CC BY
9УДК 669.058
С.Г. Сахарова, Т.Ю. Степанова
ВЛИЯНИЕ ОКСИЭТИЛИРОВАННЫХ ТЕКСТИЛЬНО-ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ
НА ЭЛЕКТРИЗУЕМОСТЬ ВОЛОКОН
(Ивановский государственный химико-технологический университет) E-mail: mechanics@isuct.ru
Исследовано влияние состава для шлихтования на основе оксиэтилированных препаратов на улучшение физико-механических свойств пряжи. Установлено влияние оксиэтилированных поверхностно- активных веществ на увеличение влажности волокон. Образующаяся молекулярная пленка поверхностно-активного вещества придает волокнам эластичность, увеличивает компактность нити, снижает трение и электризацию волокон.
Хорошо известны осложнения, возникающие при переработке волокон, вследствие их электризации: пушение пряжи, залипание нитей основы, повышение обрывности пряжи и т.д. Электростатический заряд образуется на волокне в результате перераспределения электронов при трении двух соприкасающихся поверхностей.
Волокна, при трении которых возникает электрический заряд, располагаются в следующий ряд по увеличению наэлектризованности: хлопок, шерсть, полиэфирное волокно. Электризуемость волокон зависит от содержания влаги в волокне и относительной влаги окружающего воздуха.
Низкая электризуемость гидрофильных волокон, таких, как шерсть и хлопок, объясняется их высоким влагопоглощением. Волокна этой группы не требуют антистатической обработки.
Гидрофобные полиэфирные волокна (лавсан) при нормальных условиях поглощают только 1% влаги, поэтому увлажнение синтетических волокон является сложной проблемой.
Однако нужно учитывать, что вода пластифицирует волокно, но не уменьшает коэффициент трения, поэтому значительное содержание воды в волокне может отрицательно влиять на его переработку. Кроме того, повышенная влажность воздуха ухудшает качество шлихтовки, затрудняет процесс сновки и может понизить физико-механические свойства волокна.
Наиболее эффективным и экономичным способом устранения электризации волокон является нанесение на их поверхность антистатических препаратов [1]. Разработан состав для шлихтования и подшлихтовки пряжи из шерсти, хлопка и их смесей с полиэфирным волокном [2,3].
Состав на основе оксиэтилированных препаратов позволяет улучшить физико-механические свойства пряжи: увеличить разрывную нагрузку и влажность, снизить электризуемость и
коэффициент трения. В таблице приведены экспериментальные данные по показателям шлихтованной пряжи следующего состава: шерсть/лавсан, хлопок, хлопок/полиэфир.
Таблица.
Свойства шлихтованной пряжи Table. Properties of sized thread_
Показатели Состав пряжи
шерсть-55% лавсан-45% хлопок-100% хлопок-55% лавсан-45%
до обработки после обработки до обработки после обработки до обработки после обработки
Влажность, % 5,2 15,9 3,1 6,8 2,7 7,3
Относительная разрывная нагрузка, гс 10,0 12,9 9,3 11,2 11,5 13,5
Поверхностное сопротивление, Ом 9-1012 3109 4-109 2,7-106 3,5-10п 1,8-108
Коэффициент трения волокно-металл 0,373 0,269 0,345 0,282 0,310 0,252
Оксиэтилированные поверхностно-активные вещества сорбируются поверхностью нитей в виде полимолекулярного слоя, который образует с молекулами волокон межмолекулярные связи. В этом случае волокна и нити приобретают мягкость из-за образования на их поверхности ориентированного слоя молекул поверхностно-активного вещества. Эта ориентированная молекулярная пленка придает волокнам эластичность, увеличивает компактность, прочность и влажность нити, снижает трение и электризуемость волокон.
Оксиэтилированные поверхностно-активные вещества, увеличивая влажность волокон, оказывают положительное влияние на снижение электризуемости волокон.
Зависимость электрического сопротивления от влагосодержания нити можно выразить уравнением:
к- А
ш"
где R - электрическое сопротивление, Ом, А - константа, зависящая от эксперимента, W - влагосодержание, %, п - постоянная, зависящая от вида волокна.
Шлихта, увлажняя волокно, повышает электропроводность и благодаря этому способствует отводу статических зарядов. При уменьшении электризации нитей процесс ткачества проходит более спокойно [4].
Из рисунка, где показана зависимость поверхностного электрического сопротивления пряжи R от ее влажности W, следует, что между существует линейная зависимость.
Рис. Зависимость поверхностного электростатического сопротивления R от влажности W пряжи. Состав пряжи: 1 - шерсть-55%/ лавсан-45%; 2 - хлопок -55%/ лавсан-45%; 3 - хлопок-100%; 4 - шерсть-100%. Fig. The dependence of surface electrostatic resistance R upon the yarn moisture W. Thread composition: 1 - wool-55%/ lavsan-45%; 2 - cotton-55%/ lavsan-45%; 3 - cotton-100%; 4 - wool-100%.
Электризуемость волокон с повышением влагосодержания пряжи снижается на 3 порядка. Снижение электризации волокна вследствие обработки поверхностно-активными веществами различно. Электризация пряжи зависит от многих факторов, в частности, от сырья. Поэтому разница в значениях поверхностного электрического сопротивления пряжи объясняется в основном ее сырьевым составом. Экспериментальные данные показывают, что вложение в состав пряжи полиэфирного волокна (лавсана) увеличивает электри-зуемость пряжи.
Из изложенного следует, что разработанный состав на основе оксиэтилированных поверхностно-активных веществ оказывает положительное влияние на снижение электризуемости волокон и физико-механические свойства пряжи. Поверхностно-активные вещества улучшают текстильную переработку пряжи, позволяют снизить обрывность нитей на ткацких станках и повысить производительность оборудования, увеличить выход суровых тканей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Филинковская Е.Ф., Серебрякова З.Г. Текстильно-вспомогательные вещества в производстве химических волокон. М.: Химия. 1970. 208 с.
2. Мельников В.Г., Степанова Т.Ю., Комарова Т.Г. К
вопросу о роли трения при переработке пряжи.- «Физика, химия и механика трибосистем». Межвуз. сб. научных трудов. / Под редакцией В.Н. Латышева - Иваново. Иван. гос. ун-т. 2002. С. 58-61.
3. Степанова Т.Ю., Мельников В.Г., Комарова Т.Г. // Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2003. Т. 46. Вып. 7. С. 121 - 123.
4. Степанова Т.Ю., Мельников В.Г., Комарова Т.Г. //
Изв. вузов. Химия и хим. технология. 2003. Т. 46. Вып. 8. С. 118 - 120.
Кафедра механики
