автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Теоретическое обоснование и разработка рациональной технологии мерсеризации тканей из смеси хлопка с вискозным высокомодульным волокном

ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ХЛОПЧАТОБУМАЖНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ (ЦНИХБИ)

На правах рукописи БУЛУШЕВ Борис Вячеславович

УДК 677.21.027.623.52:671.21.017.06

ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА РАЦИОНАЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ МЕРСЕРИЗАЦИИ ТКАНЕЙ ИЗ СМЕСИ ХЛОПКА С ВИСКОЗНЫМ ВЫСОКОМОДУЛЬНЫМ ВОЛОКНОМ

Специальность 05.19.03 Технология текстильных материалов

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 1900

/Я

Работа выполнена в Вентральной ордена Трудового Красного 'Знамени научно-исследовательской институте хлопчатобумажной промышленности (ЦНИХШ).

Научные руководители: доктор технических наук, профессор кандидат технических наук, сг. н. с.

Г. Е. Нричевский Е К. Крюков

Официальные оппоненты: ■ доктор технических наук,профессор кандидат технических наук, доцент

Е Ф. Андросов Е В. Сазонов

Ведущее предприятие: Тираспольское производственное хлопчатобумажное объединение

• Защита состоится .. 1990 года

в часов на заседании Специализированного Совета

. К 094.01.01........... в центральном ордена Трудового

{фасного Знамени научно-исследовательском институте хлопчатобумажной промышленности по адресу:

117071 г. Москва, ул. Ордгоникидэе, дои 12.

С диссертацией можно ознакомиться'в библиотеке института. Автореферат разослан "А.".. ... 1990 г.

Ученый секретарь Специализированного Совета

К-*.Н. Ja.pt.*« Л.П.Ладынина

: ' ' - I

¡.¿¡¡:гп: -1 -

■■.Г.р./^г--!' ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

'У/дол Актуальность работы. В современных условиях, когда практике Е"»7*■,.■-. . .... ■ ■ ~

чески исчерпаны возможности наращивания производства хлопка, для дальнейшего увеличения объемов выпуска тканей в хлопчатобумажной отрасли текстильной промышленности перспективным направлением является использование смесей хлопка с химическими волокнами.

Применяемые в текстильной промышленности синтетические волокна (полиэфирные, полиамидные, полиакрилонитрильные), хотя и обладают рядом ценных свойств,-высокими износо- и формоустойчи-востыо, прочностью, - характеризуются низкими санитарно-гигиеническими показателями.

ВВЦ волокно по своим санитарно-гигиеническим свойствам не уступает хлопку. Прочность БЮ волокна в 1,5 раза выше прочности обычного вискозного волокна, оно обладает стабильностью размеров, имеет повышенную стойкость к действию щелочей, характеризуется меньшей потерей прочности в мокром состоянии. Поэтому применение ВОД волокон для частичной замены хлопкового волокна при выработке товаров народного потребления имеет особую актуальность.

Данное исследование является частью работ, выполняемых в соответствии с комплексной программой ГКНГ СССР 037.03 "Создать и освоить производство новых видов тканей, трикотажных полотен и нитей малых линейных плотностей, прогрессивных технологических процессов и комплексов оборудования", заданием 037.03.01 "Разработать новый ассортимент и освоить промышленный выпуск тканей из смеси хлопка о вьсокоиодульным вискозным волокном".

Практика проведения мерсеризации тканей, содержащих хлопок в сыеси с ВШ волокном, показала, что в результате обработки в условиях принятых для чисто хлопчатобумажных тканей имеет место

- 2 - . '

снижение формоустойчивости. прочност.. на разрыв, ухудшение грифа тканей.

Целью настояадгго исследования является теоретическое обоснование и разработка технологии мерсеризации тканей ив смеси хлопка с ВОД волоюгам, обеспечивающей минимальную деструкцию ВВМ волокна при повышении сорбционной способности хлопковой составляющей, улучшении физико-Механических свойств и грифа ткани.

Для достижения поставленной цели были выполнены следующие этапы работы:

1. Исследование влияния температуры и состава мерсеризацион-ного раствора на:

- изменение надмолекулярной структуры хлопкового и ВВМ во-

• локон; •

-изменение морфологии поверхности хлопкового и ВВМ волокон;

- кинетические свойства мерсеризационного раствора (вязкость и электроповодность); .

-изменение сорбционных свойств хлопковой и ВВМ составляющей ткани; .

2. Исследование изменения содержания ВВМ волокна в ткани в зависимости от условий проведения процесса мерсеризации.

3. Исследование изменения разрывной нагрузки ткани при иаме-нении в ней содержания ВШ волокна.

4. Выявление оптимальных условий проведения процесса мерсеризации, обеспечивахщих сохранение основных физико-механических свойств исследуемой ткани и минимальную потерю массы ВВМ составляющей. .

. Научная новизна. Впервые установлены закономерности, связывающие изменения надмолекулярной и морфологической структуры хлопкового и БВЫ волокон и кинетических свойств щелочных раство-

- 5 -

ров в процессе мерсеризации сметанных тканей.

Установлено, что

- изменение морфологической структуры ВВМ волокна в процессе мерсеризации является причиной повышения жесткости ткани;

- в процессе мерсеризации хлопковое и ВВП волокна претерпевают глубокое изменение надмолекулярной структуры, связанное со. снижением их кристалличности и, как следствие этого, изменением таких свойств, как сорСционные и физико-механические;

- скорость деструкции ВШ волокна при мерсеризации смешанных тканей возрастает в 2,6-3 раза при увеличении температуры ОТ 20 ДО 60 °С;

- введение хлорида натрия в мэрсеригацисняый раствор снижает скорость деструкции ВВЫ волокна в 1,5-2 раза;

- причиной пониженной деструкции ВВМ волокна при обработке в растворе гидроксида натрия, содердаадэм хлорид натрия, является существенное изменение кинетических свойств мерсери-зациоюшх растворов;

- при введении хлорида натрия в мерсеризационный раствор в результате снижения критической • концентрации гидроксида натрия, при которой начинается образование кристаллогидратов, происходит снижение эффективной концентрации ОН"ионов и, как следствие этого, снижение воздействия иерее ри-зационного раствора на волокно. Введение хлорида натрия в склочной раствор по своему действию равноценно понижению температуры раствора на 20°С.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ

1. Определены способы эффективного управления процессом мерсеризации текстильных материалов, содержащих хлопок и ВШ волокно путем варьирования температуры ' обработки, концентрации гидроксида натрия, хлорида натрия и применения ТВВ.

2. Установлена принципиальная возможность проведения процесса мерсеризации тканей из смеси хлопка с ВШ волокном в условиях, обеспечивающих минимальную деструкцию БШ волокна, сохранение основных физико-механических свойств ткани и ее грифа.

3. Разработана технология мерсеризации ткани из смеси хлопка и ВВМ волокна Производственна испытания разработанной технологии мерсеризации ткани в отделочном производстве Тирас-польского производственного хлопчатобумажного объединения подтвердили полученные в лабораторных условиях результата

4. Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии мерсеризации ткани из с (.»с и хлопка и ВШ волокна составит 4180 руС на 1 млн м ткани.

Объекты и методы исследования. В работе использовали модельные ткани миткалевого и сатинового переплетения, выработанные на опытном производстзе ЦНИХБИ, содержание 100, 67, 50, 332 ВШ волокна, а такие пряла N85/1, содержащая в смеси с хлопком ВШ волокно в количестве от 0 до 100% (интервал изменения содержания ВВМ волокна в пряже - 102).

Для исследования морфологии поверхности волокон использован метод микрофотосъемки (микроскоп ЫВИ 15-2); надмолекулярной структуры волокна - метод ИК-спектроскопии (Спекорд Ш-75); кинетических свойств мерсеризаадонных растворов - метод капиллярной вискозиметрии и метод высокочастотной кондуктометрии (0К-102 /1); сорбционных свойств - метод по ГОСТ 8205-87; физико-механи-

ческих свойств по ГОСТ 3813-72,' ГОСТ 10550-75; содержание ВВП волокон в смешанной ткани определяли с использованием метода ИСО и метода микроскопического исследования срезов пряхи.

При обработке результатов исследования в работе были использованы математические методы линейной и нелинейной регрессий, метод ротатабельного планирования эксперимента 2-го порядка, статистические методы оценки достоверности полученных экспериментальных данных. Расчеты производились на ЭВМ СМ-1 и IBM-PC/XT с использованием разработанных автором программ.

Автор защищает:

- выявленные закономерности изменения морфологического и надмолекулярного строения хлопка и ВШ волокна и кинетических свойств мерсериэационных растворов под влиянием хлорида натрия;

- новый технический эффект, заключающийся в том, что при добавлении в иерсериаационный раствор хлорида натрия резко уменьшается скорость деструкции ВШ волокна и снижается результирующая жесткость ткани;

- технологическую и экономическую целесообразность введения хлорида натрия в щелочной раствор при мерсеризации тканей из смеси хлопка и ВВМ волокна;

- разработанные рекомендации по составу щелочного раствора и технологии мерсеризации тканей иэ смеси хлопка и ВВМ волокон на предприятиях хлопчатобумажной отрасли текстильной промышлености.

Апробация работы. Основные материалы диссертации доложены, обсуждались и получили положительную оценку на:

- научно-технических конференциях молодых ученых и специалистов ЦНИХБИ в 1987, 1988 и 1989 гг. (в 1988 г. работа

удостоена 2-й премии, в 1989 г. - 1-й премии);

- Всесоюзной научно-технической конференции "Эффективное использование химических волокон и нитей для расширения ассортимента и улучшения качества тканей", г. Мэсква,1988 г.;

- Областной научно-технической конференции "Научным разработкам - широкое внедрение в практику", г.Иваново,1988 г.:

- Областной научно-технической конференции "Новые технические и технологические разработки и их внедрение в текстильной и легкой промышленности",г.Иваново,1989 г.;

- Всесоюзной научно-технической конференции молодых исследователей "Прогрессивная техника и технология, системы управления и автоматизированного проектирования в текстильной и легкой промышленности", г.Москва, 1989 г.;

- Всесоюзной научно-технической конференции молодых исследователей по проблемам текстильной и легкой промышленности", г. Шсква,1990 г. (работа удостоена 1-й премии и "Золотой уедали за лучшую научную работу");

- на технически* совещаниях химико-технологического отдела ДНИХБИ в 1988, 1989 гг.;

- на секции научно-технического Совета ЦНИХБИ в 1990 г.

Содержание представленных докладов . отражено в теаисах указанных конференций.

Структура и объем диссертационной работа Работа содержит аннотацию, введение, литературный обзор, методическую и экспериментальную части о обсуждением результатов, выводы, список использованной литературы (95 наименований), приложения. Основная часть изложена на 140 страницах, включая 29 рисунков, 41 таблицу.

Во введении обоснованы актуальность работы, ее научная . но-визная и практическая значимость.

- 7 - '

,1

В литературном обзоре дан анализ современного состояния провесов производства ЕШ волокон, возможности и Целесообразности их использования в хлопчатобумажной отрасли промышленности. Рассмотрены современные научные представления об особенностях строения и свойств хлопковой и гидратцеллплозы (вискозного волокна обычного типа и высокомодульного волокна) н о физико-химических процессах, протекающих при ее взаимодействии с гидрокси-дом натрия. Обобщены сведения о способах мерсеризации тканей и направлениях ее интенсификации, обоснована целесообразность разработки технологии мерсеризации текстильных материалов из смеси хлопка с ВВЦ волокном, сформулированы задачи исследования и пути их решения.

В нэтоднческой части приведена характеристика объектов и методов исследования.

Экспериментальная часть состоит кз 6 глав, которые ыоето сгруппировать в три больше раздела:

1. Изучение в линия соотношений хлопка и ВВП волокна в ткани на ее сорбционныз свойства

Исследована изменение соотнокения ВВП волокна и хлопка в прааэ и ткани при использовании различных.способов смеиения этих волокон в производстве. Покавано, что при ленточной системе смешивания волокон доля ВШ волокна в прякз колеблется от 24 до 60%, а при бункерной система от 10 до 922 (при заданном количестве ВШ волокна в пряяе -332), что неизбежно приводит к различиям в сорСционнцх свойствах смешанных тканей.

2. Исследование влияния технологических параметров процесса мерсеризации на фиаико-химические свойства и строение хлопка и ВШ волокна " •

Исследовано влияние условий проведения процесса мерсеризации

на качественные показатели обработанной ткани, содержался ВВП волокно.

ГЬказана зависимость сорбционных свойств (табл.1), разрывной нагрузки (табл.2),жесткости ткани (табл.3) от изменения содержания ВВМ волокна вследствие вымывания его в процессе мерсеризации. В качестве факторов, влияющих на качество подвергнуть« мерсеризации тканей изучены: концентрация гидроксида натрия, сульфирола-8 и хлорида натрия, изменение температуры и времени мерсеризации, значения которых изменялись на пяти уровнях в соответствии с методом ротатабельного планирования эксперимента второго порядка.

Получена математическая модель процесса. иллистрирутвдя зависимость качества мерсеризованной ткани от исследованных факторов. Выявлены условия проведения процесса мерсеризации, обеспечивавшие минимальную деструкцию ВВМ волокна при повышении сорбционной способности хлопковой составляющей, улучшении физико-механических свойств и грифе ткани.

Установлено, что в процессе мерсеризации ткани, содержащей хлопок и ВВМ волокно, происходит снижение массы ВВМ волокна. Понижению массы ВВМ волокна в ткани способствует повышение температуры мерсериэационного раствора и повышение концентрации гидроксида натрия и сульфирола-8. Введение в мерсеризационный раствор хлорида натрия способствует сохранению массы ВВМ волокна в ткани, при прочих равных условиях. Для оценки скорости удаления ВВМ волокна из ткани преложено дифференциальное уравнение:

Ц- К(а-х)

где а - содержание ВВМ волокна в ткани до мерсеризации; х - содержание ВВМ волокна в ткани после мерсеризации.

Установлено, что константы скорости вымывания гель-частиц

Таблица 1 '

Влияние состава и температуры мерсеризационного раствора на сорбционные свойства ткани (время обработки 40 с)

I-1-;-1-г

N |Состав мерсеризационного|Температура!Баритовое число ткани

п/п|раствора, г/л ¡обработки |-1-(-

|-,-(-ГС |арт. 1475|арт. 72110|арт. 46

|МаОН ¡Сумфирол-81 НаС 1

I

I

1 100 :,5 24 20 160,4 190.2 307,7 132,4|

2 190 1.5 24 40 166,7 194.5 309,8 137,7|

3 190 1.5 24 60 172,9 198,7 311,7 143,0|

4 190 1,5 0 20 160,4 187,3 303,7 1Э0,0|

5 190 1.5 0 40 163,1 188,7 303,7 132.Ц

6 190 1.6 0 60 165,8 191.6 307,7 134,3|

7 Дэ мерсеризации 184.6 322,2 110,8)

180,5

Примечание к табх 1 : числитель - экспериментальные значения баритового числа; знаменатель - расчетные значения баритового числа при допуезнии неизменного соотношения хлопкового и ВШ волокон в ткешк 67:221, соответственно.

таблица г

вменение величины отаоеадедьной.ириведенной разрывной нагрузки (в X исходной) ткани в зависимости от условий мерсеризации

N

п/п

Огвосигелввгаг приведенная раврывная нагрузка, Z

iNaOH - 190 г/л Время| ПАВ - 1, 5 Г/Л с ¡NaCl - 24 Г/Л I . Т - бО'С

т-

|NaOH - 190 г/л ¡ПАВ - 1,5 г/Л INaCl .- 24. г/Х I Т - 20 °Ö

INaDH - 190 г/л iПАВ - 1.6 Г/л IHaCl - О г/л I Т - 60 °С

INaOtt - 180 Г/л 1ПАВ - 1.6 г/л IHaCl - 0 г/л | I - 20 °0

1-1-1- I основа 1 уток | q i i 1 -1- основа)уток | i i - q -1- основа) уток¡ • - 0 -1- основа|уток| ■ q

1 10 81,7 66,2 -24,0 97,5 101.7 -2,06 76,7 64.6 -28.7 80,6 103.8 -8.6

2 15 85.2 75.6 -19,0 98.1 102.8 -2.3 81.2 72,6 -22.7 82,2 103,6 -8,0

3 20 88.7 83.4 -13,7 98.7 102.4 -1,78 8ö,6 79,3 -17,3 83,8 102,1 -5,8

4 25 92,1 89.8 -9,0 99.2 100,7 -0,75 90,0 84,6 -12,4 85,3 99.1 -3,6

5 30 95.5 94.9 -4,8 99,7 97,6 -0,86 94,4 88,5 -8.0 86,8 94,8 -8.3

6. 35 98,9 98,6 -1,2 ioo;i 93,0 -0,84 98,7 91.0 -3.2 88,2 89.1 -11,3

7 40 102,1 100,9 +1,3 100.5 87,1 -2.5 103,0 92,1 -4.6 89.5 82,0 -13,7

8 45 105,4 101,8 +3.1 100; 8 79,8 -4,0 107,2 91.8 -7,7 90,8 73,6 -15,6

а 50 108.6 101,3 +3.3 101,1 71,0 -6,6 111,3 90,2 -10,5 92,1 63,6 -17,0

I?

Таблица 3

Изменение жесткости ткани в расчете на одну нить в зависимости от условий процесса мерсеризации.

I—I--—:-1—:—-:-1-—-1

)N| Условия мерсеризации |Жесткость ткани(Увеличение *естк|

|п/п|-1-1—;—-----|мН/см |ткани к исходной!

| | °С|Вре-1 Состав раствора, г/я |-1-1-1——i-1-1

1 | |мя,сЬ--1-|хло-|ВВМ |хлоп. |хло-(ВВМ |хлоп. |

I | | |НаОН | ПАВ j NaCljnoK | |+ВШ |пок I ' l+BBM | I_i_l. i_i_!_-j___i.....j___i_:_i_i_u_I

1 20 40 100 1.6 24 1,88 Б,99 0,85 2,04 б,8р 1,39

2 40 40 100 1.6 24 2,16 2,91 1,05 2,25. 2,88 1,72

3 60 40 190 1.Б 24 1,38 1,26 0,65 1,46 1,26 1,01

4 20 40 100 1.6 0 1,03 14,7,1,12 2,21 14,6 1,84

5 40 40 190 1.Б 0 2,02 8,42 0,42 0,87 2,20 1,43

б 60 40 100 1.6 0 1,47 5,27 0,71 1,60 6,22 1,16

7 исходная ткань после 0,92 1,01 0,61 - -

I расшлихтовки ' | i_i

Таблица 4

Влияние условий мерсеризации на скорость удаления ВВЫ волокна из ткани, К-103

г-——--1---;—I-г-;-1

(Состав пдалочного|Обозначение (Температура | Изменение'"К" (раствора |константы(К) | '* °С . |скорости (

| • ¡скорости |-1-(удаления |

| - . (удаления ВВЫ| 20 | 60 |ЕВЫ волокна |

| |волокна | | . |60°С/20°С |

Ь——-1-:-1—— |Na0H Kl 9,36 |На0Н+ПАВ Кг 11.45 |НаОН+ПАВ4-№С1 ' К5 6,40 (NaOH+NlaCl К, 5,45 | . I 22,76 33,38 16,69 13,69 1 ... . 2.4 2,9 2,6 2.5 1 1 1 •

Таблица 5 Влияние ПАВ и хлорида натрия на изменение скорости удаления ВЕЫ волокна из ткани *)

1 ( i (Температура мерсеризации | К2/ К,( V к3| ■ кь/к,| V к<! 1

1 | 20 1,2 | 60 1,6 1.2 1.2 0,58 0,60 0,56 | 0,60 I ..... |

. - 12 -

*)-значения констант скорости удаления ВВП волокна К,- Кч приведены в табл. 4 растворенного ВВЦ волокна (табл. 4.5) из ткани возрастают в 2,5-3 раза при увеличении температуры обработки от 20 до 60'С. Введение в мерсеризационный раствор хлорида натрия вызывает не только понижение растворимости ВВЫ волокна в растворе гидроксида натрия (табл. 5). но и способствует сохранению его морфологической структуры (отсутствие скручивания вдоль оси волокна) и, как следствие этого, сохранению грифа ткани (табл.3) и ее физико-механических свойств (табл.2).

Изучение тонкой структуры волокна в зависимости от температуры и состава мерсеризационного раствора (табл. б) позволило установить. что повышение температуры мерсеризационного раствора от 20 до 60°С способствует снижению эффекта воздействия гидроксида натрия на хлопковое волокно на 142. Введение хлорида натрия в мерсеризационный раствор при прочих равных условиях практически не сказывается на изменение тонкой структуры волокна.

В то з® время изменение, тонкой структуры ВВЫ волокна при мерсеризации а тех ке условиях существенно зависит от наличия в мерсеризацюнном растворе хлорида натрия. Установлено, что введение хлорида натрия в мерсеризационный раствор способствует такому хе понижению индекса кристалличности ВЗД волокна, как и повышение температуры раствора от 20 до 60 * С. а проведение процесса мерсеризации при температуре 60 °С в присутствии хлорида натрия практически та приводит к изменению кристалличности ВШ волокна.

Анализ результатов исследования, приведенных в табл. б позволил сделать вывод о том. что при Белочной обработке в присутствии хлорида натрия происходит сближение степени кристалличности хлопкового п ВШ колонка.

Сравнение результатов исследования сорбционной способности

тканей из хлопкового. ВШ волокон и их смесей с результатами исследования морфологической и тонкой структуры этих волокон свидетельствует о том. что повышение качества мерсеризации тканей в присутствии хлорида натрия связано так же и с изменением кинетических свойств мерсериэационных растворов.

В результате проведенных исследований установлено, что с ростом концентрации гидроксида натрия относительная вязкость раствора (рис.1) изменяется по гиперболическому закону. При этом величина относительной вязкости тем выше, чем ниже температура исследуемого раствора С увеличением концентрации гидроксида натрия растет структурированность раствора, о чем свидетельствует увеличение энергии активации вязкого течения (лЩ (табл.7). По мере повышения температуры энергия активации вязкого течения понижается тем заметнее, чем выше концентрация гидроксида натрия в растворе. При этом в присутствии хлорида натрия структура щелочного раствора более подвержена температурной деструкции, чем без него. В мерсеризационном растворе имеет место интенсивное влияние на структуру раствора как ИаОН, так и N301, что проявляется в неаддитивном изменении вязкости и электропроводности исследуемых растворов (рис.2).

При введении N321 в мерсеризационный раствор в результате снижения критической концентрации МаОН, при которой начинается интенсивное образование кристаллогидратов, происходит снижение эффективной концентрации свободных ОН" ионов и, как следствие этого, снижение воздействия мерсеризационного раствора на волокно. Введение ИаС1 в иелочной раствор по своему действии равноценно понижению температуры раствора на 20®С.

Снижением интенсивности воздействия мерсеризационного раствора в присутствии хлорида натрия на волокно можно объяснить

гй*

• \' Таблица б

Изменение индекса кристалличности и степени мерсеризации хлопкового и ЕШ волокна в зависимости от состава мерсеривацконно-го раствора к его температуры. 1 -

I

| Показатель

I

I-

| Индекс крш |талличности

Условия щелочной обработки волокон

хлопок

ЕШ волокно .

--р.— , ,-,-1-,-,-,-,-

исход 1 НаШ | КаОН | КаОН | КгШ |исход|ИаОН|НаОН| НаОН | НаОН ное I |КаС11 |№С1| ное I (N3011 |НаС1 |20оС|20вС|60вС|б0вС| 120°С120°С160*С160° С

_1_

-X-

_1_

л_

_1_

0.80 0.58 0.59 0.69 0,70 0.68 0,53 0,60 0.61 0,66

(Изменение |индекса |кристаллич |ности

28 26 14 13 -

22 12

10

|-;-

(Показатель | степени мер |сернаации

О 0.13 0,135 0,08 0,075 О 0,021 0,017 0,014 0,01

Таблица 7

'Изменение относительной вязкости растворов и энергии активации вязкого течения (кДл/каль) в зависимости от концентрации гидроксида натрия и температуры

I--пг

Концентрация | ЫаОН, г/л |—

Температура раствора. С -1-

т

10

20

40

(Ю "Г

I-1-1-:-1-1-Г-1-(-

ии | ди 1?/^ | ди | У^ | АО

О 1.00 0 1,00 0 1,00 О 1,00 о

100 1,77 1,35 1,73 1,33 1,65 1,30 1,68 1,26

• 190 8,42 3,08 2,74 2,70 2,58 2,44 2,47

302 8,04 4,01 6,68 4,63 5,05 4,21 4,14 3,94

190+24 НаС1 3,52 2,96 3,31 2,92 2,91 2,78 2,50 2,54

J

- 15 -

Изменение ^дельной электропроводности раствора в зависимости от концентрации гидроксида натрия и температуры

3

04

±

/У

17 //

и

2 4 6

У а ОН т-экй/л

7

I температура 20°С ¿-температура 60°С РисД

Г6 -

Изменение удельной электропроводности и относительной вязкости растворов в зависимости от соотношения №0Ни Иа^при ионной силе раствора 5 моль/л

45

tfaOH ¿г-же /л

1,0 . а5 О

УаСб у г - »Kt/л Состав раствора

I, I* - NaüH-t NüCt (экслериментальная кривая)

2-2' -NCLQH ;

3,3' - MaCt :

4 -ЫаОН+NatE (расчетная кривая) Рис.2

получанные ранее данные по уменьшению деструкции ВЕК волокна и облегчению удаления продуктов его разрушения из ткани при промывке. «Меньшее набухание отдельных волокон в пряже в этих условиях способствует более равномерному проникновению щелочного раствора вглубь ткани и, как следствие этого, достижению достаточно высокого эффекта мерсеризации хлопка в этих условиях.

3. Разработка технологии мерсеризации ткани из* смеси хлопка и ВШ волокна и ее производственная проверка.

На основании проведенного исследования выбран следующий состав иэрсеризационного раствора и технология обработки ткани, со-дергздэй 33% ВВП волокна и 672 хлопка

Состав мерсеризационного раствора, г/л:

гидроксид натрия (100Z) - 190-200 г/л сульфирол-8 - 1,5 г/л

хлорид натрия - 20-24 г/д

температура обработки ткани в зоне мерсеризации бесцепной мерсеризационноЯ тккны ф. "Текстима" - 60°С, время обработки -40 с. '

Разработанная технология мерсеризации суровых тканей из смеси хлопка и ВШ волокна пройда успешную производственную проверку на Тираспольском производственном хлопчатобумажном объединении.

Новый технологический режим мерсеризации тканей из смеси хлопка и ВШ волокна позволяет на 13-172 уменьшить концентрацию гидроксида натрия в рабочих растворах при одновременном улучшении качественных показателей обрабатываемых тканей. Мерсеризация о

по разработаннй технологии приводит к росту разрывной нагрузки ткани на 2-52 и снижению жесткости ткани на 20-402.

Ожидаемый экономический эффект'при внедрении разработанной

. - 18 -

технологии с использованием хлорида натрия составит 4180 руО на 1 или. м. ткани.

ВЫВОДЫ

1. Впервые установлены закономерности, связывающие изменения надмолекулярной и морфологической структуры хлопкового и ВШ волокон и кинетических свойств щелочных растворов в процессе мерсеризации смешанных тканей.

2. Установлено, что:

- изменение морфологической структуры ВШ волокна в процессе мерсеризации является причиной повышения жесткости ткани;

- в процессе мерсеризации хлопковое и ВШ волокна претерпевают глубокое изменение надмолекулярной структуры, связанное -о снижением их кристалличности и, как следствие этого, изменением таких свойств, как сорбционные и фиаико-механические;

- скорость деструкции БВЫ волокна при мерсеризации смешанных тканей возрастает в 2,5-3 раза при увеличении температуры от 20 до бО'С;

г введение хлорида натрия в. шрсеризационный раствор снижает скорость деструкцию ВШ волокна в 1,5-2 раза;

. - причиной пониженной деструкции ВШ волокна при обработке в растворе гидроксида натрия в присутствии хлорида натрия является суцественое изменение кинетических свойств шрсеризационных растворов;

- при введении хлорида натрия в мерсеризавдонный раствор в результате снижения критической концентрации гидроксида натрия, при которй начинается образование кристаллогидратов, происходит снижение эффективной концентрации ОН'ионов и, как следствие этого, снижение воздействия ыерсеризанионного раствора на волокно. Введение хлорида натрия в склочной раствор по своему действию

- 19 -

равноценно понижению температуры раствора на 20°С.

3. Определены способы эффективного управления процессом мерсеризации текстильных материалов, содержащих, хлопок и ВВМ волокно, путем варьирования температуры обработки, концентрации гид-роксида натрия и хлорида натрия и применения ПАЕ

4. Установлена . принципиальная возможность проведения процесса.мерсеризации тканей из смеси хлопка с. ВВМ волокном в условиях, обеспечиваадих минимальную деструкцию ВВМ волокна, • сохранение основных физйко-механических свойств ткани и ее грифа;

5 Разработана технология мерсеризации ткани из смеси хлопка и ВВМ волокна. Производственные испытания разработанной технологий мерсеризация ткани в отделочном производстве Тираспольского производственного хлопчатобумажного объединения подтвердили полученные в лабораторных условиях результаты.

6. Ожидаемый экономический эффект от внедрения разработанной технологии мерсеризации ткани из смеси хлопка и ВВМ волокна составит 4180 руб на 1 млн. м. ткани.

Основные материалы диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Булувев К В. .Крюков В. К. К вопросу о влиянии условий мерсеризации на качественные.показатели хлопко-сиблоновых текстильных материалов.-М.: 1988.-Деп. в ЩШТЭЙлегпром,10.02.89-N2723 - ЛП.-28с.

2. Булушев В. В. Изучение и выбор оптимальных параметров мерсеризации тканей из смеси хлопка с вискозным высокомодульным волокном. //Всесоюзная научно-техническая конференция "Эффективное использование химических волокон и нитей для расширения ас-, сортимента и улучшения качества тканей" г Теэ. докл. -Москва, 1988. -с. 143.

а -Булуш«з Е В. .Крюков В. К., Кричевский Г. Б.. Влияние параметров процесса мерсеризации на качественные показатели тканей из смеси хлопка с вискозным высокомодульным волокном. //Областная научно-техническая конференция "Научным разработкам - широкое внедрение в практику": Tesдокл. -Иваново. 1S88. -с. 126.

4. Булувев ЕЕ Изучение влияния условий мерсеризации на избиение содерлания ВШ волокна в ткани из смеси хлопка.с ЕВМ волокном.//Всесоюзная научно-техническя конференция молодых исследователей "Прогрессивная техника и технология, системы управления и автоматизированного проектирования в текстильной и легкой промышленности": Тез. докл. -|4эсква. 1989. -с. 13.

5. Булушеа ЕЕ. Исследование влияния параметров процесса щелочной обработки тканей из смеси хлопка с вискозным высоко модульный волокном на снижение показателя жесткости//Областная научно-техническая конференция "Новые технические и технологические разработки и их внедрение в текстильной и.легкой промышленности": Тез. докл. -Иваново, 1989. -с. 143.

6. Вулуюев Е Е.Крюков Е К. Изучение влияния температуры и состава мерсеризациошого раствора на его кинетические свойства //Всесоюзны научно-техническая конференция молодых исследователей по проблемам текстильной и легкой промышленности: Tes. докл. -Москва, 1990. -с. 49.

//¿¿А Л