Применение композиции рисового крахмала и поливинилацетата для повышения эффективности шлихтования хлопчатобумажной пряжи

АННОТАЦИЯ

В статье рассмотрено применение композиции рисового крахмала и поливинилацетата для повышения эффективности шлихтования хлопчатобумажной пряжи.

Осуществлена попытка применить в целях повышения эффективности шлихтовании хлопчатобумажной пряжи поливинилацетата, до сих пор в текстильной химии и технологии мало использовавшегося. Выявлена специфика влияния поливинилацетата на вязкостные свойства шлихтующих составов и основные показатели шлихтования.

ABSTRACT

The use of a composition of rice starch and polyvinyl acetate to increase the efficiency of sizing of cotton yarn.

An attempt was made to apply polyvinyl acetate, which has so far been little used in textile chemistry and technology, in order to increase the efficiency of sizing cotton yarn. The specifics of the effect of polyvinyl acetate on the viscosity properties of sizing compositions and the main indicators of sizing are revealed.

Ключевые слова: крахмал, композиция, шлихтование, модификация, пряжа, синтетический продукт, оксосинтез, рафинация, катализатор, поливинилацетат.

Keywords: starch, composition, sizing, modification, yarn, synthetic product, oxosynthesis, refining, catalyst, polyvinyl acetate.

Известно, что в текстильном производстве кукурузный крахмал играет лидирующую роль в качестве основы шлихтующих композиций благодаря его относительной дешевизне, доступности и налаженности выпуска. В настоящее время, несмотря на наличие целого ряда синтетических продуктов для шлихтования, ситуация в производстве не изменилась, так как доля крахмальных шлихтующих составов достигает порядка 70 %. Огромный расход ценного пищевого продукта на цели шлихтования не только наносит существенный ущерб природным ресурсам, но и является источником загрязнения, так как весь крахмал в ходе расшлихтовки уходит в стоки. В этой связи актуальной проблемой становится задача поиска путей уменьшения содержания крахмала в клеящих композициях без снижения качества шлихтования [1].

Все многообразие предлагаемых решений этой задачи можно разделить на два основных направления. Первое – это разработка новых технологических способов шлихтования, позволяющих значительно уменьшить количество наносимого на пряжу состава, второе – модификация рисового крахмала для приготовления шлихтующих композиций.

Первое направление, примерами которого могут служить процессы шлихтования модифицированными составами, механохимический способ приготовления крахмальной шлихты, сопряжено с необходимостью переоборудования производства и, соответственно, с большими капитальными затратами.

Во втором направлении следует выделить модификацию рисового крахмала и вариации состава шлихтующих композиций. Модификации крахмала улучшают адгезионную способность, повышают эластичность образуемых пленок и, соответственно, снижают потребление шлихты.

В качестве компонентов крахмальных шлихтующих композиций, которые также способствуют уменьшению расхода природного сырья, применяют пластификаторы, адгезивные, поверхностно-активные вещества.

Планировалось оценить влияние концентрации поливинилацетата на относительную вязкость крахмальных гелей и основные показатели эффективности шлихтования пряжи при различном содержании крахмала в шлихтующих композициях.

Работа строилась таким образом, что одновременно варьировались концентрации и крахмала, и поливинилацетата, которые выбирались случайно. Такой подход к проведению поискового эксперимента наиболее целесообразен, поскольку позволяет охарактеризовать широкое поле исследуемых параметров небольшим количеством экспериментальных точек.

Содержание кукурузного крахмала в шлихтующей композиции изменяли в интервале от 2 до 9 %, поливинилацетата – от 0 до 0,9 % (в расчете на количество сухого вещества). Остальной состав шлихты соответствовал традиционному и включал хлорамин (0,06 %) и гидроксид натрия (0,13 %). Шлихтование хлопчатобумажной пряжи линейной плотностью 25 текс проводили путем пропитки пряжи шлихтой при 80 °С с последующим до 100 % привесом и сушкой при 110 °С в течение 10 минут.

Мерой вязкостных свойств крахмальных и крахмально-поливинилацетатных шлихт служило время истечения через воронку фиксированного объема, при этом температура шлихты на момент начала измерений составляла 80 °С. Видимый приклей определяли по общепринятой методике. Разрывную нагрузку и разрывное удлинение пряжи измеряли при помощи маятниковой разрывной машины РМ-3-1. Полученные экспериментальные данные приведены в табл. 1.

Таблица 1.

Физико-механические характеристики ошлихтованной пряжи

Клеящие свойства смешанных крахмально-поливинилацетатных композиций в целом выше, чем крахмальных, несмотря на то, что большинство смешанных составов обладают существенно меньшей вязкостью. Значит, повышение видимого приклея нельзя расценивать как результат лучшего проникновения крахмально-поливинилацетатных составов вглубь структуры пряжи, а только как результат более высокой адгезии к целлюлозному волокну.

Качество пряжи, ошлихтованной составом на основе крахмала с добавками поливинилацетата, судя по основным физико-механическим характеристикам, довольно существенно улучшается. Важно, что высокая прочность пряжи достигается при применении шлихтующих композиций с относительно низким содержанием крахмала (4,0 : 0,10). Еще наиболее существенные результаты под действием поливинилацетатной составляющей – возрастание на 15–30 % пластичности ошлихтованной хлопчатобумажной пряжи [2].

Обобщая изложенное, можно заключить, что в настоящей работе впервые показана принципиальная возможность применения поливинилацетата для модификации крахмальных шлихтующих составов, а также доказана целесообразность и практическая перспективность дальнейшего развития исследований в данном направлении.

Таким образом, сама общая оценка результатов поискового эксперимента дает основания считать, что в практическом аспекте применение поливинилацетата в шлихтовании открывает новые перспективы улучшения качества пряжи и экономии крахмала.

Список литературы:
1. Изучение влияния поливинилового спирта на реологические свойства растворов крахмала / Б.А. Мавланов, Л.Б. Идиева, И.К. Чориев, Г.А. Ихтиёрова // Yosh olimlar ilmiy anjumani «Polimerlar haqidagi fanning dolzarb muammolari». – Toshkent, 2004. – B. 84–85.
2. Теория и практика применения полимерных производных винилацетата и винилового спирта в процессе шлихтования / М.С. Шарипов, О.М. Яриев, А.Р. Хафизов, Д.Ч. Музаффаров [и др.] // Санкт-Петербургская конференция молодых ученых «Современные проблемы науки о полимерах»: тез. докл. – Санкт-Петербург, 2005. – С. 61.