип:90,11,75,729,621,90,32 Крахмал карт.- 80       Хлорамин - 0,240       АПЦ - 0,6       Вода - до 1 л       * - в примерах 1, 2, 4 использовали мягкую пряжу I сорта, в примере 3, 5 мягкую пряжу, показатели которой ниже предъявляемых к III сорту.

Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов, в частности к шлихтованию искусственных и натуральных целлюлозных волокон, и может быть использовано в текстильной промышленности в ткацком производстве. Шлихта содержит, г/л: натуральный крахмал - 35-50, хлорамин - 0,105-0,150, лигноцеллюлозный порошок, включающий лигнин и целлюлозу в соотношении 1:(1,4-1,6), - 0,15-0,20, вода до 1 литра. Изобретение позволяет сократить расход крахмала и хлорамина, снизить приклей, повысить прочностные показатели пряжи. 1 табл.

Шлихта для нитей из натуральных и искусственных целлюлозных волокон, включающая натуральный крахмал, хлорамин в качестве расщепителя, тонкодисперсный льноцеллюлозосодержащий порошок в качестве загустителя и воду, отличающаяся тем, что она в качестве загустителя содержит лигноцеллюлозный порошок, включающий лигнин и целлюлозу в соотношении 1:(1,4-1,6), при следующем содержании компонентов, г/л:

крахмал35-50хлорамин0,105-0,150лигноцеллюлозный порошок, включающий лигнин и целлюлозу в соотношении 1:(1,4-1,6)0,15-0,2водадо 1 л