Способ приготовления шлихты
Сущность изобретения: крахмал перемешивают 3-5 мин с водой, нагретой до 25-30° С, в клееварочном аппарате. Добавляют 0,01-0,02% от массы крахмала монохлорамина и нагревают со скоростью 10- 12° С/мин до 80-85° С для клейстеризации, На стадии стабилизации вязкости при постоянной температуре 80-85° С клейстер прогоняют 10-15 мин через соединенную с клееварочным баком акустическую ультразвуковую трубу при частоте ультразвука 8- 10 кГц в режиме кавитации. За 3-5 мин до окончания ультразвуковой обработки добавляют 0,5% от массы крахмала растительного масла. Качество шихты: вязкость 26,7-26,8 с, процент расщепления крахмала 97,8-98,0%, сухой остаток 4,50-4,52%, приклей 4,20-4,23%. Качество ошлихтованной пряжи: крепость 23,64-23,72 r/чтекс, удлинение 4,18-4,30%, обрывность 0.030-0,031 обрывов /м-ч. 1 табл. сл
(l9) (f l) СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ.. СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 (21) 4845756/05 (22) 02.07.90 (46) 30.08.92. Ьюл. N- 32 (71) Институт прикладной физики АН МССР (72) П.Г.Думитраш, Ю.Н.Пауков, M.Ê.Üoëîãà, В.А;Усачева, В.Н.Суязов, Л.А. Галега и С.А.Манукян (56) Текстильная промышленность, 1980, М 2, с.42.
Авторское свидетельство СССР
М 153715, кл. О 01 В 7/04, 1962.
Авторское свидетельство СССР
М 1620514, кл. 0 06 M 15/1,1, 1988.
" (54) СПОСО6 ПРИГОТОВЛЕНИЯ ШЛИХТЫ (57) Сущность изобретения: крахмал пере мешивэют 3 — 5 мин с водой, нагретой до . 25 — 30 С, в клееварочном аппарате. ДобавИзобретение относится к текстильной промышленности; конкретно к способам приготовления состава для шлихтования хлопчатобумажной пряжи.
Известен способ приготовления крахмальной шлихты путем перемешивания ингредиентов и гидродинамической кавитации:смеси.
Недостатком известного способа является неполноценное расщепление крахма-. ла, что приводит к дополнительному применению больших содержаний вредных химических расщепителей (едкого натра и хлоромина). Это, в свою очередь, удлиняет и удорожает цикл приготовления шлихты.
Известен также способ приготовления крахмальной шлихты путем перемешивания ингредиентов и многократной прогонки смеси через акустические трубы. (я)s D 06 М 15/11//D 06 М 101:06
2 ляют 0,01-0,02% от массы крахмала монохлорамина и нагревают со скоростью 1012 С/мин до 80-850 С для клейстеризации, На стадии стабилизации вязкости при постоянной температуре 80-850 С клейстер прогоняют 10 — 15 мин через соединенную с клееварочным баком экустическую ультразвуковую трубу при частоте ультразвука 8.10 кГц в режиме кэвитации. 3a 3-5 мйн до окончания ультразвуковой обработки добавляют 0,5 от массы крахмала растительного масла. Качество шихты: вязкость
26,7-26;8 с, процент расщепления крахмала
97,8 — 98,0%, сухой остаток 4,50-4,52%, приклей 4,20-4,23%. Качество ошлихтованной пряжи: крепость 23;64-23,72 г/чтекс, удлинение 4, l8-4,30%, обрывность 0,030 — 0,031 обрывов /м ч. 1 табл.
Недостатком этого способа является неполноценное расщепление крахмала, что также требует применение значительных количеств химических расщепителей, а также сравнительно малая интенсивность процесса приготовления шлихты.
Прототипом заявляемого способа является способ приготовления шлихты, включа- О" ющий перемешивание крахмала с водой, нагретой до 25-30ч С, нагрев полученной смеси с интенсивностью 10-12 С/мин до
80-.85 С при одновременном многократном повторении циклов обработки, в которых смесь подвергают последовательно за один цикл низкочастотной гидродинамической кавитации при частоте 0,1-0,2 кГц, фильтрации и высокочастотной акустической кавитации при частоте 8-10 кГц с последующим повторением указанного цикла обработки
1758126 смеси при 80 — 85 С в течение 10-15 мин, причем за 3 — 5 мин до окончания процесса в смесь добавляют подсолнечное масло в количестве 0,5% от веса крахмала.
Преимуществом данного способа является полное отсутствие химических расщепителей, что улучшает экологическую обстановку в ткацком производстве, Однако для этого применяется гидродинамическая кавитации, которая является одним из самых энергоемких приемов технологии приготовления шлихты. Кроме того, время гидродинамической и акустической обработки сравнительно велико, что существенно удорожает процесс приготовления шлихты. Наконец недостаточно высок процент расщепления крахмала, что снижает качество приготовленной шлихты.
Цель изобретения — повышение экономичности процесса.
Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемом способе приготовления шлихты перемешиванием крахмала с водой, имеющей температуру 25 — 30 С, нагревом крахмальной суспензии с интенсивностью
10-12 С/мин до 80-85 С, обработкой ультразвуком с частотой 8-10 кГц в режиме кавитации, стабилизацией вязкости крахмального клейстера при 80-85 С в течение
10-15 мин с добавлением за 3-5 мин до окончания процесса растительного масла в количестве 0,5% от массы крахмала, согласно изобретению, нагрев крахмальной суспензии начинают после 3-5 мин перемешивания крахмала с водой при одновременном дополнительном введении монохлорамина в количестве 0,01 — 0,02% от массы крахмала; а обработку ультразвуком проводят только на стадии стабилизации вязкости крахмального клейстера при постоянной температуре.
Предлагаемый способ позволяет повысить качество шлихты и обработанной пряжи за счет повышения процента расщепления крахмала; удешевить технологию приготовления шлихты на 40-60% за счет исключения гидродинамической кавитации и сокращения времени применения ультразвуковой обработки.
При этом применение вредных химичеСких расщепителей из-за малых количеств не осложняет экологию приготовления шлихты.
Способ осуществляют следующим образом.
В клееварочный аппарат выполненный в виде сосуда, обогреваемого паром, сообщающегося с замкнутым циркуляционным контуром, в котором подключены насос и ультразвуковой аппарат, настроенный на частоте колебаний 8 — 10 кГц, наливают воду, которую нагревают до температуры 25-30 С и включают насос. Далее в воду загружают крахмал и при помощи насоса смесь прока5 чивают через замкнутый циркуляционный контур, перемешивая в течение 3-5 мин.
Затем в смесь добавляют монохлорамин в количестве 0,01 — 0,02% от веса крахмала (или 0,0005 — 0,0010% от веса всей смеси) и
10 начинают нагрев смеси с интенсивностью
10-12 С/мин до 80-85 С. После достижения температуры в 80-850 С приводят в действие ультразвуковой аппарат для
15 стабилизации вязкости LLlllMxTbl при постоянной температуре. Стабилизация вязкости ультразвуковой обработкой при прокачки смеси через контур проводится в течение
10 — 15 мин, за 3-5 мин до истечения которых
20 в смесь добавляют масло, например, подсолнечное в количестве 0,5% от веса крахмала
Пример 1. Для приготовления шлихты по предлагаемому способу было использо25 вано оборудование, описанное выше. При этом варьировалось массовое содержание ингредиентов шлихтующего состава в пределах, мас,%:
Крахмал 4,5 — 5,0
30 . Монохлоромин 0,0005 — 0,0010
Растительное масло 0,020-0,025
Вода Остальное
Для сравнения были приготовлены контрольные составы шлихты при варьирова35 нии массового содержания ингредиентов в пределах, мас.%:
Крахмал 4.5-5,0
Растительное масло 0,020-0,025
Вода Остальное
40 . В качестве крахмала использовались топиока. кукурузный, картофельный и пшеничный крахмал; в качестве растительного масла — подсолнечное, хлопковое и кукурузные масла, В таблице приведены среднестатические данные по параметрам качества шлихты и пряжи, а также bio характерным временам технологии приготовления.
5 В таблице обозначено: fr — частота гидродинамической кавитации (последняя в предлагаемом способе отсутствует); fA — частота ультразвуковой обработки; 4 — начальная температура воды; m
10 интенсивность (скорость) нагрева смеси;
tKc-- температура клейстеризации крахмала и стабилизации вязкости смеси (конечная температура ее нагрева); гав — время стабилизации вязкости смеси; тнп — время началь15 ного периода перемешивания, в прототипе отсутствует(с начала перемешивания до на1758126 чала нагрева смеси) у — вязкость шлихты;
ПРК вЂ” процент расщепления крахмала;
СΠ—;П вЂ”; К,УиО— крепкость, удлинение и обрывность пряжи, соответственно; тг — время работы гидроди- 5 намического кавитатора (в предлагаемом способе отсутствует); гк — время работы ультразвукового аппарата.
Отклонение результатов от среднеста. тических данных, указанных в табл.2„при 10 изменении состава шлихты составляет:
A rj.= +1,3; ЬЛ РК = + 2,0;Л СО =+. 03 Л П =
= 0,3;
4K=+4,3; Л У.= +2,2; Л О = +0,03.
Как видно из таблицы, преимущество "5 предлагаемаго способа по сравнению с прототийом заключается в более высоких . качественных показателях приготовленной . шлихты и обрабатываемой пряжи, в меньших временах работы акустического аппа- 20 рата, а гла вное, в искл ючении необходимости проведения гидродинамической кавитации, одного из самых энергоемких приемов технологии приготовления шлихты. Достижение последнего обьясня- 25 ется, по всей видимости, совместным применением химического и ультразвукового расщепления крахмала. Увеличение содержания монохлоромина более чем 0,001 мас.% нецелесообразно, так как не приводит к дальнейшему улучшению качественных показателей.
Из таблицы видно, что наилучшие показатели по качеству пряжи и шлихты достигаются при to = 25-30 С; m = 10-12 град/мин; ткс = 80 — 85. С: тнп = 3 — 5 мин; Гсв = 10 — 15 мин; fg = 8-10кГц, Пример 2. Приготовление шлихты . проведено по известному способу с той разницей, что водную суспензию крахмала под- 40 вергают только ультразвуковой обработке.
Значения режимных параметров и полученных результатов приведены в строках 30 и
31 таблицы. Общее время приготовления шлихты составляло 45 мин. Растительное 4- масло добавлялось эа 4 мин до завершения процесса.
Если сравнивать эффекты от использования предлагаемого способа (строки 7--8 таблицы) с известным (строки 30-31 табли- 50 цы), то видно; что качество шлихты и пряжи выше, время ультразвуковой обработки на
32мин меньше(13мин вместо 45мин в прототи-; пе), а общее время nðèãîòîâëåíèÿ шлихты на 23 мин меньше (22 мин вместо 45 мин), 6
J.
Пример 3. Приготовление шлихты проведено: а) в условиях предлагаемого с .особа с использованием только предлагаемой концентрацйи монохлоромина (0,015% от массы крахмала), но без ультразвуковой обработки при общей продолжительности приготовления 70 мин (строка 32 таблицы); б) в условиях предлагаемого способа с использованием известной концентрации монохлорамина (1,0% от массы крахмала), но без ультразвуковой обработки при общей продолжительности процесса 50 мин (строка 33 таблицы), в) в условиях реализации известного способа при использовании только гидродинамической обработки (без ультразвуковой обработки) при общей продолжительности процесса 40 мин (строка 34 таблицы); г) в условиях предлагаемого способа, но без использования монохлорамина при общей продолжительности процесса 22 мин (строка 35 таблицы), данные по которому сопоставлены с примером, приведенным в строке 5 таблицы.
Из этих примеров видно, что параметры качества шлихты и общее время ее приготовления при отдельном влиянии на клейстериэацию крахмала различных приемов способа значительно хуже, чем в предлагаемой их совокупности.
Формула изобретения
Способ. приготовления шлихты перемешиванием крахмала с водой, имеющей темепературу 25-30 С, нагревом крахмальной суспензии с интенсивностью
10 — 12 С/мин до 80 — 85О С, обработкой ультразвуком с частотой 8 — 10 кГц в режиме кавитации, стабилизацией вязкости крахмального клейстера при 80 — 85 С в течение
10 — 15 мин и добавлением эа 3-5 мин до окончания процесса растительного масла в количестве 0,5% от массы крахмала, о т л ич а н5 шийся тем, что, " целью повышения экономичности процесса, нагрев крахмальной суспензии начинают после 3-5 мин перемешивания крахмала с водой при одновременном дополнительном введении монохлорамина в количестве 0,01-0,02% от массы крахмала, а обработку ультразвуком проводят только на стадии стабилизации вязкости крахмального клейстера при постоя н ной температуре.
1758126 елиеиие состаеа крахмальной шихты и Реиимных параметрпа СлОСОба ее приготоепенил на канестео шлихты и обрабатыааеной прете> и на характерные еренена технологии приготоаленик шликты.
Пример, -II
Способ
Ре>е>нные параметры способа приготоепения шлихты
Характерные времена
Каиестео пряхи
Каиестео шлихты е„ нин пгк, и со, Ф
0À> нин
П>
В, с
К, г/текс ог обрыа м час тл ° се е тт> 0>е> "n > кГИ кГц С град/ С нин иин мин р
18,0
24,4 93, 2
4>98
12,60
0,05 g 28 11 83 13
4,88 21,50
Iв,о
0,054
Прототип
Предлагаемый
28 1! 83 13 " 26,7 98 0
4,52 4,24 23,64 4,30
0,аЗ! !8,0
18,0
0,10 9
Прототип
Поедпагаеный .
23,70 4,20
28 tl 83 13 - 26,8 98;0 4;50
0,030 18,0
3 Прототип
Предлагает
18,0
0,15 9 ный
28 !1 83 13 - 26,7 98 О
4,51 4,22 23,69 4,23
Прототип 0,30 9
Преппагаеиый
О,030 1В,о
18,0
28 11
83 13 - 25,6 gg 7
4 73 4 62 22>95 6,00
0,042 !8,0
18,0
0,25 9
0,15 1
Прототип
Предлагал" . иый
4 52 4 20 23 66
5,t2 4,96 20>90
0,03i
0,058
28 t l, 83 13
26,8 g8,0
24,0 92 4
4,25
I5>02
13,0
18,0
Прототип
Предлагае-. мый
18>0
4,72
4,24
4 25 2 94,8
8 28 11 83 13 - 26,7 9в,о
0,046
0,030
4,82
4,59
8,20
4,30
l3 0
l8,0
22,50
23i70
Прототип
Преллагаеиый
18,0
О,!5
23,65
23,64
28 11 83 13
4,24
4,20
26,8 98,0
26,8 98,0
4,51
4,52
4,22
4,20!
3,0
18,0
0,030
0,031
18i0
Прототип
Предлагаеный
0,15 10
4,25
8,50
83 13
4,50
4,83
26,7 98,0
25 1 94,7
4,23
4,73
23,67
22;45
0,030
0,047
13,0
18,0
I8>О
015 12 28 1!
Прототип
Предлагаемый
26,0 96,3
23,3 91,1
83 13
13,0 !
8,8
4,54
5,ЭО
0,438
0,065
4,67 .
5,40
23,20
20>15
5,05
I9>25
18,8
10.
О,!5 9 20 lt
Прототип
Предлагаемый
83 13
13,0
18,3
24,8 93,9
26,7 98,0
4,9!
4,52
4,80
4,24
22,00
23,64
IO,50
4,30
0,050
0,031
О,!5 9 25 11
Прототип
Предлагаеный!
В,З
26,8 98,0
26,8 98;О
4>22
4,20
4,51
4,50
4 21
4,20
23i68
23,10
IЭ,О
t7,8
0,031
0,030
IIp0T0eHll
Предлагаемый
0>15 9 30 11 83 13
17,8
13 ° О
17,6
4,18
4;30
26,7 98,0
26 7 98,0
4,52 4,22 23,12
4,52 4,24 23,64
0,028
0,031
0;!5 9. 35 11
Прототип рредлагае иый
13!
1;6 и 50 4 20 23 ° 70 й,68 4>56 23,16
26,8 98,0
25>9 96,2 й,го
5,10
0,030
0,039! з,о
19,0
Прототип
Предлегае» мый
I9>0
0,15 9
26>3 97,0
26,В 9а,а
83 !3
4,70 0>035 . 4,25 O,аЗ!
0,15 9 28 10
13,0
18,5
Прототип
Предлагае" ный
18,5:
26,7 98,0
26,8 98,0
4,30
4,23
l3iO !
7,6
0,031
0,030
0,15 9 28 12 83 13
17,6
Прототип
Предлэгае" ный
4,22 23,67 4,23
4,66 22,90 6,70
83 !3
t3>0
I1,2
0,030
0>042
4,51
4,7й
26,8 98,0
25,5 95,5
28 13
17,2
17 Прототик
Предлагаемый
0,15 9
4,68
4,82
4,56 23,16
4,74 22,50.
28 11 75 13
0,039
0,046
13,0
17>3
25,9 96,2
25,! 94,7
5,10
8,70
17,3
0,15 9
Прототип
Предлагае" иый
6,95
4,30
ВО 13
25,5 . 95,3 4,77
26,7 97,9 4 ° 52
4 >67 22,75
4,24 23,64 0,15 9 28 1!
Прототип
Предлагае» мый
4,50 4,2t
4,50 . 4 22
23,69
23,65
4 21
4>23
26,7
26,8
85 13!
8,2
0,15 9 28 11
26,8
25,4
90 13
23,10 4,20
22,70 7,20
4,20
4,68
4,51
4,78
О,оЗа
0,044
0,15 9 . 28 11
18,6
4,70 4,60
5,16 4,98
13,0
l0i0
9 28 11 83 5
25,8 96,0
23,9 92,3
23,10 5 ° 20
20,75 16,60
0,040
0,059
0,15
Прототип
Предлагаемый
10,0
5,0
15,0
9 28 11 83 10
13 Оа
4,32
24,2 92 ° 9
26,7 91,8
4>91
4,25
2t,2В
23,60
О ° 055
0,032
5,02
4,54 Прототип
Предлагаеиый
0,15
l5,0
4,30
4>28 10 ° 0
20,0
9 28 I l 83 15
0,031
0,031
4,24 " 23 ° 64
4,22, 22 ° 67
26,7 98,0
26,7 98;О
4,52
4,51
Прототип
Предлагаемый
0,15
20,0
26,8
26,6
98,о
97,6
4,50
4,54
4,20 23,70
4,28 23,58
4>20
4,40
О, 030
О, 032
15 >0
25,0
28 1! 83 20
Прототип
Предлагаемый
О,t5 9
25,0
28 II 83 13
26,6 97,6 4,54 4,28 23,58 4,40
0,032
20,0
Прототип
Прадлагаеный
0,15 9
1 20,1 82,0
5,80. 5,65 19,20 18,70 о,105
28 11 83 !3
13,0
0,15 9
Прототип
Предлагаемый
Э 26,6 97,8
4,53 4,25 23,64 4,31
0,032
t3,О
0,15 9 28 11 83 !Э
Прототип предлагаем!>й
5 26,7 98,0
4,52 4 ° 24 23,66 4,30
0,031
13>0
Прототип
Поедлагае» мый
Прототип
Прадпагаеный и
83 13
83 13
98>0
98>0
g8,о
95,2
4,60 23,40 23,40
4,51, 4,22 23,68
4,52 4,24 23,64
4,50 4,21 23,70
0,043
0,030 х
0,031
0,031
13,0
17>7
13,0 !
8>2
> !
Э,о
18,6
1758126
Пропри нею табмрм
Prw>we параметре сгюсоба приготовление апннтм
Пример Сгюсоб
Качество,епммтм
Харамтермме времена
0а) нмн у,cпрк,l СО, п, 2 к, т, 0, г/теис оСрме и ñ
С;, ммм
Гг, Га, Са т ° мГц нГц С граа/ ннн л те нин
l,54
6,18
5,66
2g Прототип
Предпагаеннц
3D Прототн
98,0
87,1
&9,7
26,8
21,4
22,7 в,21 23,69
5,49 18,20
5,23 19,50
l,20
21,10
18 ° 50
0,030
0,085
0.072
13 ° о
05,0
l5,d
31 Прототип
32 Предпагаеима
I0,1 52,6 ll 7 9,18
28 11 83 13
33 Праапагае» мнр
28 11 83 13
0,15 - 28 11 83 13
13,в 46,5
2 I ° I 86,6
11 ° 3 7,56
6,28 5 ° 5м
\0,0 т
18,0
30 Прототип
35 Преапагаенмр
4 14,4 67,2
28 11 83
9,60 7,11
Составитель Ф. Сажин
Редактор M. Бандура Техред М.Моргентал Корректор M. Максимишинец
Заказ 2975 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101. . J.L
8 28 11 83 40
10 28 11 83 \О
