СОСТАВ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КАНАТНО-ВЕРЕВОЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ И СПОСОБ ЕГО ПРИМЕНЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК D02J3/18 D06M13/02 D06M15/41 D06B3/06 

Изобретение относится к области легкой промышленности, а более конкретно к обработке канатно-веревочных изделий, применяемых в промышленном рыболовстве и других отраслях народного хозяйства. Известен способ обработки канатно-веревочных изделий (патент РФ №2230141, МПК D06В 3/06, D06M 13/02, D02J 3/18, опубл. 10.06.2004, БИ №16), включающий нанесение технологического препарата путем постепенного разматывания изделия, погружения и протаскивания его через технологический препарат со скоростью, обеспечивающей заданную глубину пропитки, причем температура технологического препарата поддерживается на уровне (120±10)°С.

Недостатком вышеописанного способа являются технологические трудности по удержанию температуры пропитки изделий в расплаве воска при температуре (120±10)°С. При снижении температуры ниже указанного предела возрастает привес пропитки, а при температуре выше 140°С возникает опасность разложения воска, что отражается на снижении качества пропитанных изделий.

Известен способ обработки рыболовных сетематериалов композицией на основе латекса (авторское свидетельство №1636492, МПК 5 D06P 1/52, D06M 15/16, опубл. 23.03.1991 г., БИ №11), включающий протягивание сетематериалов через приготовленный технологический препарат на основе латекса БСМ-65, представляющего собой смесь латекса бутадиенстирольного сополимера с массовой долей стирольных звеньев 60-65%, стабилизированного парафинатом калия и водного раствора алкилрезорцинформальдегидной смолы с добавлением красителя дисперсного черного смесевого или смеси нигрозина с сажей и воды в течение 2-8 мин, температура которого равна 18±5°С. После пропитки сетематериалы подвергают предварительной подсушке, используя обдув воздухом с температурой 40±5°С в течение 10±5 мин. Затем осуществляют двухступенчатую сушку при температуре 70±10°С на первом этапе и 110±10°С на втором этапе, выдерживая в течение 5-10 мин на каждом этапе. На заключительном этапе проводят термообработку при 190±10°С в течение 1,0-1,5 мин.

Недостатком вышеописанного способа для обработки канатно-веревочных изделий является то, что основной объем пропитываемых канатов и шнуров диаметром 10-16 мм не высыхают после предварительной подсушки при 40±5°С в течение 10±5 мин и на первом этапе сушки при 70±10°С в течение 5-10 мин, вследствие чего, попадая во вторую зону сушки с температурой 110±10°С, невысохший латекс внутри канатов закипает и выдавливается на поверхность изделия в виде пузырей, которые, засыхая в камере термообработки при 190±10°С, образуют шероховатости на поверхности изделия, ухудшая этим качество готовых изделий.

Недостатком известного состава является высокая жесткость пропитанных этим составом канатов и шнуров, применяемых для постройки канатной части крупногабаритных тралов и окраска их только в черный цвет. В настоящее время в рыболовстве используют канатные пласти в тралах как неокрашенные, так и окрашенные в разные цвета в зависимости от требований. Это удобно в изготовлении тралов при соединении верхних, нижних и боковых пластей тралов, а особенно при ремонте их в случае порыва какой-то части во время эксплуатации.

Изобретение решает задачу снижения жесткости пропитанных канатно-веревочных изделий (канатов, шнуров, веревок и др.), сохранение их гибкости и пластичности, создание возможности окраски канатно-веревочных изделий в разные цвета и направлено на улучшение качества пропитанных канатно-веревочных изделий, расширение их ассортимента за счет получения возможности пропитки канатов и шнуров диаметром 8-18 мм.

Поставленная техническая задача решается за счет того, что в известный состав для пропитки рыболовных сетематериалов, включающий латекс БСМ-65 марки А или Б и воду, вводят восковую эмульсию ВЭ-40, при следующем соотношении компонентов по сухому веществу, мас.%:

латекс БСМ-65 марки А или Б17-25восковая эмульсия ВЭ-401,5-2,8водаостальное

При необходимости окрашивания канатно-веревочных изделий в предлагаемый состав вводят краситель, а латекс БСМ выбирают марки Б при следующем соотношении компонентов по сухому веществу, мас.%:

латекс БСМ-65 марки Б17-25восковая эмульсия ВЭ-401,5-2,8краситель0,1-0,3водаостальное

Соотношение компонентов установлено опытным путем.

В случае необходимости совместного процесса пропитки и крашения в черный, коричневый или другой темный цвет коричневый оттенок латекса БСМ-65 марки А не является препятствием для его использования. В случае, когда надо окрасить канаты, идущие на постройку крупногабаритных тралов, в яркие цвета: желтый, красный, синий или зеленый, необходимо, чтобы латексная пленка была бесцветной, что обеспечивается использованием латекса БСМ-65 марки Б, не заправленного алкилрезорцинформальдегидной смолой, т.е. бесцветного.

В составе использована восковая эмульсия ВЭ-40 (ТУ РБ 600125053.016-2003) или эмульсия, полученная из эмульсионного воска, представляющая собой смесь по нелетучему остатку, мас.%:

воск ПВО-30 (полиэтиленовый)33,9синтанол10-2АЛМ4,7триэтаноламин1,4водаостальное

В качестве материала, используемого при изготовлении рыболовных канатно-веревочных изделий, самый большой объем занимают полиамидные волокна. Ввиду плотной структуры и высокой ориентации полиамидных волокон крашение их красителями ведется при повышенной температуре и с использованием вспомогательных и поверхностно-активных веществ с целью лучшего смачивания и проникания красителя в волокно. Входящие в состав латекса и восковой эмульсии поверхностно-активные вещества (синтанол-10, АЛМ, триэтаноламин, воск) играют роль вспомогательных веществ при крашении, поэтому при пропитывании полиамидных канатно-веревочных изделий латексно-восковой композицией с введенным в нее кислотным красителем происходит мгновенное смачивание и проникновение пропиточного состава между волокон изделий, а красителя в структуру волокна. Кислотные красители, например кислотный оранжевый светопрочный и кислотный алый прочный имеют высокую степень сродства с полиамидным волокном и низкие агрегативные свойства, вследствие чего они окрашивают полиамидное волокно при относительно низких температурах. Дальнейший постепенный нагрев в процессе сушки и последующая термообработка способствует закреплению красителя на волокне. В качестве красителя можно использовать и дисперсные красители при тех же режимах пропитки, сушки и термообработки.

Способ обработки канатно-веревочных изделий включает нанесение технологического препарата путем погружения и протягивания изделия через него, предварительную подсушку изделия при температуре 40±5°С, двухступенчатую сушку и заключительную термообработку, при этом температуру для первого этапа сушки выбирают в пределах 60±10°С, для второго - в пределах 80±10°С и осуществляют сушку на обоих этапах в течение 6-18 мин, а термообработку проводят при температуре 130±10°С в течение 1,5-3,5 мин.

Данные температурные режимы сушки и термообработки получены опытным путем.

Технология приготовления предлагаемого состава следующая.

В емкость из нержавеющей стали объемом 1,3 м³, оборудованную крышкой и мешалкой, заливают латекс БСМ-65 марки Б (бесцветный) с содержанием сухого вещества 50% в количестве 400 л (определение сухого вещества проводят по ТУ 38.103579-85).

При включенной механической мешалке в емкость с латексом заливают 545 л водопроводной воды и перемешивают не менее 10 мин. Затем в эту же емкость, также при включенной мешалке подается восковая эмульсия 40%-й концентрации нелетучего вещества в количестве - 50 л и также перемешивается не менее 10 мин. В готовую композицию вводят краситель кислотный оранжевый светопрочный

в количестве 2 кг, предварительно разведенный в 5 л воды, подогретой до ˜50°С.

Подготовленную таким образом латексно-восковую композицию выливают в пропиточную ванну пропиточно-сушильного агрегата типа ИФЛ-1000 для осуществления способа пропитки материалов.

Конкретный пример осуществления предлагаемого способа обработки канатно-веревочных изделий предлагаемым составом.

Подлежащие пропитке канатно-веревочные изделия диаметром 16 мм, соединенные в непрерывный ручей, протягивали через пропиточную ванну, заполненную рабочим пропиточным составом на % объема для предотвращения переливания через край при погружении пропитываемых материалов. Скорость протягивания изделий через пропиточную ванну составляла 1,2 м/мин.

Пропитанное изделие далее поступало в камеру предварительной подсушки с обдувом, где поддерживалась температура 40°С, и проходило через нее в течение 7,5 мин. Затем изделие направляли в 1-ю камеру сушки с установленной температурой на уровне 60°С, которую изделие проходило в течение 18 мин и поступало во 2-ю камеру сушки, где поддерживалась температура 90°С, в которой также изделие находилось 18 мин, после чего поступало в камеру термообработки с температурой 130°С, которую проходило за 3,5 мин. Высушенное таким образом изделие имело ровную блестящую поверхность без налипов и шероховатостей. На поперечном срезе пропитка заметна по всему срезу, структурные составляющие каната (пряди, каболки, стренги) не распадались.

Оптимальные режимы для каната диаметром 16 мм представлены в примерах 2, 3, 4, которые соответствуют описанному выше способу.

Физико-механические показатели каната диаметром 16 мм, пропитанного латексом БСМ-65 марки А представлены в таблице 4. Эти показатели практически не отличаются от показателей каната, пропитанного латексом БМ-65 марки В, совмещенного с красителем.

В табл.1 приведены физико-механические показатели канатов диаметром 16 мм, обработанных предлагаемым составом. В таблице наглядно показана зависимость физико-механических показателей от количества латекса и восковой эмульсии в составе.

Таблица 1№ п/пСодержание в составе по сухому веществу, мас.%Физико-механические показатели каната диаметром 16 ммЛатекс типа БСМ-65 (марка Б)Восковая эмульсияКрасительВодаПривес пропитки, %Водопоглощение, %Жесткость, н, см²Вымываемость пропитки после 2х час стиркиИнтенсивность окраски, бал.До стиркиПосле стирки1151,00,05остальное631,518,014,0432171,50,1-«-8,025,025,06,6443202,00,15-«-10,022,330,06,0544252,80,30-«-15,021,435,08,3545303,00,40-«-22,020,546,010,054аналог25-0,5-«-20,020,065,05,054

Как видно из табл.1 оптимальными для применения являются составы в примерах 2, 3, 4. С увеличением содержания сухого вещества латекса возрастает привес пропитки, снижается водопоглощение и вымываемость, но одновременно возрастает жесткость пропитанных изделий.

С введением и возрастанием процентного содержания воска жесткость пропитанных канатно-веревочных изделий уменьшается, а^: вымываемость пропитки сохраняется на низком уровне. По сравнению с составом-аналогом жесткость каната уменьшается в 2 раза. Интенсивность окраски после стирки снижается на один балл, но цвет остается достаточно ярким. Вымываемость пропитки до 10% в результате проведенных многочисленных опытов считается хорошим показателем.

В табл.2 наглядно показана зависимость внешнего вида пропитанных канатов диаметром 16 мм от режимов обработки в соответствии с предлагаемым способом.

Таблица 2Значения показателей температуры сушки и термообработкиВнешний вид обработанных изделии№ п/пПодсушка1-й этап сушки2-й этап сушкиТермообработкаt°Cминt°Cминt°Cминt°Cмин12345678910140°С7,540186018803,5Влажный с каплями латекса210°С7,5501870181103,5Сухой без вздутий340°С7,5601880181203,5Сухой без вздутий          440°С7,5701890181403,5Сухой без вздутий540°С7,58018100181603,5Сухой с засохшими пузырями латекса640°С7,59018110181803,5Жесткий с большим количеством засохших пузырей латекса

В табл.3 приведены сравнительные физико-механические показатели полиамидных канатов диаметром 16 мм без пропитки и пропитанных следующими составами:

- расплавом воска;

- латексом БСМ-65;

- предлагаемым составом.

Таблица 3ПоказательНе пропитанныеПропитанныеРасплавом воскаЛатексом БСМ-65 с содержанием сухого вещества 25 мас.%Предлагаемым составомДиаметр, мм16,016,816,016,6Линейная плотность, ктекс145184171170Разрывная нагрузка, кгс5525533054405430Привес пропитки, %-20,210,09,0Водопоглощение31,116,818,317,8Вымывание пропитки после 2х часов стирки 2,87,05,6Жесткость, н, см²32,050,065,045,0Коэффициент гидродинамического сопротивления0,570,0460,0550,039

Из табл.3 следует, что физико-механические показатели канатов, пропитанных предлагаемым составом, по линейной плотности, разрывной нагрузке и водопоглощению близки к показателям канатов, пропитанных латексом БСМ-65, но менее жесткие и имеют самый низкий коэффициент гидродинамического сопротивления, а, следовательно, обладают улучшенными потребительскими качествами.

В табл.4 представлены показатели каната диаметром 16 мм, пропитанного латексом БСМ-65 марки А

Таблица 4 Физико-механические показатели каната диаметром 16 мм, пропитанного латексом БСМ-65 (марка А) с ВЭ-40№ п/пСодержание в составе по сухому веществу, мас.%Значения физико-механических показателей каната диаметром 16 ммЛатекс БСМ-65 (марка А)Восковая эмульсия ВЭ-40ВодаПривес пропитки, %Водопоглощение, %Жесткость, Н×см²Вымываемость пропитки после 2 часов стирки, %1151,0остальное6,031,01813,82171,5остальное8,025,3266,53202,0остальное10,622,6326,24252,8остальное17,521,0368,05303,0остальное22,620,34510,0аналог25-остальное20,020,0655,0

Изобретение относится к обработке канатно-веревочных изделий, используемых в промышленном рыболовстве. Изделие погружают в состав для обработки и протягивают через него. Состав содержит латекс БСМ-65 марки А или Б, восковую эмульсию ВЭ-40, воду и при необходимости - краситель. Затем изделие предварительно подсушивают при 40±5°С, проводят первый этап сушки при 60±10°С в течение 16-18 мин. Второй этап осуществляют при 80±10°С в течение 16-18 мин и термообрабатывают при 130±10°С в течение 1,5-3,5 мин. Изделия обладают гибкостью, пластичностью и яркой окраской. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Состав для обработки канатно-веревочных изделий, включающий латекс БСМ-65 марки А или Б и воду, отличающийся тем, что дополнительно в него вводят восковую эмульсию ВЭ-40 при следующем соотношении компонентов, мас.%:

латекс БСМ-65 марки А или Б17-25восковая эмульсия ВЭ-401,5-2,8водаостальное

латекс БСМ-65 марки Б17-25восковая эмульсия ВЭ-401,5-2,8краситель0,1-0,3водаостальное