LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Розвиток теорії і технології одержання модифікованих лляних волокон функціонального призначення

нонілфенолом АФ 9-10 і з додецилбензолсульфокислотою та до 1,25 текс при використанні композиції з додецилдіоксіетилсульфокислотою.

Аналіз моделей (33–35) свідчить, що емульсування з використанням кхп сприяє зниженню вмісту костриці та смітних домішок таким чином: після обробки першою композицією до 1,51–1,22 %; другою композицією – до 1,51–1, 21 %; третьою композицією – до 1,5–1,28 %.

Таким чином, усі три досліджувані композиції, що використовувалися у складі емульсії під час модифікації, впливають на фізико-механічні властивості модифікованого льоноволокна, причому найбільш суттєвим є вплив першої і другої композицій хімічних препаратів при концентрації 0,4–0,6 г/л:

– середня масодовжина змінюється в межах 29,8–34,0 мм;

– вміст коротких волокон завдовжки до 10–15 мм – 15,3–16,2 %;

– вміст волокон з довжиною понад 45 мм – 5,2–9,4 %;

– вміст волокон основної групи довжини від 15 до 45 мм – 75,3–77,9 %;

– лінійна густина – 0,85–1,15 текс;

– вміст костриці та смітних домішок – 1,25–1,41 %.

Навіть середній рівень концентрації з рекомендованого діапазону 0,5 г/л забезпечить отримання модифікованого льоноволокна із середніми значеннями фізико-механічних показників Тсер. = 0,9 текс і Lсер. = 31,00 мм, вміст костриці та смітних домішок буде становити в середньому 1,3 %. Такий рівень основних параметрів модифікованого волокна значно вищий ніж отримуваний на цій же лінії під час звичайної обробки до застосування нової технології модифікації: середня масодовжина знижується на 22,5 %, лінійна густина – на 74,9 %, а вміст костриці та смітних домішок – на 62,9 %. Це дозволить отримувати змішану пряжу з бавовною та іншими волокнами за бавовняною технологією прядіння на кільцепрядильних машинах.

Для пояснення механізму дії композиційних хімічних препаратів на основі фосфату карбаміду та поверхнево-активних речовин на структурні зміни лляного волокна в процесі модифікації виходимо з того, що багатокомпонентну систему, яка використовувалася для емульсування короткого лляного волокна під час модифікації, можна розглядати як мікроемульсію. Мікроемульсія – це багатокомпонентний багатофазний розчин, який містить компоненти, що не змішуються, такі як олива й вода, а також деяку кількість поверхнево-активних речовин, неорганічних солей та ін. З певними спрощеннями про мікроемульсії можна говорити як про системи, в яких між мікрозонами з різним складом спонтанно виникають розвинуті поверхні розділу. Термодинамічно це можливо через ультранизький поверхневий натяг між зонами.

У мікроемульсії, що використовувалася від час досліджень, можна виділити зони (домени) таких трьох типів:

  • водні мікрозони (мікродомени), утворені в основному водою, розчиненим у ній фосфатом карбаміду та деякою кількістю поверхнево-активної речовини – це псевдофаза води (W');

    2) органічні мікродомени, утворені оливою, частково ПАР і малою кількістю води – це псевдофаза оливи (O');

    3) мікродомени границі (мембрани), що утворені практично повністю ПАР – це псевдофаза мембрани (М').

    Схематичне зображення вищезазначених мікродоменів представлено на рис. 8. Усі три псевдофази мікроемульсії знаходяться в рівновазі.

    Мікроемульсії мають широку сферу застосування. З точки зору наших досліджень – це такі аспекти, як:

    • солюбілізація різних речовин у мікроемульсіях;

    • використання мікроемульсій як середовища для хімічних реакцій (вплив на швидкість реакцій, що відбуваються в системі).

    Відомо, що карбамід та його похідні мають гідротропну дію здатність підвищувати розчинність у воді малорозчинних речовин або робити розчинними майже нерозчинні речовини. Гідротропний ефект фосфату карбаміду доповнюється міцелоутворенням поверхнево-активних речовин, що здатні навіть у дуже розбавлених розчинах переводити у водний розчин порівняно великі кількості водонерозчинних речовин. Продукти, які було включено до складу емульсії, також сприяють набуханню волокон і прискоренню дифузії компонентів емульсії між елементарними волокнами технічних комплексів лляного волокна.

    Емульсування з використанням мікроемульсій, що містять композиційні хімічні препарати на основі фосфату карбаміду та ПАР, схематично можна представити таким чином (рис. 9).

    Краплини мікроемульсії, огорнуті плівкою ПАР, сорбуються на поверхні лляного волокна перед інтенсивною механічною обробкою. Під час вилежування вони дифундують у мікротріщини, які утворилися в результаті попередніх механічних обробок, у серединних пластинках і міжклітиннику, що з'єднують комплекси волокон. Далі відбувається порушення зв'язків інкрустуючих речовин (пектину, лігніну) з елементарним волокном льону за рахунок гідротропної та солюбілізуючої дії препаратів, що містять фосфат карбаміду і ПАР.

    У результаті таких перетворень у структурі волокна, що піддається модифікації, при подальших інтенсивних діях робочих органів технологічного обладнання, особливо чесальних машин, відбувається видалення розпушених під дією хімічних препаратів ділянок інкрустів і елементаризація технічних комплексів волокон льону, що можна спостерігати на мікрозрізах волокон, модифікованих різними КХП (рис. 10 – 13).

    Як видно з рис. 10–13, фізико-хімічна модифікація короткого лляного волокна після емульсування композиціями хімічних препаратів сприяє більшому роз'єднанню технічних комплексів волокон за рахунок гідротропної дії хімічного компонента емульсії, порівняно з коротким волокном № 3.

    Після статистичної обробки первинних даних, отриманих безпосередньо після підрахунку під мікроскопом, у програмному середовищі MathСad визначено ступінь розволокнення за середньою кількістю елементарних волокон у пучку на поперечному мікрозрізі волокна (ісер.) та абстрактно за коефіцієнтом розволокнення (Ср). Середні значення розрахованих показників з відхиленням від середнього 1,5–2 % наведено у табл. 2.

    Таблиця 2

    Результати мікроскопічного аналізу модифікованих лляних волокон


    Способи обробки

    Найменування й величина показників волокна


    середня кількість елементарних волокон у пучку на поперечному мікрозрізі волокна (ісер.)

    коефіцієнт розволокнення (Ср)

    1. Коротке волокно № 3

    8

    0,129

    2. Модифіковане лляне волокно, отримане без емульсування

    6

    0,178

    3. Модифіковане лляне волокно, отримане після емульсування хім. композицією з додецилбензолсульфокислотою

    4

    0,226

    4. Модифіковане лляне волокно, отримане після емульсування хім. композицією з оксіетильованим нонілфенолом АФ 9-10

    3

    0,287

    5. Модифіковане лляне волокно, отримане після емульсування хім.