Замасливатель для стеклянного волокна
Состав замасливателя для обработки стеклянного волокна содержит, мас.%: экструзионный тапиоковый крахмал 0,5-1,5; вещество МАС-4 1-3; дициандиамидформальдегидную смолу (ДЦУ) 1-2; уксусную кислоту 0,01-0,02; воду - остальное. Обработка стекловолокна замасливателем обеспечивает хорошую смачиваемость изделий при последующей обработке связующими составами с использованием органических растворителей. Предлагаемый состав замасливателя не требует сложной технологии приготовления, обеспечивает достаточную технологичность дальнейшей обработки стекловолокна, имеет низкую себестоимость и значительно улучшает условия труда при производстве непрерывного стеклянного волокна. 2 табл.
Реферат
Изобретение относится к производству и переработке стеклянного волокна, а именно к замасливателям для обработки стеклянного волокна, предназначенного для текстильной переработки.
Обработка стекловолокна замасливателем обеспечивает хорошую смачиваемость изделий из него при последующей обработке связующими составами с использованием органических растворителей.
Известны замасливатели для обработки стеклянного волокна, являющиеся многокомпонентными композициями, содержащими различные виды крахмалов, например кукурузный или картофельный и, в том числе, продукты гидролиза крахмалов (патенты RU 2014303, RU 2015126, RU 2026837).
Недостатком известных замасливателей являются их многокомпонентные композиции, что усложняет технологию их приготовления и приводит к увеличению себестоимости. Использование кукурузного или картофельного крахмала характеризуется повышенной миграционной способностью, что приводит к неравномерному распределению замасливателя на нити и отходов при дальнейшей текстильной обработке. Процесс изготовления известных замасливателей требует нагрева до 70-90°С, что требует дополнительных затрат энергоресурсов. Кроме этого, известные составы замасливателей содержат нефтяные парафины, продукты деструкции которых являются токсическими веществами 1 класса опасности, что приводит к возникновению значительного риска отравления персонала, работающего в цехах по производству непрерывного стеклянного волокна.
Целью настоящего изобретения является устранение вышеуказанных недостатков известных замасливателей и создание состава замасливателя для обработки стеклянного волокна, который не требует сложной технологии приготовления, обеспечивает достаточную технологичность дальнейшей обработки стекловолокна (в том числе и у потребителей при производстве стеклопластиков), имеет низкую себестоимость и значительно улучшает условия труда при производстве непрерывного стеклянного волокна за счет исключения высоких температур (свыше 80°С), активного испарения реагентов, образования продуктов термодеструкции нефтяных парафинов.
Технический результат согласно данному изобретению достигается путем использования в составе замасливателя холоднорастворимого экструзионного тапиокового крахмала, не требующего сложной технологии приготовления.
Согласно настоящему изобретению замасливатель для обработки стеклянного волокна содержит, мас.%: экструзионный тапиоковый крахмал 0,5-1,5; вещество МАС-4 (представляющее собой смесь индустриального масла, антистатика, эмульгатора и других химических добавок); 1-3; дициандиамидформальдегидную смолу ДЦУ 1-2; уксусную кислоту 0,01-0,02; воду.
Обработка стекловолокна предлагаемым замасливателем обеспечивает хорошую смачиваемость изделий при последующей обработке связующими составами с использованием органических растворителей.
В таблице 1 показан пример замасливателя согласно данному изобретению.
ТАБЛИЦА 1 | |||
№ | Наименование компонента | ГОСТ, ТУ | Содержание, мас.% |
1 | Крахмал тапиоковый экструзионный холоднонабухающий | ТУ 9187-002-49707550-2002 | 0,63 |
2 | Замасливатель МАС-4 | ТУ 2484-091-05800142-2004 | 1,5 |
3 | ДЦУ | ТУ 6-14-947-78, изменение 5 | 1,0 |
4 | Уксусная кислота | ГОСТ 19814-74, изменения 1, 2 | 0,015 |
5 | Вода | конденсат | 96,8 |
Пример приготовления 100 кг замасливателя парафиновая эмульсия
Технологией предусмотрено раздельное приготовление водного раствора тапиокового крахмала, раствора МАС-4 и раствора ДЦУ.
В емкость наливают 30 литров воды (конденсат) при температуре 20-30°С, при перемешивании струйно засыпают 0,63 кг тапиокового экструзионного крахмала, перемешивание продолжают до полного растворения крахмала.
В другую емкость заливают 8 литров воды (конденсат) при температуре 20-30°С, добавляют 0,015 кг 96% уксусной кислоты и 1,5 кг MAC-4 и перемешивают в течение 10-15 мин.
В третью емкость заливают 10 литров воды (конденсат) при температуре 20-30°С, добавляют 1,0 кг ДЦУ и перемешивают в течение 10-15 мин.
Затем в полученный раствор MAC-4 добавляют раствор ДЦУ и перемешивают в течение 10-15 мин.
После чего к полученному раствору, содержащему MAC-4 и ДЦУ, добавляют приготовленный ранее раствор крахмала и перемешивают в течение 10-15 мин, затем добавляют 28,855 литров воды и перемешивают в течение 10-15 мин.
Для приготовления состава замасливателя используется реактор с лопастной мешалкой.
Готовый состав для обработки стеклянного волокна представляет собой однородную белую консистенцию, сухой остаток равен 2,8, рН 5.
В таблице 2 представлена технология приготовления замасливателя, показанного в таблице 1.
ТАБЛИЦА 2 | |||||||
№ | Наименование стадии | Наименование технологических показаний | |||||
Кол-ство комп-нта, кг | Время цикла, мин | t°C среды | Частота вращения, мин-1 | Объем воды, л на 100 кг, зам-ля | |||
на 100 кг замасл-ля | на приготовление | на смыв | |||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 |
1 | Приготовление раствора крахмала | ||||||
1.1 | Тапиоковый экструзионный крахмал | 0,63 струйно | 15 | 20-30 | 60-65 | 30 | до растворения |
2 | Приготовление раствора МАС-4 | 15 | 20-30 | 60-65 | 8 | 10 | |
2.1 | СН3СООН | 0,015 | |||||
2.2 | Замасливатель MAC-4 | 1,5 | |||||
3 | Приготовление раствора ДЦУ | 1,0 | 10 | 20-30 | 60-65 | 10 | 10 |
4 | Введение в раствор MAC-4 раствора ДЦУ | 10-15 | 20-30 | 60-65 | |||
5 | Введение в раствор MAC-4 и ДЦУ раствора крахмала | 10-15 | 20-30 | 60-65 | |||
6 | Введение остатка воды | 10 | 20-30 | 60-65 | 28.855 | ||
7 | Перемешивание замасливателя | 15-20 | 20-30 | 60-65 |
Из таблицы 2 видно, что процесс приготовления состава замасливателя идет при температуре 20-30°С в течение 1 часа 40 минут.
Полученное в результате обработки данным составом стеклянное волокно показывает удовлетворительные результаты при текстурации (до 12 мм при изначальной номинальной толщине 3-4 мм) и хорошие результаты при пропитке тканей и сеток связующими растворами как на водной, так и органической основе.
Существенным отличием предлагаемого замасливателя является использование тапиокового крахмала, раствор которого приготавливают практически при комнатной температуре в отличие от известных крахмалов (картофельный, кукурузный), приготовление которых требует нагрева раствора до 70-90°С и выдерживания при такой температуре в среднем до 20 мин.
Использование в предлагаемом составе замасливателя холоднорастворимого крахмала не требует сложной технологии его изготовления, значительно снижает затраты на энергоресурсы, что приводит к снижению себестоимости, значительно улучшает условия труда за счет исключения образования продуктов термодеструкции нефтяных парафинов. Кроме этого, использование в составе замасливателя экструзионного тапиокового крахмала в качестве стабилизатора позволяет снизить миграцию смазывающих и клеющих компонентов состава, что приводит к улучшению технологии дальнейшей переработки стеклянного волокна.
Замасливатель для стеклянного волокна, содержащий тапиоковый экструзионный крахмал, вещество МАС-4, дициандиамидформальдегидную смолу, уксусную кислоту и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%:
тапиоковый экструзионный крахмал | 0,5-1,5 |
вещество MAC-4 | 1-3 |
дициандиамидформальдегидная смола | 1-2 |
уксусная кислота | 0,01-0,02 |
вода | остальное |