ЗАМАСЛИВАТЕЛЬ ДЛЯ СТЕКЛЯННОГО ВОЛОКНА Российский патент 2009 года по МПК C03C25/24 

Изобретение относится к производству и переработке стеклянного волокна, а именно к замасливателям для обработки стеклянного волокна, предназначенного для текстильной переработки.

Обработка стекловолокна замасливателем обеспечивает хорошую смачиваемость изделий из него при последующей обработке связующими составами с использованием органических растворителей.

Известны замасливатели для обработки стеклянного волокна, являющиеся многокомпонентными композициями, содержащими различные виды крахмалов, например кукурузный или картофельный и, в том числе, продукты гидролиза крахмалов (патенты RU 2014303, RU 2015126, RU 2026837).

Недостатком известных замасливателей являются их многокомпонентные композиции, что усложняет технологию их приготовления и приводит к увеличению себестоимости. Использование кукурузного или картофельного крахмала характеризуется повышенной миграционной способностью, что приводит к неравномерному распределению замасливателя на нити и отходов при дальнейшей текстильной обработке. Процесс изготовления известных замасливателей требует нагрева до 70-90°С, что требует дополнительных затрат энергоресурсов. Кроме этого, известные составы замасливателей содержат нефтяные парафины, продукты деструкции которых являются токсическими веществами 1 класса опасности, что приводит к возникновению значительного риска отравления персонала, работающего в цехах по производству непрерывного стеклянного волокна.

Целью настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков известных замасливателей и создание состава замасливателя для обработки стеклянного волокна, который не требует сложной технологии приготовления, обеспечивает достаточную технологичность дальнейшей обработки стекловолокна (в том числе и у потребителей при производстве стеклопластиков), имеет низкую себестоимость и значительно улучшает условия труда при производстве непрерывного стеклянного волокна за счет исключения высоких температур (свыше 80°С), активного испарения реагентов, образования продуктов термодеструкции нефтяных парафинов.

Технический результат согласно данному изобретению достигается путем использования в составе замасливателя холоднорастворимого экструзионного тапиокового крахмала, не требующего сложной технологии приготовления.

Согласно настоящему изобретению замасливатель для обработки стеклянного волокна содержит, мас.%: экструзионный тапиоковый крахмал 0,5-1,5; вещество МАС-4 (представляющее собой смесь индустриального масла, антистатика, эмульгатора и других химических добавок); 1-3; дициандиамидформальдегидную смолу ДЦУ 1-2; уксусную кислоту 0,01-0,02; воду.

Обработка стекловолокна предлагаемым замасливателем обеспечивает хорошую смачиваемость изделий при последующей обработке связующими составами с использованием органических растворителей.

В таблице 1 показан пример замасливателя согласно данному изобретению.

ТАБЛИЦА 1№Наименование компонентаГОСТ, ТУСодержание, мас.%1Крахмал тапиоковый экструзионный холоднонабухающийТУ 9187-002-49707550-20020,632Замасливатель МАС-4ТУ 2484-091-05800142-20041,53ДЦУТУ 6-14-947-78, изменение 51,04Уксусная кислотаГОСТ 19814-74, изменения 1, 20,0155Водаконденсат96,8

Пример приготовления 100 кг замасливателя парафиновая эмульсия

Технологией предусмотрено раздельное приготовление водного раствора тапиокового крахмала, раствора МАС-4 и раствора ДЦУ.

В емкость наливают 30 литров воды (конденсат) при температуре 20-30°С, при перемешивании струйно засыпают 0,63 кг тапиокового экструзионного крахмала, перемешивание продолжают до полного растворения крахмала.

В другую емкость заливают 8 литров воды (конденсат) при температуре 20-30°С, добавляют 0,015 кг 96% уксусной кислоты и 1,5 кг MAC-4 и перемешивают в течение 10-15 мин.

В третью емкость заливают 10 литров воды (конденсат) при температуре 20-30°С, добавляют 1,0 кг ДЦУ и перемешивают в течение 10-15 мин.

Затем в полученный раствор MAC-4 добавляют раствор ДЦУ и перемешивают в течение 10-15 мин.

После чего к полученному раствору, содержащему MAC-4 и ДЦУ, добавляют приготовленный ранее раствор крахмала и перемешивают в течение 10-15 мин, затем добавляют 28,855 литров воды и перемешивают в течение 10-15 мин.

Для приготовления состава замасливателя используется реактор с лопастной мешалкой.

Готовый состав для обработки стеклянного волокна представляет собой однородную белую консистенцию, сухой остаток равен 2,8, рН 5.

В таблице 2 представлена технология приготовления замасливателя, показанного в таблице 1.

ТАБЛИЦА 2№Наименование стадииНаименование технологических показанийКол-ство комп-нта, кгВремя цикла, минt°C средыЧастота вращения, мин^-1Объем воды, л на 100 кг, зам-ляна 100 кг замасл-ляна приготовлениена смыв123456781Приготовление раствора крахмала      1.1Тапиоковый экструзионный крахмал0,63 струйно1520-3060-6530до растворения2Приготовление раствора МАС-4 1520-3060-658102.1СН₃СООН0,015     2.2Замасливатель MAC-41,5     3Приготовление раствора ДЦУ1,01020-3060-6510104Введение в раствор MAC-4 раствора ДЦУ 10-1520-3060-65  5Введение в раствор MAC-4 и ДЦУ раствора крахмала 10-1520-3060-65  6Введение остатка воды 1020-3060-6528.855 7Перемешивание замасливателя 15-2020-3060-65  

Из таблицы 2 видно, что процесс приготовления состава замасливателя идет при температуре 20-30°С в течение 1 часа 40 минут.

Полученное в результате обработки данным составом стеклянное волокно показывает удовлетворительные результаты при текстурации (до 12 мм при изначальной номинальной толщине 3-4 мм) и хорошие результаты при пропитке тканей и сеток связующими растворами как на водной, так и органической основе.

Существенным отличием предлагаемого замасливателя является использование тапиокового крахмала, раствор которого приготавливают практически при комнатной температуре в отличие от известных крахмалов (картофельный, кукурузный), приготовление которых требует нагрева раствора до 70-90°С и выдерживания при такой температуре в среднем до 20 мин.

Использование в предлагаемом составе замасливателя холоднорастворимого крахмала не требует сложной технологии его изготовления, значительно снижает затраты на энергоресурсы, что приводит к снижению себестоимости, значительно улучшает условия труда за счет исключения образования продуктов термодеструкции нефтяных парафинов. Кроме этого, использование в составе замасливателя экструзионного тапиокового крахмала в качестве стабилизатора позволяет снизить миграцию смазывающих и клеющих компонентов состава, что приводит к улучшению технологии дальнейшей переработки стеклянного волокна.

Состав замасливателя для обработки стеклянного волокна содержит, мас.%: экструзионный тапиоковый крахмал 0,5-1,5; вещество МАС-4 1-3; дициандиамидформальдегидную смолу (ДЦУ) 1-2; уксусную кислоту 0,01-0,02; воду - остальное. Обработка стекловолокна замасливателем обеспечивает хорошую смачиваемость изделий при последующей обработке связующими составами с использованием органических растворителей. Предлагаемый состав замасливателя не требует сложной технологии приготовления, обеспечивает достаточную технологичность дальнейшей обработки стекловолокна, имеет низкую себестоимость и значительно улучшает условия труда при производстве непрерывного стеклянного волокна. 2 табл.

Замасливатель для стеклянного волокна, содержащий тапиоковый экструзионный крахмал, вещество МАС-4, дициандиамидформальдегидную смолу, уксусную кислоту и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:

тапиоковый экструзионный крахмал0,5-1,5вещество MAC-41-3дициандиамидформальдегидная смола1-2уксусная кислота0,01-0,02водаостальное