Powered by Joomla CMS.

Разработка новых загустителей на основе производных полисахаридов и синтетических полимеров для набивки хлопчатобумажных тканей

on Shanba, 21 Dekabr 2013. Posted in Texnika va texnologiya

Maqolada kaborksimetillangan kraxmal, karboksimetilsellyuloza va gidrolizlangan poliakriloniril asosidagi yangi ishlab chiqilgan kompozitsion quyuqlashtiruvchilar yordamida gul bosilgan matolarning sifat korsatkichlarini organish natijalari keltirilgan.

In the article results of study the quality indexes of the printed clothes by new created composition thickeners based on carboxymethylated starch, carboxymethyl cellulose and hydrolyzed polyacrylonirtile have been given.

Загущающие материалы играют вспомогательную роль в текстильном производстве, тем не менее, их стоимость и качество ощутимо влияют на экономические показатели отделочного производства. Так, стоимость загустки в зависимости от вида загустителя, как показано на  диаграмме, может составлять от 10 до 42% от общей стоимости материальных затрат при печати текстильных материалов, а улучшение ее технологических свойств создает предпосылки для удешевления печати за счет повышения степени полезного использования красителя [1].

В настоящее время за рубежом доминирующее положение для загустителей занимают акрилаты различного строения (пигментная печать), а также производные целлюлозы и в меньшей степени производный крахмала. При этом загустители должны иметь высокую адгезию к волокнистому материалу, а также давать гомогенные растворы, что особенно важно при печати сетчатыми шаблонами. Не маловажное значение имеет - нахождение оптимальной структуры полимеров, обладающих высокой загущающей способностью и не вызывающих повышение жесткости тканей.

Широкое использование целлюлозных загустителей обеспечивается их хорошими реологическими свойствами, седиментационной устойчивостью. Меняя степень молекулярного замещения, величину молярной массы целлюлозного полимера, контролируя однородность по замещению, можно достичь полной и быстрой растворимости эфира целлюлозы и в горячей, и в холодной воде, а также очень высокой биостабильности. Действие целлюлозных загустителей особо эффективно в щелочных или близких к нейтральным средах, хотя растворы многих целлюлозных (неионогенных) полимеров претерпевают весьма незначительные изменения вязкости в интервале рН 2-12 [2].

Ограниченное использование загустителей на основе эфиров целлюлозы в Узбекистане связано, прежде всего, с их стоимостью, по сравнению с используемым крахмальным загустителем, хотя немодифицированный крахмал практически не используется за рубежом. В связи с этим в настоящее время ведутся научные работы по разработке технологий получения модифицированного крахмала и эфиров целлюлозы на основе местных сырьевых ресурсов в частности, из отходов растительного происхождения, что позволит уменьшить стоимость крахмальных и целлюлозных загустителей [3,4].

Поскольку ни один индивидуальный полимер не может использоваться в качестве совершенного загустителя, создание легконаносимых (технологичных) покрытий для текстильных материалов возможно на основе полимерных композиций. Поэтому весьма актуальной задачей является разработка состава и рецептуры эффективных композиций на основе местного полимерного сырья, как природного, так и синтетического происхождений, пригодных в качестве загустки в процессе набивки хлопчатобумажных тканей. В этом аспекте несомненный интерес  представляют водорастворимые полифункциональные полимерные композиции, содержащие, гидролизованный полиакрилонитрил, производимые в АО «Навоиазот», натриевая соль карбоксиметилцеллюлозы, выпускаемая в Намангане и, наконец, карбоксиметилкрахмал, синтезированный из крахмала, получаемого из разных сельскохозяйственных культур или отходов их вторичной переработки.

Согласно литературным данным для печати пригодны загустки, обладающие тиксотропностью, характерным для полимерных растворов, однако на практике лишь наличие этого свойства недостаточно. Поскольку и этот параметр является определяющим свойством для загустителей, нами были изучены реологические свойства загущающих композитов, такие как вязкость и тиксотропность. В таблице 1 показана степень тиксотропного восстановления структур исследованных загусток.

 

Таблица 1

Степень тиксотропного восстановления композиции на основе карбоксиметилкрахмала при   e= 3,122 10 3 ×сек-1

 

Типы  загусток (концентрация компонентов в растворе)

Вязкость, Па·с

Степень тиксотропного восстановления, А, %

h1

h2

Используемые загустители в производстве

Крахмал + силикат (12%)

1,34

1,04

77,8

Манутекс RS (2,5%)

1,67

1,48

88,9

Ламепринт (6%)

1,53

1,37

89,7

Na-КМЦ (8%)

1,42

1,05

74,2

Альгинат натрия (5%)

1,72

1,59

92,6

Разработанные загущающие полимерные системы

КМК(5%)-NaКМЦ(1%)

1,41

1,17

83,1

КМК(5%) – ГИПАН(0,8%)

1,54

1,31

85,4

КМК(5%)  - NaКМЦ(1%)  - ГИПАН(0,8%)

1,79

1,67

93,5

 

Из данных таблицы 1 видно, что  наибольшую устойчивость и стабильность свойств при деформационных воздействиях обнаруживает загустка на основе синтетических и природных компонентов, проявляющая свойства истинно - тиксотропной жидкости, полностью восстанавливающей структуру при разрушении (А=93,5%).

Как показали исследования, при изучении зависимости предела текучести водорастворимой полимерной композиции весьма положительные результаты получаются для загусток на основе смеси карбоксиметилкрахмала, ГИПАН и Na-КМЦ.

При концентрационной соотношение КМК:КМЦ:ГИПАН = 5:1:0,8 (%, масс.) даже некоторое дополнительное разворачивание макромолекул смешиваемых загустителей  и усиление взаимодействия между ними, приводит к повышению вязкости смеси и ее устойчивости. Такое явление наблюдается в растворах разработанных составов (таблица 2).

Таблица 2

Зависимость вязкости композиций от концентрации компонентов (при 298К)

Концентрация компонентов в растворе (%, масс.)

Вязкость, η

Па∙с

Концентрация компонентов в растворе (%, масс.)

Вязкость,

η

Па∙с

КМК

Na-КМЦ

КМК

Na-КМЦ

ГИПАН

4

-

1,02

4

-

0,4

1,23

5

-

1,16

5

-

0,8

1,37

6

-

1,31

6

-

1,2

1,66

7

-

1,52

7

-

1,6

1,92

4

0,5

1,19

4

0,5

0,4

1,68

5

1,0

1,35

5

1,0

0,8

1,97

6

1,5

1,58

6

1,5

1,2

2,21

7

2,0

1,84

7

2,0

1,6

2,53

 

Как видно из таблицы 2, из полученных данных на вязкость раствора полимерной композиции существенные влияния оказывает концентрации компонентов. Вязкость композиции по сравнению с чистой карбоксиметилкрахмала повышается примерно на 64-70%. Так например вязкость композиции при концентрации КМК 5 %, КМЦ – 1 %, ГИПАН – 0,8% составила 1,97 Па·с при Т=298 К, а КМК при такой же концентрации и температуре равен 1,16 Па·с.

Таблица 3

Зависимость показателей устойчивости к физико-химическим воздействиям от загустителя

Состав загустителей

(в масс. %)

Прочность окраски, баллы

к сухому трению

к мокрому трению

к стирке

к поту

Температура термофиксации, К

393

413

393

413

393

413

393

413

Манутекс (3%)

5/5

5/4

5/5

5/4

5/4

5/4

5/5

5/4

Na-КМЦ (10%)

5/4

5/3

5/4

5/4

5/4

5/3

5/4

5/3

 

КМК(5%) – ГИПАН (0,8%)–Na-КМЦ (1%)

5/5

5/4

5/5

5/4

5/5

5/4

5/5

5/4

 

Таблица 4

Влияние состава загусток на колористические показатели набивных тканей

 

Содержа-ние КМК,

в г/кг за-густите-ля

Содержания компонетов композиции

(в г/кг загустителя)

Колористические свойства

 

Неровнота окраски,

ΔR, %

Разноотте-    ночность,

ΔЕ,%

Жесткость напечатанных тканей, мкН×см

 

4

КМЦ (1)

0,17

1,7

37105

ГИПАН (0,8)

0,27

3,8

31690

КМЦ(1)-ГИПАН(0,8)

0,21

2,6

34180

 

5

КМЦ (1)

0,12

2,6

33370

ГИПАН (0,8)

0,24

3,2

19420

КМЦ(1)-ГИПАН(0,8)

0,16

1,9

27860

 

6

КМЦ (1)

0,10

3,5

27640

ГИПАН (0,8)

0,22

2,3

10460

КМЦ(1)-ГИПАН(0,8)

0,20

1,7

12480

 

Проведенные промышленные испытания подтвердили высокое качество загустки, которое несколько улучшается в присутствии водорастворимых акриловых полимеров. С помощью метода оптической микроскопии определена высокая степень однородности разработанных загусток. Определена оптимальная рН среды, которая способствует более полному переходу красителя на волокно.

Проведенные производственные испытания подтвердили предположение о том, что реологическая свойства растворов полимеров соответствует требованиям технологического процесса отделочного производства.

Отсутствие микрогелей позволяет использовать загущающие препараты на основе КМК, КМЦ и ГИПАНа для печати сетчатыми шаблонами.

 

Литературы

  1. Морыганов А.П., Липатова И.М. Использование механохимически модифицированных крахмальных препаратов в текстильном производстве. // Легпромбизнес «Директор», 2001, №10(36).
  2. Липатова И.М., Одинцова О.И., Падохин В.А., Козлова О.В., Макарова Л.И. Новые загущающие препараты на основе механохимически модифицированной Nа-карбоксиметилцеллюлозы // Текстильная химия, 1997, № 2(11).
  3. Шарипов М.С. Крахмални оксидлаш усулида модификациялаш ва  унинг  хоссаларини ўрганиш // Т: Химия и химическая технология, 2007, №2.
  4. Муродов М.М. Разработка технологии получения целлюлозы из древесины тополя пригодной для производства пластических масс: Дисс…канд. техн. наук. - Ташкент, 2008.

 

Izohlar (0)

Leave a comment

You are commenting as guest.