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

Рис.3.2. Зависимость вязкости крахмального раствора от концентрации ПВС. Концентрации крахмала: 1- 3, 2 - 4, 3 - 5, 4 – 6%.

Как известно, основной характеристикой, определяющей физико-химические и технологические свойства полимерных гелей, является их вязкость.

Вязкость шлихтующих систем одной из основных характеристик системы, так как она должна находиться в пределах оптимального значения, при котором обеспечивается образование на поверхности пряжи защитной пленки, придающей ей прочность и эластичность.
Изучено зависимости относительной вязкости крахмальных составов от содержания в них ПВС и ГИПАН. Во всех этих случаях снижение вязкости связывают с разрушением исходной структуры крахмальных гелей вследствие ослабления под влиянием ПВС и ГИПАНа взаимодействия между неполярными участками молекул амилопектина и разрыва межмолекулярных водородных связей между гидроксильными группами.
Кроме того, хочется отметить еще одной особенностью, присущей только крахмально-ПВС композициям, является то, что при очень больших различиях в вязкости исходных клеев на основе крахмала (4%-ного геля - 28,4, 6%-ного – 180,8 Па.с) в минимуме все они имеют примерно одинаковую вязкость (1,3-2,4), свойственную скорее не гелям, а растворам полимеров. Об образовании растворов полимера в воде в присутствии ПВС в определенной концентрации косвенно свидетельствует исчезновение мутности у крахмально-ПВС систем (которая всегда наблюдается в чисто крахмальных гелях), а также существенно более высокая их устойчивость во времени.
Исходя из этого следует отметить, что возможно, в присутствии в крахмальном клее на стадии его варки ПВС происходит не только углубление окислительной деструкции амилопектина, но и образование отличающихся по молекулярному строению продуктов расщепления полисахарида.
Повышение конкурентоспособности текстильной продукции наряду с расширением ассортимента и структурных свойств немыслимо без снижения ее материалоемкости и затрат на исходное сырье. Использование отходов и вторичных материальных ресурсов позволяет значительно сократить расходы на выработки суровых тканей и их отделку, загрузить простаивающие производственные мощности, создать дополнительные рабочие места. Особенно ценно с точки зрения улучшение экологии производства, а также ресурсоэкономии в процессах, является использование различных полимеров с целью снижению ТВВ. Для производств, специализирующихся на создании материалоемких тканей из хлопчатобумажных тканей, совершенствование процессов в направлении сокращение расходов шлихтующих препаратов, в частности пищевого крахмала, является актуальным и значимым как для удешевления продукции, повышения ее конкурентоспособности, расширения ассортиментного ряда, так и экологизации производства за счет минимизации отходов.
Развитие научного направления по использованию композиции на основе крахмала, ПВС и ГИПАН в качестве шлихтующего вещества хлопчатобумажных тканей, позволит существенно сократить расход крахмала, упрощение процесса расшлихтовки, повысить эффективности шлихтовании и тем самим увеличить производительность труда, а также повысить энерго- и ресурсоэкономию. Разработка новых подходов к построению технологического процесса получения трехкомпонентных композиции для хлопчатобумажных пряж является актуальной и будет способствовать повышению качества, снижению себестоимости выпускаемых тканей и их конкурентоспособности не только на региональных, но и мировом рынке.
Одним из основных параметров, определяющих клеящую способность разработанного состава и, следовательно, возможность применения его в качестве шлихты, является вязкость. В зависимости от значения вязкости изменяется характер отложения шлихты на пряже.
В табл. 3.1 приведены уравнения зависимости характеристической вязкости раствора от соотношения компонентов входящих в состав шлихты и достоверности величины аппроксимации - R², полученные при различном значении модуля ванны.