Состав для обработки пряжи из полиэфирных волокон

Изобретение относится к химической промышленности, в частности к обработке пряжи и волокнистых материалов из полиэфирных волокон, и может быть использовано в текстильной промышленности. Состав для обработки пряжи состоит из триэтаноламина в количестве 66,6-80 мас.%, антистатика, в качестве которого использован полиэтиленгликоль 200-400 в количестве 17-30,9 мас.%, и капроновой кислоты в количестве 2,5-3,0 мас.%. Техническим результатом изобретения является повышение коэффициента статического трения и понижение коэффициента трения пряжи, обработанной в растворе, по металлу деталей машин. 1 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к химической промышленности волокнистых материалов, в частности к обработке пряжи из полиэфирных волокон и может найти применение на предприятиях, перерабатывающих полиэфирные волокна.

Известен состав для обработки пряжи из полиэфирных волокон, повышающий коэффициент сцепления волокон (коэффициент статического трения):

Стеарокс – 6 0,5-0,15%

Вода 99,5-98,5%

[Текстильно-вспомогательные вещества. Каталог / Е.Н. Анищук [и др.]; Черкассы: НИОПиК, НИИТЭХИМ, 1980, - 168 с.; Е.Ф. Фелинковская, З.Г. Серебрякова. Текстильно-вспомогательные вещества в производстве химических волокон. М.: Химия, 1970, - 208 с.].

Недостатком аналога является то, что необходимо строго выдерживать концентрацию рабочего раствора Стеарокса – 6, избыточное содержание препарата придает полиэфирным волокнам слишком большую гладкость, вследствие чего резко снижается коэффициент сцепления волокон и обрывность пряжи доходит до 0,15-0,25 обрывов/м.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату, то есть прототипом, является состав для обработки полиэфирных текстильных волокон и пряжи [Пат. 2222653 Российская Федерация, МПК⁷ D06M 13/02, 13/184. Состав для обработки текстильных волокон и пряжи / Мельников В.Г., Степанова Т.Ю., Орлов Е.В., Комарова Т.Г.; заявитель и патентообладатель Иванов. гос. хим.-технол. ун-т. – N 2002113941; заявл. 28.05.2002; опубл. 27.01.2004, Бюл. N 3. – 7 с.: ил.]. Прототип содержит следующие компоненты, масс.%:

Полиэтиленгликоль – 400 55-60

Моноалкиловые эфиры

первичных жирных кислот 25-30

Триэтаноламин 3-7

Уксусная кислота (25% р-р) 7-13

Недостатками прототипа является то, что обработанные полиэфирные волокна имеют низкий коэффициент сцепления волокон в пряже (коэффициент статического трения) -17 и высокий коэффициент трения скольжения пряжи по металлу – 0,29, кроме того, состав растворяется только в горячей воде, что увеличивает энергозатраты при обработке пряжи из полиэфирного волокна.

Техническим результатом изобретения является повышение коэффициента сцепления волокон (коэффициент статического трения) и снижение коэффициента трения пряжи по металлу деталей машин (коэффициент трения скольжения).

Указанный результат достигается тем, что состав для обработки пряжи из полиэфирных волокон, включающий полиэтиленгликоль молекулярной массы 200÷400, триэтаноламин, согласно изобретению, дополнительно содержит капроновую кислоту, при следующем соотношении компонентов, масс.%

Полиэтиленгликоль 200÷400 17-30,9

Триэтаноламин 66,6-80

Капроновая кислота 2,5-3,0.

Использование заявленной совокупности существенных признаков позволит получить достигаемый технический результат, а именно: увеличить коэффициент сцепления обработанных полиэфирных волокон в пряже (коэффициент статического трения) в 1,2-1,3 раза за счет увеличения межволоконного трения и уменьшения коэффициента трения пряжи по металлу деталей машин в процессе переработки (коэффициент трения скольжения) в 1,2-1,4 раза за счет образования на поверхности волокон граничной пленки смазывающего раствора.

Для приготовления состава по предлагаемому способу используют следующие компоненты:

Полиэтиленгликоль с молекулярной массой 200÷400 (ПЭГ-200÷400) выпускается согласно ТУ 2483-167-05757587-2000 [«Вредные вещества в промышленности» ч. 1. Изд. 6-е, испр. Л.: Изд-во «Химия», 1971, с. 832. Табл. 57]. Он применяется в текстильной промышленности в качестве эмульгатора, диспергатора и антистатика.

Триэтаноламин (N(CH₂CH₂OH)₃) соответствует ТУ 2423-168-00203335-2007. Он входит в состав мягчителей для каучука, охлаждающих жидкостей, парфюмерии, применяется в качестве ингибитора коррозии.

Капроновая кислота (С₅Н₁₁СООН) выпускается по ТУ 6-09-126-75, применяется для получения гексилрезорцина, а ее производные используются для получения полиамидных синтетических волокон.

Предлагаемый состав для обработки пряжи из полиэфирных волокон готовится по следующей технологии.

Пример 1. 30,9 г (30,9 мас.%) полиэтиленгликоля с молекулярной массой 200, 66,6 г (66,6 мас.%) триэтаноламина и 2,5 г (2,5 мас.%) капроновой кислоты помещают в стеклянную посуду и тщательно перемешивают смесь при температуре 20-25^оС в течение 40 мин. Состав для обработки полиэфирных волокон получают в виде густой бесцветной прозрачной жидкости хорошо растворимой в воде.

Пример 2. 17,0 г (17,0 мас.%) полиэтиленгликоля с молекулярной массой 400, 80,0 г (80,0 мас.%) триэтаноламина и 3,0 г (3,0 мас.%) капроновой кислоты помещают в стеклянную посуду и тщательно перемешивают смесь при температуре 20-25^оС в течение 40 мин, после чего состав для обработки пряжи из полиэфирных волокон готов к применению.

Пример 3. 8,7 г (8,7,0 г) полиэтиленгликоля с молекулярной массой 300, 93,3 г (93,3 мас.%) триэтаноламина и 3,5 г (3,5 мас.%) капроновой кислоты помещают в стеклянную посуду и тщательно перемешивают смесь при температуре 20-25^оС в течение 40 мин. Полученный состав готов к применению в качестве состава для обработки пряжи из полиэфирных волокон.

Полученные составы для обработки пряжи из полиэфирных волокон стабильны в течении 60 суток (не меняют свойства), содержание активного вещества – 95%.

При использовании полученных составов упрощается технология приготовления растворов для обработки пряжи, т.к. состав растворяется в воде при температуре 20-25^оС, что позволяет снизить энергозатраты.

Для обработки пряжи из полиэфирных волокон (процесса подготовки основ к ткачеству) применяют 1-2%-ные водные растворы состава по примерам 1-3.

Растворы из составов для обработки пряжи из полиэфирных волокон получают следующим способом:

1 г (1 мас.%) состава для обработки пряжи, полученного по примеру 1, помещают в стеклянную посуду, добавляют 99 г (99 мас.%) воды и перемешивают до полного растворения. Таким же способом получают 1%-ные растворы из составов для обработки пряжи из полиэфирных волокон по примеру 2 и 3.

2 г (2 мас.%) состава для обработки пряжи из полиэфирного волокна по примерам 1-3 с 98 г (98 мас.%) воды, при перемешивании до полного растворения, дают 2%-ные растворы, которыми обрабатывают пряжу. Указанные растворы имеют рН 6,7-7,1; кинематическую вязкость при 20^оС – 1,25-1,132 сСт, поверхностное натяжение 40-42 мН/м, стабильность растворов - не менее 24 часа.

Растворами заявляемых составов нити (пряжу) из полиэфирных волокон обрабатывают контактным способом на ленточно-сновальной машине ЛМС, в которой нити проходят по вращающемуся в ванне с раствором валу. Состав с вала переносится на нити.

Пряжа из полиэфирных волокон, обработанная растворами заявляемого состава, была испытана на установках: коэффициент статического трения (коэффициент сцепления волокон) определяли на разрывной машине РМ-3, коэффициент трения скольжения пряжи по металлу – на приборе ТКИ-26-1 (фирмы «Метремпекс»). Обрывность пряжи определяли визуально на ткацких станках СТБ-2-175, СТБ-4-180.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Таблица

№ примеров	Коэффициент сцепления волокон (коэффициент статического трения)	Коэффициент трения скольжения пряжи по металлу
1	2	3
1%-ный раствор состава по примерам: 1 2 3	20,6 20,8 21,2	0,238 0,228 0,231
Прототип 1%-ный раствор	17,0	0,290
2%-ный раствор состава по примерам: 1 2 3	21,0 20,9 21,1	0,233 0,224 0,226
Прототип 2%-ный раствор	17,2	0,285

Из таблицы видно, что после обработки пряжи в растворах коэффициент сцепления полиэфирных волокон увеличился по сравнению с прототипом в 1,2-1,23 раза, коэффициент трения скольжения пряжи по металлу уменьшился в 1,2-1,3 раза.

Дополнительными преимуществами изобретения являются:

- снижение обрывности пряжи на станках СТБ-2-175, СТБ-4-180 снизилось до 0,03 обрывов/м (в среднем), при норме не более 0,35 обрывов/м;

- улучшение качественных показателей пряжи: разрывная нагрузка, удлинение, эластичность;

- снижение количества дефектов пряжи, возникающих при трении о нитепроводящие металлические детали станка: пушение, образование перемычек и др.;

- увеличение влажности пряжи до 0,9%;

- снижение электризуемости пряжи на 2-3 порядка.

Состав для обработки пряжи из полиэфирных волокон, состоящий из триэтаноламина и антистатика, отличающийся тем, что в качестве антистатика использован полиэтиленгликоль 200-400, а также дополнительно содержит капроновую кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Полиэтиленгликоль 200-400	17-30,9
Триэтаноламин	66,6-80
Капроновая кислота	2,5-3,0.