Замасливатели на основе дистиллированных жирных кислот хлопкового соапстока для ацетатных волокон (нитей) тема автореферата и диссертации по химии, 02.00.06 ВАК РФ

МИНИСТЕРСТВО МЕДИЦИНСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ СССР

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ ХИМИИ И ТЕХНОЛОГИИ ХЛОПКОВОЙ ЦЕЛЛЮЛОЗЫ

На правах рукописи

АБЗАЛОВА Рахима Гафуровна

ЗАМАСЛИВАТЕЛИ НА ОСНОВЕ ДИСТИЛЛИРОВАННЫХ ЖИРНЫХ КИСЛОТ ХЛОПКОВОГО СОАПСТОКА ДЛЯ АЦЕТАТНЫХ ВОЛОКОН (НИТЕЙ)

(Специальность 02.00.06 —«химия высокомолекулярных соединений»)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

ТАШКЕНТ - 1990

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте химии и технологии хлопковой целлюлозы.

Научные руководители:

доктор технических наук МАХМУДОВ "Т. М., кандидат химических наук, с. и. с. ЗИЯВУДДИНОВ X. М.

Официальные оппоненты:

доктор химических наук РАХМАНБЕРДЫЕВ Г., доктор технических наук,.профессор ЮНУСОВ 'Л.: ЮУ ■

''I

Ведущее предприятие:

Всесоюзный научно-исследовательский институт сицтетического волокна с экспериментальным заводом (ВНИИСВ), г. Калинин. '

Защита диссертации состоится « ¿~ » ё-еЛ^исЬ1990 г. в /<? часов на заседании специализированного совета К.098.07.01 в Научно-исследовательском институте химии и технологии хлопковой целлюлозы по адресу: 700170, г. Ташкент, проспект М. Горького, 1а.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Научно-исследовательского института химии и технологии хлопковой целлюлозы.

Автореферат разослан « £ & * ОЛС^&С^ОуХШ г. Ученый секретарь

специализированного совета - ^ ТУРАЕВ А. С

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблегш. Увеличение производства п у луч не^ иио качества товаров народного потребления является актуальной задачей сегодняшнего дня. Производство текстильных тканей на основе химических волокон в нашей стране должно неуклонно возрастать. Для улучшения качества и перерабатываености.волокон необходимо их обработать текстильно-вспомогательными веществами, в частности замасливателями.

В настоящее время, в нашей стране, для обработки нитей из ацетатов целлюлозы используется замасливатель А-1,а в производстве ацетатной ленты для изготовления сигаретных фильтров замасливатель западногерманской фирмы "Лурги1' в состав которых входят дорогостоящие импортные продукты - кокосовое,пасло, спан-20, твин-20 и марколь-80, цены на которые постоянно.растут, что естественно требует проведения научных исследований, направленных на изыскание возможности замены их отечественными, расширения их ассортимента.

Поэтому проблема разработки способов получения заыаслива-телей на основе отечественного сырья с цельл экономии валюты и высвобождения пищевого продукта (кокосового пасла) является чрезвычайно актуальной задачей.

Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является разработка; технологии получения замасливателей на основе дистиллированных жирных кислот хлопкового соапстока, а также их оксиэтилированных производных с целью замены импортных препаратов, изучение-их физико-химических и механических свойств, определении пригодности их в качестве замасливателей для ацетатных нитей и ацетатной сигаретной ленты.

Известно, что сырьем для получения текстильно-вспомогательных веществ (ТВВ) как за рубежом, так и у нас в СССР служат высшие спирты и кислоты животного и растительного происхождения, в основном производные кокосового масл*. Источником получения высших спиртов является кашалотовый жир.

Оба вида сырья в Союзе отсутствуют и значительное количество его закупается по импорту, на что ежегода^ тратится около 5 млн. валютных рублей.

Поэтому, в настоящее время на первый план выдвигается проблема высвобождения пищевого сырья и замена импортных ком-

-

поненгов в составе замасливателей отечественными.

Для достижения поставленной цели необходимо было:

- исследовать возможность использования дистиллированных тарных кислот хлопкового масла в качестве сырья для получения поверхнойтно-акгивных веществ (ПАВ) и замасливателей на их основе

- разработать методы оксиэтилирования ДЖКХС с различными степенями замещения и возможность их использования в качестве компонентов замасливателя С-3. для ацетатной сигаретной ленты ; -

- разработать состав замасливателей для ацетатной нити и ацетатной сигаретной ленты и исследовать их свойства;

- исследование влияния состава композиций замасливателей для ацетатных нитей и сигаретной ленты, полученных из этих нитей на технологические свойства и на их дальнейшую переработку в производственных условиях. На основании результатов испытания выбрать оптимальный вариант замасливателей для ацетатных нитей и сигаретной ленты.

Научная новизна. В диссертационной работе впервые:

- показана возможность использования ДЖКХС в качестве сырья для получения на их основе замасливателя для ацетилцеллюлоэ ных нитей;

- разработан способ получения оксиэтилированных производных ДЖКХС, использованных в качестве замасливателей для сигарет ной ленты, полученных из ацетатов целлюлозы;

- показано, что оптимальным составом замасливателя для ацетат ных нитей является композиция, включающая ДЖКХС в количеств 4,5 масс а сигаретной ленты ~ композиция, включающая ок-сиэтилированные ДЕКХС - карбонокс СКД-10 в количестве 28 масс

- показано, что обработка нитей, сигаретной ленты, полученных на основе ацетатов целлюлозы этими заыасливателями улучшает их технологические свойства и облегчает их способность к пе реработке на последующих стадиях технологического процесса.

Практическая значимость. В результате проведенных иссле дований предложена композиция замасливателей для ацетатных ни гей и сигаретной ленты на основе дистиллированных жирных кис-•лот хлопкового соапстока, которая дает возможность освободить

страну от закупки дорогостоящих импортных продуктов и сэкономить валютные средства.

При внедрении запасливателя для сигаретной ленты из ацетата целлюлозы» при объеме производства 6,5 тыс.тонн/год,экономический эффект составит 92,0 тыс. инвалютных рублей.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на XI, ХП и XIII годичных научных конференциях НИИХТЦ (Ташкент, 1975-1977гг.) ; Научно-технической конференции молодых специалистов ВНИИВПроекг (Мытищи, 1977г.), 1У Международном симпозиум? по химическим волокнам (Калинин, 1986г.); УП Всесоюзной конференции,- Поверхностно-активные вещества и сырье для их производства (Щебекино, 1988г.).

Публикации. По материалам диссертации получено авторское свидетельство СССР, опубликовано 7 -работ в виде статей и тезисов.

Объем работы. Диссертация изложена на 144 страницах машинописного текста, содержит 45 таблиц и 19 рисунков. Список литературы включает 129 ссылок на работы отечественных и зарубежных авторов.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной и методической частей, выводов, списка использованной литературы и приложения.

Во введении (глава I) обоснована актуальность выбора темы и сформулирована цель исследований.

В литературном обзоре (глава П) рассматриваются данные о современном состоянии и перспективах получения и использования ПАВ и ТВВ для химических нитей. Приведен критический анализ используемых в настоящее время замасливателей в производстве.

На основании анализа обоснована необходимость получения замасливателей для ацетатных нитей и ленты на отечественном сырье .¡ЩКЛС.

В.экспериментальной части изложены полученные результаты и их обсуждение. В виде приложения приводятся акты испытаний, расчет экономической эффективности, заключение Главного государственного санитарного врача СССР о возможности применения замасливателя для ацетатной ленты в промышленности, акты внедрения.

В методической части приведены характеристики исходных

препаратов и реактивов, а также методы анализа и испытаний свойств объектов исследования.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Разработка рецептуры получения заыасливателя для ацетатных нитей. В настоящее время промышленность выпускает и широко использует в производстве ацетатных волокон замаеливатель А-1, Это многокоипанентный препарат имеет следующий состав, масс алкилфосфаты 21,0; бутилстеарат 15,0; кокосовое пасло 10,0; диметилэтаноламин 4,9; едкий калий 0,1-0,2; минеральное масло 48,0. Как видно, рецептура содержит дорогостоящее кокосовое масло, которое закупается по импорту.В связи с 8тим важное значение имеет создание новой рецептуры з&маслива-теля, которая бы полностью базировалась на отечественном сырье и исключала применение кокосового масла.

В качестве сырья для получения замасливателя ацетатных волокон было выбрано иироко доступное сырье - отходы использованных продуктов растительных масел, являющихся триглицерида^ш высеих жирных кислот и переход к свободные кислотал был продиктован не только соображениями, что они являются пищевыми отходами, но имелось ввиду, что высшие лирные кислоты, имея большой углеводородный радикал С -С , сохраняют присущие маслам свойства смазывать поверхн£?ть*§олокок. А наличие в их составе свободных карбоксильных групп благоприятствует снижению 1лег.тр!зуегооги волокон при их переработке. Кроне того. пио"укл-к перерабогзж хлопковых семян ДУКХС_явл£ЭГСя дешевы-(430 руб/зш) сырьём, выпуск их достигает в настояве время по Узбекисгену 50 тыс. тоны в год и в перспективе иоггзу онп. увеличен за счет более полного использования устакозо:: по дистилляции соапсгочних лирных кислот на маслогирсомбгшагох республики .

Д2КХС» и отличие от синтетических кисяог кг содзргаг б своем составе 2-х основинх кпслог.ке имен т. из зсгроекгш с не--чокаым числом етомов углерода в иодз^уяэ, егзгодко зоспрокг"

'•*с?да«*сс счег фотйсиЕяеза растений!?:» Благодаря орх (/•:око4ч;чзоск что гшие благоприятно влгяз? ка це^о-

йрк ра&раоох'!.« для

дохон были исследованы разные составы содержания ДЖКХС, продуктов, полученных на её основе и индивидуальные высшие кислоты.

Результаты исследования показали перспективность применения ДЖКХС в чистом виде. Используя ДШ.С, удалось получить стабильный замасливагель благодаря наличию в ее составе опре -деленных соотношениях кислот насыщенного и ненасыщенного ряда. г#ло приготовлено б составов замасливателя различной рецептуры [табл.1), содержащие различные количества ДЖКХС. Были изучены IX физико-химические свойства -теплостойкость, морозостой-сость^ электропроводность и поверхностное натяжение.

Для изучения технологических свойств замасливателей была :оздана цикроустановка, на которой эти замасливатели наноси-шсь на нити из ацетилцеллюлозы. Для исследования нити Орали :вежесформованные, незапаслованные с линейной плотностью 11,0 гекс и с прядильной круткой. При этом была исследована равно-lepHocrb нанесения замасливателей, определены упругие, эласти-[еские, усталостные свойства и компактность нитей. Полученные жспериыентальные данные представлены в таблицах 2 и 3.

Как видно из таблиц, замасливатель, содержащий Ч,5% ДЖКХС опыт 6), будем в дальнейшем условно называть заыасливателем l-2, по своим физико-химическим свойствам отвечает требованиям 'ОСТ. Незамаслованных участков на нитях, обработанных замасли-¡ателем А-2 меньше, чем на нитях, замаслованных замасливателем .-I. Эластические свойства и компактность нитей, обработанных 1аыасливагелеы А-2, выше контрольных, так компактность нитей 1авна 630+635 ус.ед., а нити, обработанные замасливателем A-I 55 усл.ед. Кроме того, изменяются также усталостные свойства количество циклов двойного изгиба) для нитей, обработанных (амасливателем А-2 (501-516 циклов), по сравнению замасливате-ieu A-I (471 цикл). Такая же закономерность наблюдается и для [ругих показателей, в частности для коэффициента трения. Таким 1бразом, на основании проделанной работы, был предложен состав 1амасливателя для нитей из ацетатов целлюлозы базирующийся ДЖКлС. :аиболее оптимальным составом оказался состав под опытом б,ко-'орый представлен в таблице I.

Влияние количества ДЖХС в составе опытных замасливателей на их физико-химические свойства

Таблица I

Опыты Добав- Алкил- Бутил- •Раствор ;Мине- ¡Услов- ¡Опти- : рн i:усюйчи» ¡Стабиль-

ляемые фосфа- стеа- •ДОН в ;ральное ная ческая ; ного ¡вость ность

шхс, ты, рат, даэА, .•масло ¡вяз- .'плот- ; водно- ¡водаоЕ ¡замасли«

% % % • кость юность : го •.Ю^ной ¡вателя

; % ; % Гград ¡Энглера ; раст-: вора ¡эмуль-:сии ¡

а-1 кокосового масла

10 30,5 15,0 4,5 40,0 6,51 0,11 7,09 устойч. стабильн

Опыт-1 ю 30,5 15,0 4,5 40,0 6,95 ,0,256 7,26 нвуст. расслаив

Опыт-2 8,5 30,5 15,0 4,5 41,5 . 6,77 0,232 7,26 неуств расслаив

Опыт-3 7,0 31,0 15,0 4,6 42,4 6,71 0,135 7,24 . 18 час.

•устойч. стабильн

Опнт-4- 5,5 31,0 15,5 4,5 43,0 6,62 0,130 7,18 18 час. стабильн

л устойч•

ОГшг-5 _ 33,08 16,28 4,72 45,92 6,06 0,112 7,27 24 час.

устойч. стабильн.

Опыт-6 4,5 31,5 15,5 4,5 43,7 6,57 0,12 7,20 24 час.

устойч. стабильн

Упругость, эластические свойства и равномерность замасливания нитей из ацетилцеллюлозы, обработанных опытныии'заыас -ливателкци

Таблица" 2

;Количе- ;Количесг- ;Неза- Двой- коэффи- йонпадт- Истирание Жесткость,

Заиасли- :ство до- :во замас- ;яас ло- ной циент •ност'ь, циклы

ватель бавляв- ' :ливателя манные изгиб прения,

:иых . '.на нити. участ- циклы ;усл.ед. ;усл.ед. усл.ед»

дакхс в■ • д; ии, •.

•.запасли--*ватель,# : с и/и -

¿£■1 л 3,0 32,5 473 0,666 455 127,5 1,40

Йпыт-1 10 ЗД 24,3 537 0,490 630 130,8 1,37

Опыт-2 8,5 3,0 24,1 532 0,483 634 130,9 1,42

Опыг-Э 7,0 2,9 23,.1 .530 0,480 631 131,0 1,40

0шт-4 5,5 з;о .22,5 531 0,478 633 132,1 1,42

Спыт-5 - 1*3; 301 0,703 38.0 111,8 1,60

Опыт-6 4,5 22,3 530 0,477 634 132,5 1,40

0

1

Физико-химические показатели комплексных нитей,замаслованных замасливателями,содержащими различное количество ДЖКлС

Таблица 3

В ил 3 а и а с л и в а т е лей

А-1 : I : 2 : 3 : 4 : 5 : 6

тактическая линейная плотность, текс 11,0 11,0 11,3 11,1 16,6 II

Неравномерность толщины, % 1-1 1,1 0,9 0,8 5,6 0,8

Относительная разрывная нагрузка, сн/текс 10,4 10,7 10,3 10,5 10,2 10,5

Удлинение, % 25,9 25,6 22,1 27,8 29,3 17,1 26,4

Неравномерность удлинения, $ 3,6 3,2 з,з 3,0 9,0 3,0

Содержание замаслива-теля, масс % 2,9 3,1 з,1 2,6 2,9 1,3 3,0

Фактическая влажность нити, масс % 6,3 6,0 6,0 6,1 6,1 7,9 6,0

Промышленная наработка опытной партии волокна из аце- ■■

тата целлюлозы с использованием замасливателя А-2

На Ивановском ПО "лимпрсм" на основании рецептуры, разра-ооганной в лабораторных условиях, отработана и освоена промышленная технология получения А-2 и наработано 1000 тонн замас-ливателя, отвечающего требованиям ТУ 6-14-72-74.

Промышленная наработка волокна из> ацетата целлюлозы проводилась в прядильном цехе основного производства Унгельсского ПО "Аимпром". С целью установления времени хранения на свойства замасливателя наработку волокна проводили в три этапа.

I этап - наработка волокна сразу же после получения замасливателя; П этап - наработка волокна после хранения замасливателя в течение шести месяцев и Ш этап - после хранения замасливателя в течение' года. На всех трех этапах использовали ацетил-целлюлозу Энгельсского производства. Формование волокна проводили согласно технологического регламента химико-прядильного цеха. Исследования показали, что во всех периодах наработки волокна замасливатель А-2 соответствовал требованиям ТУ 6-14-72-

При получении как опытных, так и контрольных нитей контролировалось состояние замасловочной гарнитуры, исследовались фи-зико-механические свойства получаемых нитей, содержание в них замасливателя, проходимость их при формовании, обрывность^Псру-чении, сновании, сортность нити при разбраковке и т.д..

Физико-механические показатели нитей, обработанных замас-ливателями А-1 и А-2 на всех этапах формования существенно не отличаются. Визуально нити, обработанные обычными и опытными замасливагелями, проверялись на отгеночность, при этом различий между ними также не обнаружено.

Обрывд&схь нитей °,7 и II текс, обработанных замасливате-лем А-2, в среднем на 16%, а нитей 16,6 текс в 2 раза меньше_по сравнению с обрывностью нитей соответствующих текстов. обРМо-таннкх ооычным замасливателем. Повышается еодеухание нитей 1-го сорта в среднем на 1%, Обрывность в процессе кручения и проходимость в процессе снования опытных и контрольных нитей существенно не отличаются. Устойчивость к двойным изгибам и к истиранию нитей, обработанных замасливателем А-2 несколько выше.

при наработке еолокон из ацетата целлюлозы с .амасливаге-лем л-2 в производстве отмечено, что замасливатель не расслаи-

ваотся, не высаживается ш нсгепроводяцап гарнитура к но вызывав? коррозии оборудования.

Укомплектованные партии пологой в крученой нити, получен-пах с использованием агщасяшадеяя А-2 s аорзрабатывались ка тргшокажшх фабриках.

Результаты испытании показали, что свздняя обрывность неги с аяагншд запасливаголец составляет 0,56 обр/кг. что в три pasa, кзньае со сраввешр со сродней обрывностью у контрольных Е£ТЗЙ, у которых обрывность составляет 164 обр/кг.

Разбраковка сурового полотна показала, что выход полотна I сорта, полученного из нитей, обработанных зашсливателеи А-2 вше, чсы у нитей, обработанных контрольный заиаслисателеи. Полотно опрапавается нормально. После крашения разнотон на полотно не обнаружен.

Из анализа заключений, выданншш различными перерабатыва-¡ 1 пцшщ трикотажными фабрикаан по опытное переработке показали, / что обрывность ацетатных нитей, обработанных замесливатедем / ¿-2 при вязанhi; ниже обрывности контрольных нитей в 2,8 раза в I условиях Ивантеевской трзкотадной фабрики иы.Дзапяшского, в Э^браза Рыбинской трикотажной Фабрики, в 1.8 pasa Львовской фнрш "Луч" и 2 paga Гор до вской трикотажной фабрики.

Качество трикотажных полотен с опытный закасливателеи вы-во качества полотен контрольных партий. Процент вырезки raicse ниже на 3,23^ на Ивантеевской, на 1,82$ на Рыбинской и на 0,755 на Горловской трикотажных фабриках.

Разработка технологии оксиэтилирования ДДКХС

Водорастворимые полиэтиленгликолевые эфиры высших жирных кислот являются хорошими эмульгаторами и используются в составах запасливателей. Ути препараты относятся к классу неионоген-ных ПАВ.

Как известно ДЕКХС в воде не растворяются и с маслами эцульсии не образуют. Для придания ДлКХС растворимости в воде, эмульгирующих и антистатических свойств, последние подвергали оксиатилированию. Оксиэтилирование ДККХС в настоящее время изучено недостаточно и производство оксиэтилированных ЛДКХС не п&еакено. В связи с апш наш подробно исследована реакция ок-си»тилировшшя ЗИЮСС и разработана её прожолеинш: технология.

Наш доследовано влияние технологических параметров про-

цесса оксиэтилирования (температуры, .времени, а такие природы и концентрации катализатора) на сврясгва получаеннх продуктов.

На основании полученных данных установлены оптимальные условия получения оксиэтилированных ДЖКХС - температура 160-170°С, время 2,0-2,5 часа, катализатор КОН, при концентрации 0,5£ масс, давлении окиси этилена 2 атм-

Совместно с лабораторией ПАВ ВНШСВа нами разработана технология получения оксиэтилированных производных ДЖКХС. С различной степенью оксиэтилирования и условно названа СКД-5, СКД-10, СКД-15, СКД-20 в зависимости от степени замещения»

Экспериментальным заводом ВНИИСВ в 19Ы-1984гг. были наработаны опытные партии карбонокса СКД-10 в количестве 2040кг. СКД-10 переданы Кировоканскому заводу химического волокна для наработки опытной партии эамасливателя для сигаретной лентЫ| полученной из ацетата целлюлозы и его испытания в производственных условиях.

Разработка рецептуры эамасливателя для сигаретных фильг-_ров из ацетата целлюлозы_,_

Известно, что сигаретные фильтры изготавливают на основе ацегилцеллюлозной ленты (АЦЛ).- При получении АЦЛ также используются замасливатель. В связи с тем, что сигаретные фильтры относятся к категории пищевых продуктов, к препаратам, используемых в качестве эамасливателя, предъявляется ряд требований. Замасливатель для сигаретных фильтров не должен иметь запаха, быть безвредным для человеческого организма, термостойким при нагревании до 250°С, не должен вызывать полного или частичного склеивания элементарных волокон в ленте, что отрицательно сказывается на поглотительной способности фильтра по отношению компонентам дыма.

В настоящее время Кировоканский завод химического волокна, выпускающий АЦЛ, работает на импортном замасливагеле фирмы "Лурги" производства *РГ. Это сложная композиция, содержащая минеральное масло на основе парафина,, марколь-Ьи, нетоксичные, неионогенные ПАВ - моноэфирангидросорбита лауриновой кислоты (спан-20) и оксиэтилированный мон'оэфир ангидросорбита • лауриновой кислоты (твин-20).

В связи с этим, 1акже представлял научный и практический

- й -

интерес замены этих импортных препаратов на отечественные» на продукты, получаемые на основе такте ДЖКХСс

Поскольку многие компоненты, составляющие композицию, являются оксиэтилиррванные производные синтетических кислот (твин-20), то нам было интересно использовать в качестве одного из компонентов композиции - оксиэтилированные производные ДЖКХС (ОЭДЖКХС). На основе ОЭДЖКХС был получен ряд замаолива-телей серии "С" с различными степенями замещения. Для этого использованы ОЭДЖКХС со степенью оксиэтилирования 5,10 и 15.

¿ыли изучены физико-химические свойства полученных замас-лив&г&лей-и-их влияние на физико-механические свойства и пере-¡1апятнрярМп."т>. дцп в__зависимости от степени замещения ОЭДЖКХС. Испытания АДЛ, обработанной замасливателями серии "С", показали перспективность использования в качестве одного из компонентов замасливателя ОЭДЖКХС со степенью оксиэтилирования - 10.

Исследование физико-химических свойств ОЭДЖКХС и замас-ливателей для нитей и сигаретных фильтров, полученных _из ацетата целлюлозы_

ОЭДЖКХС (карбоноксы) при нормальных условиях представляют собой вязкие маслянистые жидкости (степень оксиэтилирования до 15) и пастообразные с низкой температурой плавления (степень оксиэтилирования выше 15). Они термостойки и морозоустойчивы, к^еют высокую температуру разложения»

Подробно нами были изучены свойства ОЭДЖКлС со степенью замещения 10 (карбанокс СКД-10). Термостойкость СКД-10 на 10-20°С выше термостойкости оксиэтилированных синтетических кислот (ОЭСК) фракции ' он о0лаДае:г пониженной способностью1 к пенообразованию и образуемая им пена во времени не устойчива. Ценообразование и пеноустойчиаость носят нисходящий характер, что сказывается положительно при приготовлении как самого эамасливателя, так и АЦЛ, замаслованной им. Упомянутые свойства обусловлены наличием двойной связи в углеводородном" радикале. Этим же объясняется и лучшая смазывающая способность СКД-10 по сравнению с ОЭСК фракции С-^-С^ (А-Г). Удельное электрическое сопротивление волокон из ацетата целлюлозы, обработанных СКД-10, снижается на 3-4 порядка.

Замасливагеяь для нитей (А-2), содержащий ДгСКлС (4,5$)

- -О "

стабилен'"'', так же как его 10#-ная водная эмульсия« Он теплостоек, морозоустойчив и не является коррозионноагрессивной средой для запасливающих устройеЙ в производстве волокон из ацетата целлюлозы»

Замасливатель сигаретных фильтров, содержащий СКД-19 и его 2^-ная водная эмульсия устойчивы в течение длительного времени.

На основании полученных данных наци рекомендовано в качестве одного из компонентов замасливателя для ацетилцеллилозных нитей использовать ДйКХС, а для сигаретной ленты - её окси-этилированнце производные.

Опытно-Промышленная наработка ацетилцел.люяозного волокна _с использованием замасливателя Д-2___

Для выбора оптимального образца замасливателя для ацетатных нитей из наработанных в лабораторных условиях шести обгдз--цов четыре были испытаны на опытной установке ФЗХВ»

Физико-механические показатели ацетатных нитей, обработанных опытными запасливателями, представлены в табл.4.

Таблица

Физико-неханические показатели ацетатных нитей (II текс)»обработанных опытными замасливателями

Результаты испытания Д-1

Опытнне замасливатели

3 4 5 6

11,0 11,0 П,0 11,0 11,0

24,3 26,3 26,2 20,4 26,3

10,3 11,5 12,0 о,5 12,0

2,9 г,* 3,0 1,2

0,3 - 0,2 5,6 0,2

Линейная плотность, текс

Удлинение,^

Относительная нагрузка, сн/текс

Содержание замасливателя, %

Отклонение .ог номинального, $

Из данных гайл. видно, что физико-механические свойства нити, обработанной опытный замасливателем л-2 выше по всей показателям»

ирй'формовании нити этим замас^ивагелем вабя&дммгся снижение

дш ■«' '■ц«цГг1"'п ми иг»« I - г • -I -—

■¿) Стабильность замасливателя определялась в течение несколь- кмх ле*,:.

обрывности, вследствие чего уменьшается количество орака.

При рассортировке нитей оттеночносгь, которая^ зависит в основном от замасливателя, не наблюдалась.

Обычно при сновании для уменьшения обрывности нити и её эле'ктризуемости на сновальных машинах производят эмульсированные нити. При этом используют Ю^-ную эмульсию замасливателя. При испытании образцов 3,4 на сновальных машинах отмечено расслоение 10&-НОЙ водной эмульсии и невозможности их использования. Но сравнению с образцом б нити, обработанные замасливате-лем (образец 5) отличаются от контрольных низким содержанием замасливателя на нити, неравномерностью по толщине, высокой обрывностью при прядении.

Исследованы сорбционные свойства ацетатных нитей, обработанных опытными замасливатедями. Сорбция паров воды ацетатными нитями, обработанными опытными замасливателями при всех относительных вяахностях выше сорбционной способности контрольных образцов.

Ка основании анализа полученных результатов пришли к выводу, что наилучшие результаты по устойчивости, по снижению обрывности при формовании и кручении, увеличению выхода сортного волокна дает опытный замасливатель А-2 (опыт б), содержащий в своём составе 4,5$ ДДШС, который был рекомендован к внедрению.

Опытно-промышленная наработка АЦЛ для сигаретных .фильтров с использованием замасливателей серии "С"_

Опытные образцы замасливателя серии "С" получены на основе ОЭдаКХС с различной степенью оксизтилирования С-1 и С-2 со стеароксом - 920, 0-3 (карбанокс СКД-10); С-4 (карбонокс СКД-5), С-5 (карбанокс СКД-15), характеристики которых представлены в табл.5.

Промышленная наработка АЦЛ проводилась на Кировокакскоц заводе химического волокна. Были исследованы физико-механические показатели АЦЛ, результаты которых представлены в табл.б.

Из таблицы видно, что АЦЛ, обработанная замасливателем С-1 и С-2 по некоторым показателям как диапазон индекса гофрирования, ширина ленты и нагрузка при разрыве не соответствует норме. Также не обеспечивается нужная сцепляемость в ленте,что

приводит к «овызенноцу удельнону расходу ацегагног лонги при изготовлении сигаретного цундаука»

При обработка АЦЛ зыгаслизагелам С-4 лента получалась очепь мягкой, пнрохоз, рыхлой с пониженный индексом извитости, чго по техническим условиям ив допускается, т.к® это приводит а увеличении давлзнля ка гофрировальные валики. При использовании заыаслнвагэяя С-5 при визуальном осмогро лент выявленя слодуюциа дефекты: ухол^зние кроиок и холста, слабое соединенна элементарных нягвй} зазубренна кромок, неровнога по ширине лонгн* Кроме того лекга получается жесткое, более узкой по гирине с низкой прочиоегьо.

Таблица 5

Физйко-хиннческие свойств замасливатзля серии "С"

Показатели

Импортный

Опыт и ы е

С-1 : 0-2

С-3

0-4

0-5

Внешний Полочная То же с Молочно-кремовая жид- То же вид

белая неболь-отдкость шим оттенком «елгиэ-

НН

кость

1,03 1,10 Х,1Г

'язхоегь I

ФИ20°С, г\15 1>23

:лотность 0,996-

ри 20 С, 1,0065 0,994 0,995 0,994 0,994 0,995 /си3

одород-ай пока-

нель, {

5,6-6,4 6,4 6,55 6,1 6,4 6,2

<1>изико-ииханические показатели ацетатной ленты, обработанной замасливателем серии "С"

Таблиц;-

Показатели \ Виды замасливателя : Норма

: Ü-I ; С-2 ; G-3 ; с-4 ;с-5

Линейная плотность, текс 5270 5160 5221 5199 5230 5220+104,4 -

Индекс гофрирования, % 54,7 55,5 60, В 52,7 58,4 60,5+5,5

диапазон индекса гофрирования, % 16 19 б 13 8 8,0-9,0

Ширина ленты, км 52 50 59 67 63 57 + 6

Диапазон ширины ленты, мм 20 22 6 Ю 13 не более 19

Нагрузка при разрыве и/и КГС Ü 10 12 12 Ь 10

Влажность ленты,вес. % ' 3,7 6,0 4,9 5,6 4,3

Соде ржание замаслива-теля, мае. вес, и,20 0,19 0,52 0,39 0,42 0,5 + и,2

Содержание, ацетона на ленте, мм, % 0,40 0,41 0, JÜ 0,41 0,3 9 не более 0,й

Давление на валики камеры гофрирования, кгс, н/б 245 235 225 290 2ü5 250

При испытании замасливателя С-З АЦЛ удовлетворяла ТУ 6-06653-76. Поэтому дальнейшие исследования и испытания проводились на замасливателе С-З.

Нами было наработано более 9 тонн АЦЛ с замасливателем С-З. "Для сравнения тйКжё ОЫЛй получена-АЦЛ с импортным замасли-вателем фирмы "Лурги". Наработка проходила без осложнений. Обрывность нити с применением замасливателя С-З не увеличивалась и была в пределах 1-3 за смену.

Изучены физико-химические и физико-механические показатели АЦЛ, полученные с замасливателем С-З. Согласно ТУ 6-06-65376 содержание замасливателя в жгуте должно быть в пределах 0,5 + 2, Экспериментальные данные показывают, что содержание замасливателя фирмы "Лурги" и С-З находятся в указанных пределах. Норма ацетона в жгуте после обработки замасливателем не должна превышать 0,8$. Содержание ацетона в жгуте, обработанном . замасливателем С-З, не превышает нормы.

Одним из основных требований, предъявляемых к АцД, является ширина ленты и диапазон индекса гофрирования, от которых I зависит дальнейшая переработка в фильтрмундшгуки. Ширина ленты, обработанной замасливателем С-З, на всех периодах более I равномерна, чем обработанная замасливателем фирмы "Лурги". Скачкообразное изменение ширины ленты, обработанной замасливателем фирмы "Лурги" (рис.1), объясняется меньшей смачивающей способностью компонентов, входящих в состав замасливателя по сравнению со смачивающей способностью компонентов замасливателя С-З.

Таким образом можно сделать вывод, что замасливатель С-З способствует увеличению некоторых физико-механических свойств и улучшает перерабатываемосгь АЦЛ.

для окончательного решения возможности использования замасливателя С-З в производстве АцЛ для сигаретных.фильтров на--ми совместно с Краснодарским НШШ1 изучена поглотительная способность и физико-технологические показатели АЦЛ, обработанной С-З.

Результаты химического анализа сигарет II класса показали, что фильтры, изготовленные с применением отечественного замасливателя С-З, хотя и имеют более высокий перепад давления, но по удерживающей способности фильтров по никотину в 2 раза, а .по смолам в полтора раза больше, чем у обычных ацетатных фильтров, обработанных замасливателем фирмы "Лурги".

%

Согласно ТУ ширина ленты 57+4

I

ю

0

1

01

о

«

си 9

И, сч

Я к а

я

¡я 7

хц р>

о о ь

гз ,

<4 я ь

ГС (а

И1 Л- Ч

к о

=с

Согласно ТУ диапазон индекса гифрирования Ву - не более 9

Рис.1 Изменение ширины ленты и диапазона индекса гофрирования бо времени в процессе выпуска опытных партий ацетатной ленты с применением замасливагеля С-3 (кривая I) и промышленной г 1ртии (кривая 2) в условиях КЗХВ.

Сорбционная способность АЦЛ к воде, обработанной замас-ливате'леы С-3, выше контрольного образца. На основе полученных результатов заыасливатель С-3 на основе ДККХС рекомендован к промышленному испытанию.

Промышленная наработка сигаретного жгута из ацетата _целлюлозы с замасливателем С-3

Учитывая что в условиях жаркого климата Узбекистана не рекоцендуеться работать с использованием взрывоопасных веществ, в частности окиси этилена, наработка опытно-промышленной партии карбонокса СКД-10 проводилась на установке цеха экспериментального завода ВНИИСВа по разработанному нами технологическому регламенту на наработку опыгно-промыыенной партии.

Наработка опытной партии проходила без осложнений» Полученные ОЭДККХС по качеству соответствовали ТУ, опытная партия СКД-10 передана Кировоканскому заводу химического волокла для производства промышленной партии С-3, который затеи использовался для получения АЦЛ.

Наработано 500 тонн опытной ленты. Наработка проходила в три этапа:

I этап - испытания проводились сразу после получения СКД-10; П этап - после хранения через б месяцев; Ш этап - через 12 месяцев после хранения.

Экспериментальные данные представлены в табл.7.

Из приведенных данных видно, что АЦЛ, обработанная замасливателем С-3, по своим показателям находится в пределах нормы. АЦЛ переработана в сигаретные фильтры на Ереванском экспериментальном табачном комбинате. Переработка опытной ацетатной ленты прошла удовлетворительно, обрывность и др. помехи, выз-занные заменой замасливагеля не наблюдались.

Таким образом новый отечественный замасливатель С-3 для щетатной ленты, использованный для приготовления сигаретных ¡ильтров, по многим своим свойствам находится на уровне миро-1ых стандартов, а по некоторый показателям (индекс гофрирова-[ия и.ширины)-превосходит их.

Экономический эффект. Экономический эффект от внедрения амасливателя С-3 при объеме производства 6,5 тыс.тонн в год а заводу составляет, 92,0 т.руб. в год. Если учесть, что в

- э -

Таблица 7

Физико-химические показатели ацетатной ленты, обработанные замасливателем С-3 в зависимости от времени хранения

Показатели

Норма

. С-3 :( свежий)

I этап

С-3

(через б месяцев) П этап

С-3 ччерез год) Ш этап

'•Секс факт

Ширина ленты,мм

Диапазон ширины ленты, мм

Индекс гофрирования, %

Диапазон индекса гофрирования,й

Нагрузка при разрыве, в/и КГС

Массовая доля влажности, конечная, %

Массовая доля замасливателя на ленте, <$>

Содержание ацетона в ленте, масс, %

Массовая доля летучих, %

5220 Я21

57 + 6 57,6

не более

19 6-Ю

60,5+5,5 60,5

не более

9 3-7

10 9-12,5

5+1,4 0,5+0,2

0,8

0,6 + 2

4,5 и,5

0,6

5220 57,9

7-10

59,7

4-9

9-13,5

4,5

0,5

О,«45

0,6

5221 57

6-10

60,5

3-8

9-15,5

4,5

0,5

0,39 0,6

перспективе для полного удовлетворения потребности табачной промышленности страны выпуск планируется увеличить в 2,5-3 раза, то ожидаемый экономический эффект составляет 276 тыс.руб. Кроме того, имеется значительная потребность в ацетатной ленте для сигаретных фильтров в странах СУВ.

- 23 -

выводы

1. Исследована возможность получения запас г;; вате ле;1 для ацетатных нитей и ленты на основе отечественного сырья - дне-тидированных жирных кислот хлопкового соопстока (ДДО.С)«

2, Изучено влияние ДЖКХС в качестве одного из компонентов занасливателя (А-2) на технологические и физкко-хпнетос-кив свойства заиасливателя и ка их водные зкульекк* • Установлены оптимальные составы композ:щий заказливателя для ацегг»;.-ных золокон и показано,- что пргкененае заиасливателя на основе ДШС улучнает перерабатываех;ость ацетатякх нитей-.

3« Исследована возможность получения окси&г:*лировантц/. производных ДЗиКХС с различной сгсленьо зяг:гавнЕя и покажи?» целесообразность их использования в качестве для ацетатной ленты, которая используется при сй~

гаретных фильтров.

Наработаны опытные и опытно-проадллекнке партт: за-маелнэателя (А-2) на Ивановское объединении "Хитро*:" и испытана на Знгельсском ПО "Хкмволоеко".

Опытно-прошшленяые испытания показали» что обработка ни~ гей запасливателеи А-2 снижает обрывность нгтеп, поть&вт их сортность и улучшает качество трнхотазкых полото-,, в яропоссе получения ацетатных нитей, обработанных зеласлььэгелег Д-Я не обнаружено его расслаивания, высаживанлл да гарнитуре -сорро— зии оборудования»

На основании результатов промышленных ^'спгганик ттл-Л, ос -работайных замасливателем А-2 на гекстильных фабряк&л, укас^а-яШ гаиасливагель рекокендоваи к зкедпенио при производств* ацзг&гпкх нитеги

Ь, Получены окс;л5тилкооБан;;уе производные ЯЛКл'; (СГ.Л-Ю) на опыгио-прог<наленном заводе и на их основе пол/^ви

зомаслизатель С-3 на Кировехакско.ч ьагсде химического ролэкш .

б. Проведенные опыгке-.'фо.'йидекпые испытания замас,г-:з.-;ге-ля С-3 для ацетатной лента г.с-кагазк, -гт? х«чвс?зенкнз лок-;'за--т>:ли фплыроз, игготозлеякьг '.:з АЦ?, обвасотагнэй уг

0-3. соогаотсхзуог П:гс гто;:. ч,¡':.-:.т:—

- }- г '.л- ... ь '■•'.> .<иу :: (Т^У-м ьт.--' .т ср.'з.:'-

На -ззнс^аии;: оезул Л!<л, ото зг-'-гп^;:

замасливателем С-З на. Ереванской экспериментальной табачной * фабрике, указанный замасливатель рекомендован при производстве ацетатной ленты для сигаретных фильтров.

7» Экономический эффект от внедрения замасливателей а-2, С-З в процессе получения ацетатной нити и ленты для сигаретных фильтров по отрасли составляет 333 тыс.руб. в год.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Разработка новых рецептур замасливателя A-1/Р.Г.Абзалова, М.В.Файзуллаева, З.Касымова.//Тезисы докладов л1 годичной " научной конференции, Ташкент, 1975.-С.55-56.

2. Замасливатель для ацетатных нитей /х.М.Зиявуддинов,И.С.Никифорова, Р.Г.Абзалова, М.В.Файзуллаева, ЗлД.Тульгук.//Те-гцсы докладов XII годичной научной конференции НЙИХТЦ. Ташкент. 1976.-С.68-69.

3. Влияние замасливающих композиций на переработку ацетатных нитей./Р.Г.Абзалова, М.В.Файзуллаева, Х.М.Зиявуддинов, Е.С. Никифорова, М.И.Исмаилова, 3.Д.Тульгук.//Тезисы докладов научно-технической конференции молодых специалистов ВНЕИВД-роект.1977.

4. Исследование физико-химических свойств ацетатной ленты для сигаретных фильтров, обработанной отечественным замаслива-телем./М.Б.Файзуллаева, Р.Г.Абзалова, И.С.Никифорова, зиявуддинов, Б.Н.Григорян.//Тезисы докладов М юбилейной годичной научной конференции НИИХТЦ. Ташкент. 1978.-С.бз.-

5. Влияние композиции на основе замасливателя A-I на перерабатывающую способность ацетатной ниги./Р.Г.Абзалова, М.Б.ее5: зуллаева, Х.М.Зиявуддинов, Й.С.Никифорова, ДО.Измайлова, З.Д.Тульгук.//Реф.сб. "Промышленность химических воло'к'он". -М.: 1978. С.13-15.

6. A.c. 1068568 (СССР) МКИ Д 06 М 13/02. Замасливатель -для ацетатных нитей./Л.У.Усманов, Х.М.Зиявуддинов, И.С.Никифорова, Р.Г.Абзалова, М.Б.^айзуллаева.- 1984. Б.И.

7. Замасливатель для ацетатной ленты/ Х.М.Зиявуддинов,Р.Аристан-беков, Н.З.Азизова, Л.Л.Калинская, Р.Г.Абзалова, Т.М.Махмудов, Р.Р.Лорис-Руссо.//Тезисы докладов 1У международного симпозиума по химическим волокнам.-Калинин. I986.-C.24.

8. Разработка научно-технических основ безотходной технологии

получения ПАВ на основе хлопкового соапстока /Т.й.Махмудов, Р.Г.Абзалова, С.Ш.Джалилова, А.А.Иноятов, З.Л.Ким.//Всесоюзная конференция "Поверхностно-активные вещества и сырьё для .их производства."-Тез.док.-Цебекино. 1988.-с.16.

Як

п " . /о 0%. Но

Подписано в печать — " ;

Формат бумаги 60х84'/1б- Бумага типографская № 1. Печать «РОТАПРИНТ». Объем 0 Тираж /СОэкз. Заказ пъъ

Типография издательства «Фаи» АН УзССР. 700170. Ташкент, пр. М. Горького, 79.