ПЕРСПЕКТИВЫ ПОЛУЧЕНИЯ
ВЫСОКОКАЧЕСТВЕННОЙ ЛЬНЯНОЙ ПРОДУКЦИИ
НА БАЗЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ОТДЕЛКИ
к.т.н. В.А. Афанасьева, Т.Г. Башилова, к.т.н. В.К. Переволоцкая
Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации легкой промышленности /г. Москва/
В рамках выполнения Федеральной целевой программы «Развитие льняного комплекса России на 1996-2001 годы», часть 2 «Лен - в товары России» направления исследований ЦНИИЛКА в области отделки льносодержащих полуфабрикатов и тканей были нацелены на разработку и освоение экологически безопасных технологических процессов подготовки льна, частичное или полное исключение хлорсодержащих препаратов при белении льняных материалов; разработку и освоение процессов заключительной отделки льняных и льносодержащих тканей на базе, в первую очередь, отечественных низко- и бесформальдегидных препаратов, обеспечивающих улучшение потребительских свойств и экологическую безопасность продукции, повышение ее конкурентоспособности.
Бесхлорсодержащие процессы подготовки льняной ровницы
для выработки чистольняной пряжи пониженных линейных плотностей
ЦНИИЛКА разработана технология интенсивной химической подготовки чистольняной ровницы к прядению, обеспечивающая, без использования хлорсодержащих окислителей, необходимую степень очистки льняного волокна и возможность выработки чистольняной пряжи линейной плотности до 33.5 текс на существующем прядильном оборудовании, оснащенном вытяжными приборами контролируемой вытяжки и до 20 текс на новой прядильной машине ПМ-88-Л10.
При этом был проведен комплекс работ, направленный на выбор оптимальных параметров обработки ровницы.
В процессе исследований решались следующие вопросы:
1. Эффективная стабилизация пероксидных растворов при частичной или полной замене традиционно применяемого силиката натрия.
В качестве стабилизаторов использовались хелатообразующие соединения (комплексоны), способные образовывать циклические структуры в результате присоединения катиона металла, а также композиционные препараты на их основе, разработанные Гос НИИ ИРЕА и НИОПИК (карбоксилсодержащие и фосфорсодержащие).
Производственные испытания и полученные результаты свидетельствуют о возможности 50 % -го снижения содержания силиката в отбельной ванне при введении бессиликатного стабилизатора - экспериментального препарата НО (НИОПИК).
2. Рациональное, эффективное использование щелочи при одновременном снижении ее концентрации в щелочной варке на базе использования ТВВ многофункционального назначения.
Исследовалась возможность оптимизации технологии за счет введения в варочный раствор препаратов (эффективных эмульгаторов и смачивателей), способствующих удалению с поверхности волокна жировосковых веществ, остатков кутикулярной пленки и обеспечивающих более глубокое проникновение в волокнистую структуру, рациональное и эффективное использование щелочи, вследствие чего возможно снижение ее количества. Исследовалась целесообразность применения ряда разработанных отечественными фирмами препаратов.
По возрастающему влиянию на эффективность подготовки волокна испытанные препараты можно расположить в следующей последовательности: ЭМ-2, ЭМ-3, Гинтол (ф. «Траверс»), Ивадет («ОАО «Ивхимпром»), композиционные препараты на основе алкилэтоксифосфата с синергическими добавками, алкилсульфонатов и алкилбензолсульфонатов (ГНЦ РФ НИОПИК), обезжиривающий препарат растительного происхождения.
3. Использование биопрепаратов в процессе подготовки льняных материалов.
Проведены исследования по обработке льняной пряжи с целью улучшения ее качества энзимами (разработчик МГУ): Целловиридин Г2Х; Целлюлазы R201M1X3 и NCE-EAM 1670075. При подготовке ровницы испытывались бесцеллюлазные препараты, содержащие пектиназы и ксиланазы: Asp. japonicus 426-24-153 Asp. heteronirfus 3010.
Из испытанных бесцеллюлазных препаратов наиболее эффективным оказался имеющий более высокую активность Asp. japonicus 426-24-153.
Снижение потери массы волокна достигнуто за счет низкотемпературной биоподготовки и мягких условий последующего пероксидного беления. Следовательно, для процессов подготовки льняного волокна представляют интерес полиферментные системы, включающие бесцеллюлазные энзимы - ксиланазы и пектиназы.
4. Снижение жесткости пряжи за счет использования в заключительной стадии процесса облагораживания ровницы эффективных мягчителен, мягчение непосредственно пряжи.
В качестве мягчителей использовались как ранее применявшиеся, так и новые препараты отечественного производства, разработчиками которых являются ГНЦ РФ НИОПИК, НПФ «Траверс», ВНИХТЭОС. В частности исследовались: Трацкан МГФ, эмульсия на основе скипидара, мягчитель силиконовый (ЭС-4), биопрепарат Целловиридин Г2Х, АВИВ-1, обработка органическими кислотами и их заменителями (препарат СА)
Проведенные испытания показали, что применение мягчителя в заключительной стадии обработки ровницы эффективно при дополнительном введении препарата в корыто прядильной машины.
Разработанная технология бесхлорсодержащей подготовки ровницы прошла широкую апробацию на предприятиях отрасли и позволяет за счет использования композиции экологически безопасных интенсифицирующих препаратов достичь необходимой степени подготовки волокна к прядению, о чем свидетельствует возможность выработки пряжи линейной плотности 46-33,5 текс из низкономерного чесаного льняного волокна (№№ 14-17) и линейной плотности 27-20 текс из чесаного волокна №№ 18-20. Выработанная пряжа имеет показатели качества, соответствующие ГОСТ, при невысоком уровне обрывности. Потеря массы волокна соответствует потере массы хлоритных обработок.
При использовании технологии исключается экологическое загрязнение хлорорганическими соединениями готовой продукции и водоемов при сбросе сточных вод, улучшаются санитарно-гигиенические условия труда.
Экологически благополучные процессы подготовки и беления
льняных и льносодержащих тканей
Наиболее безопасным в экологическом плане отбеливателем является пероксид водорода. Однако, при использовании его для беления льносодержащих тканей возникают трудности, связанные с повышенной закостренностью отечественного сырья, плохой отбеливаемостью костры и невозможностью обесцветить ее полностью в процессе беления ровницы, которое осуществляется в настоящее время без использования хлорсодержащих отбеливателей. Учитывая изложенное, в технологический процесс беления введена щелочная обработка ткани в присутствии делигнифицирующих препаратов, обладающих восстановительными свойствами, что позволило исключить обработку гипохлоритом натрия без ухудшения качественных физико-механических и химических показателей отбеленной ткани.
По результатам проведенных исследований разработан и апробирован технологический режим беления льняных тканей определенных ассортиментных групп без использования традиционно применяемых на предприятиях льняной промышленности хлорсодержащих окислителей.
Технологический процесс экологически безопасного беления тканей, в частности, бельевого медицинского ассортимента, апробирован и освоен в производственных условиях.
Бесформальдегидосодержащие процессы придания тканям
заданных потребительских свойств на базе препаратов нового поколения
При разработке новых технологических процессов отделки льносодержащих тканей базировались на:
• применении малотоксичных отделочных препаратов нового поколения (отечественных и импортных);
• создании композиций, включающих низко- или бесформальдегидные препараты и эффективные ТВВ;
• применении активных каталитических систем, позволяющих значительно снизить концентрацию «сшивающего» агента и обеспечить его фиксацию в «мягких» условиях термообработки.
На основе проведенных исследований разработаны технологические процессы заключительной отделки на базе низко- и бесформальдегидсодержащих препаратов (испытано более 40 различных препаратов, освоенных ОАО «Ивхимпром» (Иваново, Россия), фирмой НПФ «Траверс» (Москва, Россия), так и новых, разрабатываемых ГНЦ РФ НИОПИК, а также апробированы аналогичные препараты ф. Циба (Швейцария) и ф. Клариант (Австрия) для сравнения с отечественными.
На базе этих исследований были разработаны композиции и технологические регламенты заключительной отделки вновь созданных одежных тканей различного сырьевого состава, обеспечивающие получение комплекса потребительских свойств.
На основе предварительно проведенных исследований и промышленной апробации этих малоформальдегидных препаратов отечественного производства выбраны препараты: Флир, Отексид БФ и мягчитель Трацкан МГФ, а также в перспективе К-1(Катафикс К), мягчитель Л-10 (Катексин) и гидрофильный силиконовый мягчитель.
Таким образом, в результате всех проведенных работ по проекту разработаны и освоены экологически безопасные технологические режимы:
- бесхлорсодержащих процессов подготовки льняной ровницы и тканей;
- заключительной отделки льняных и льносодержащих бельевых, костюмно-платьевых и блузочно-сорочечных, бельевых тканей для придания им эффекта «легкий уход», «мягкий гриф» на базе отечественных и импортных препаратов нового поколения малоформальдегидных и бесформальдегидных;
- масло-водо-грязеоотталкивающей пропитки с мягчением скатертных льняных полотен и одежных тканей.