Диссертация на соискание ученой степени доктора философии ( Doctor of Philosophy ) по техническим наукам

МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН
БУХАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
На правах рукописи
УДК 541.64:677.023
ИСМАТОВА РАЪНО АХАДОВНА

Получение композиции на основе водорастворимых природных и синтетических полимеров и их применение

02.00.14 – Технология органических веществ
и материалов на их основе

ДИССЕРТАЦИЯ
на соискание ученой степени доктора философии
(Doctor of Philosophy) по техническим наукам

Научный руководитель:
доктор технических наук,
профессор Амонов М.Р.

Бухара – 2019

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ (аннотация диссертации доктора философии (PhD)) 5
ГЛАВА I. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ 13
1.1. Роль шлихтования в процессе производства хлопчатобумажной 13
1.2. Шлихтующие полимерные композиции на основе синтетических полимеров 16
Анализ литературных данных свидетельствует о том, что в мировой практике в качестве синтетических шлихтующих агентов используются следующие классы соединений [6; 33-38 с, 7; 72-73 с, 8; 76-78 с, 9; 108-111 с, 10; 89-92 с, 11; 44-46 с] : 16
Полимеры акриловой кислоты могут изменяться от каучукообразной массы, растворимой в воде, до твердых, прозрачных, почти нерастворимых масс, в зависимости от степени полимеризации. Увеличение молекулярной массы полиакриловой кислоты сказывается не только на растворимости, но и приводит к расширению интервала температур, в котором полимер обладает высокоэластичными свойствами. 19
Применение на текстильных предприятиях 8%-ного ПАА связано некоторыми трудностями. Еще в процессе получения ПАА под влиянием кислорода воздуха и повышенной температуры происходит сшивка макромолекул, вследствие чего повышается вязкость раствора вплоть до образования студня. 22
По своим шлихтующим свойствам ПВС значительно превосходит крахмал и Na-КМЦ, т.к. растворы ПВС отличаются высокими пленкообразующими свойствами. Прочность и удлинение пряжи, ошлихтованной ПВС, выше, а обрывность в ткачестве ниже, чем у пряжи, ошлихтованной крахмальной шлихтой. Добавление глицерина ( 3 г/л ) позволяет снизить в 2–2,5 раза жесткость ошлихтованной ПВС хлопчатобумажной пряжи [36; 96 с]. 24
1.3. Химическая модификация крахмала 37
1.4. Физико-механическая модификация 45
Выводы по главе I 51
ГЛАВА II. ПОЛУЧЕНИЕ ШЛИХТУЮЩИХ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИЦИЙ НА ОСНОВЕ КРАХМАЛА, ПОЛИВИНИЛОВОГО СПИРТА И ГИДРОЛИЗОВАННОГО ПОЛИАКРИЛОНИТРИЛА И МЕТОДЫ ИХ ИССЛЕДОВАНИЙ 53
2.1.Характеристика исходных реагентов 53
2.2. Приготовление клейстеризованных крахмальных составов 53
2.3. Методика шлихтования пряжи 54
2.4. Определение концентрации шлихты 54
2.5. Оценка основных характеристик ошлихтованной пряжи 55
2.6. Расчет энергии активации вязкого течения 55
2.7. Методика изучения физико-химических и механических свойств шлихтующих композиций 56
Степень тиксотропного восстановления крахмальных студней рассчитывали по формуле: 56
Учитывая уравнение Юнга в уравнении Дюпре, можно получить 57
2.8. Методы определения физико-механических свойств ошлихтованной пряжи 58
2.9. Методы определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве (ГОСТ 66112-73) 59
Выводы по главе II 60
ГЛАВА III. ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ КОМПОЗИЦИИ НА ОСНОВЕ ПРИРОДНЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛИМЕРОВ ДЛЯ ШЛИХТОВАНИЯ ПРЯЖИ 61
3.1. Физико-химические и реологические свойства полимерной композиции 61
3.2. Физико-химические аспекты получения и применения полимерной композиции для шлихтования хлопчатобумажной пряжи 69
3.3. Разработка состава композиции для шлихтования хлопчатобумажной пряжи 73
3.4. Шлихтующие полимерные композиции на основе крахмала и поливинилового спирта 79
Таблица 3.5 81
Изменение физико-механических показателей пряжи при введении в шлихту ПВС 81
3.5. Синтетические полимеры как компонент крахмальных составов для шлихтования пряжи 84
3.6. Физико-механические свойства пряжи ошлихтованной полимерными композициями 94
3.7. Изучение влияния компонентов на смываемость композиции 100
3.8. Оценка свойств пряжи, ошлихтованной полимерной композиции 106
3.9. Разработка промышленных форм шлихтующих составов и результаты производственных испытаний 108
3.10. Технологические и экономические аспекты разработанной полимерной композиции 111
Выводы по главе III 118
6. Показана перспективность и экономическая целесообразность использования предложенных шлихтующих препаратов для хлопчатобумажных тканей, что позволило сократить расход пищевого крахмала 40 г/кг вместо 70 г/кг, а также повысить производительности труда за счет уменьшение обрывности нити. 119
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 120
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 122
ПРИЛОЖЕНИЯ 138