СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЦЕЛЛЮЛОЗНОЙ ТКАНИ ДЛЯ ПРИДАНИЯ ЕЙ ОГНЕУПОРНЫХ СВОЙСТВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 1995 года по МПК D06B7/08 

Изобретение относится к текстильной промышленности.

Целлюлозная ткань подвергается противопожарной обработке путем пропитывания ее водными растворами тетракис (гидрокси-органических) соединений фосфония (ТНР). Такого рода ТНР-соединением может являться соль ТНР, ее частично нейтрализованное производное или конденсат с азотосодержащим соединением, таким как мочевина. Пропитка соединением ТНР сопровождается последующим высушиванием и обработкой с использованием газообразного аммиака для создания сухого нерастворимого в воде полимера, находящегося в плотном соединении с тканью. Газообразный аммиак может непосредственно направляться в камеру, через которую пропускается ткань, либо пропитка ткани аммиаком может быть организована внутри этой камеры.

Известны устройства, содержащие закрытую камеру, входные и выходные затворы этой камеры, через которые проходит ткань, трубопровод, находящийся в камере и имеющий одно или несколько отверстий, сквозь которые выходит газообразный аммиак и равномерно пропитывает ткань, пропускаемую над каждым отверстием, причем камера оснащена средствами, препятствующими стеканию на ткань конденсирующейся влаги [1,2]
Устройство имеет ряд недостатков, в частности не может быть обеспечено надлежащее качество обработки, если скорость движения ткани превышает приблизительно 20 м/мин. Иногда качество обработки может быть ниже, нежели заданное, что влечет за собой необходимость повторного пропуска ткани. Кроме того, относительно крупные объемы аммиака, используемого в технологическом процессе, в итоге выбрасываются в атмосферу, что приводит к загрязнению воздуха.

В изобретении предлагается устройство повышенного качества, которое может применяться при работе с различными скоростными режимами пропуска ткани, обеспечивает значительный уровень эффективности обработки ткани, который не является чувствительным к изменению ряда параметров технологического процесса, таких, как скорость прохождения ткани, содержание влаги в ткани, степень концентрации аммиака и температура, при которой проходит технологический процесс. Кроме того, обеспечивает полное использование того оптимального объема аммиака, который необходим для нужной степени обработки так, что это позволяет значительно снизить количество используемого аммиака и, в свою очередь, минимизировать ущерб, наносимый окружающей среде.

Предлагается устройство для обработки целлюлозной ткани в целях придания ей огнеупорных свойств путем подвергания ткани воздействия газовой смеси, в которую входит аммиак. Устройство содержит камеру, вход и выход из этой камеры для ткани, по крайней мере один трубопровод, содержащийся в данной камере и имеющий по крайней мере одно отверстие, которое располагается в зависимости от ширины текстильного полотна, средства, предназначенные для транспортировки ткани вдоль трубопровода и над отверстиями, средства для измерения уровня концентрации аммиака, поступившего в камеру, средства для обеспечения повторной циркуляции, т.е. для удаления по крайней мере части газа из камеры и для возвращения его обратно, средства для измерения содержания аммиака в поступившей газовой смеси, а также средства для измерения температуры внутри камеры.

Предлагается способ обработки текстиля целлюлозно-содержащего типа для придания ему огнеупорных свойств. Данный процесс включает пропитку ткани водными растворами тетракис (гидрокси-органических) соединений фосфония (ТНР), по крайней мере частичную просушку пропитанного текстильного полотна с последующей обработкой его газовой смесью, включающей аммиак внутри устройства, причем во время упомянутого способа по крайней мере некоторая часть газа удаляется из камеры устройства и затем снова возвращается в нее в рамках этого же самого способа.

В рамках изобретения также предлагается ткань, прошедшая обработку в указанном устройстве, а также ткань, которой были приданы огнеупорные свойства в соответствии с описанными выше технологическими процессами.

Существенные признаки способа заключаются в том, что интенсивность поступления аммиака четко регулируется в соответствии с объемом обрабатываемого текстильного полотна, а также в том, что камера, в которой происходит обработка, предварительно наполнена аммиаком для того, чтобы обеспечить наличие резервного запаса аммиака, который мог бы компенсировать небольшие отклонения в уровне потребляемого аммиака, зависящие от его поступления в устройство. При этих условиях температура в камере постепенно увеличивается, а концентрация аммиака в камере постепенно уменьшается до тех пор, пока оба этих показателя не достигают стационарного режима. По достижении этого стационарного режима потребления аммиака находится в соответствии с его поступлением в устройство, выверенном для того, чтобы обеспечить полную полимеризацию ТНР-соединений с минимальным переносом непрореагировавшего аммиака.

Нет необходимости в постоянном измерении точной концентрации аммиака или температуры камеры при входе на стационарный режим. Всегда, начиная технологический процесс при пониженной температуре и повышенной концентрации аммиака, вплоть до выхода на стационарный режим, т.е. вплоть до достижения баланса, обеспечивается необходимая обработка ткани, хотя это и означает, что в системе происходит небольшой перенос излишнего аммиака.

Как отверстие входа, так и в отверстие выхода ткани из камеры предпочтительно оборудуются затворами, которые делаются прочными, для того чтобы обеспечить полную газопроницаемость, при этом используются гибкие, например резиновые, затворы или заглушки. Внутри камеры имеется по крайней мере один трубопровод для подачи аммиака внутрь камеры, трубопровод, по крайней мере имеющий одно широкое или узкое отверстие, через которое аммиак попадает во внутреннее пространство камеры и осуществляет свою функцию благодаря движению ткани над этим отверстием. Каждое такое отверстие может иметь круглую, квадратную, прямоугольную или эллиптическую форму и может быть предусмотрено в виде серии гнезд или одиночного гнезда. Предпочтительна такая конструкция, при которой отверстия располагаются на расстоянии всей ширины текстильного полотна, что позволяет всему объему аммиака реагировать с тканью.

Для того, чтобы сделать возможной обработку текстильного полотна различной ширины, предпочтительно предусмотреть удобные кожухи или заглушки, которые закрывали бы ту часть отверстий, которая не накрывается полосой ткани меньшей ширины. Камера может содержать от одного до четырех трубопроводов, каждый из которой имеет одно или несколько отверстий, прогоняющих аамиак через полосу ткани. Предпочтительно, чтобы система была оснащена средствами, которые обеспечивали бы, чтобы угол контактирования ткани и газа, выходящего из отверстий, был менее 60^о. Так как трубопровод или трубопроводы могут быть расположены в любой части камеры, предпочтительно такое их расположение, при котором аммиак начинает реагировать с тканью вскоре после того, как эта ткань попадает во внутреннее простанство камеры. Так как взаимодействие с аммиаком обеспечивается благодаря обработке ткани в непосредственной близости трубопроводов, прохождение полосы текстиля следует организовать таким образом, чтобы она проходила через насыщенные водные пары и пары аммиака, которые характерны для внутреннего пространства камеры. Камера преимущественно должна обеспечиваться достаточным количеством вращающихся цилиндров, которые могут быть нагружены, так и работать на холостом ходу таким образом, что полоса ткани может змееобразно пускаться между вращающимися цилиндрами. После прохождения через атмосферу камеры обработанная ткань покидает камеру через выходное отверстие.

Ткань, которая поступает в камеру, содержит, как правило, некоторое количество влаги, вследствие чего одним из побочных продуктов реакции является вода. Эта вода в совокупности с водой, которая содержится в ткани, поступающей в камеру, постоянно присутствует в камере в виде испарений, имеющих место вследствие высокой температуры идущей реакции. Концентрацию пара на внутренней поверхности камеры предпочтительно сохранять на минимальном уровне. Желательно при этом должны быть задействованы средства, препятствующие стеканию на ткань конденсирующейся влаги. Одним из этих средств может служить покатая крыша камеры в совокупности со средствами, обеспечивающими сбор сконденсировавшейся влаги на дне камеры и предотвращение ее контактирования с тканью, такими как периферийные стоки или круговая дренажная система. Сконденсировавшаяся влага может оставаться и внутри камеры, однако предпочтительно было бы периодически выводить ее наружу. Газы, находящиеся во внутреннем пространстве камеры, содержащие аммиак и водяные пары, могут выводиться за пределы внутреннего пространства камеры посредством выхлопной трубы, и затем возвращаться туда в точке, удаленной от выхлопной трубы, предпочтительно в нижней части камеры. Такой возврат газа может происходить через обычный перфорированный трубопровод, над которым пропускается обрабатываемая ткань, но предпочтительно возвращать газ непосредственно во внутреннее пространство камеры. Наиболее благоприятным является расположение трубы в непосредственной близости от трубопровода или трубопроводов, имеющих отверстия, через которые поступает свежий аммиак, проходящий через обрабатываемую ткань, так как эта часть камеры характеризуется наивысшей температурой и наибольшим выделением пара.

Как трубопровод, через который подается аммиак, так и выхлопные трубы предпочтительно следует расположить в верхней части камеры в то время, как трубу повторного прогона аммиака предпочтительно следует расположить в нижней части камеры. С другой стороны, и трубопровод с аммиаком и выхлопная труба могут быть расположены в нижней части камеры. Система вывода и повторного прогона газа пожет быть интегрирована с системой осаждения конденсированной влаги в камере, однако в дополнение (или как альтернатива) отводимые газы могут проходить через охлаждающее устройство для того, чтобы уменьшить концентрацию влаги в этих газах перед их возвращением в камеру. Газ, который возвращается в камеру, может быть примерно той же самой температуры, что газ, покидающий камеру. Однако предпрочтительно, чтобы газ имел более низкую температуру. Если газы охлаждаются вне камеры, камеру следует снабдить теплоизолирующим кожухом, для того чтобы снизить уровень конденсации влаги внутри камеры.

Охлаждающий кожух может также быть использован для увеличения конденсации на стенах камеры, что, в свою очередь, снижает или устраняет необходимость внешних конденсирующих контуров. Однако труба повторной циркуляции аммиака должна присутствовать при любой конструкции, для того чтобы обеспечить более равномерную концентрацию аммиака внутри камеры. Предлагаемое устройство также содержит системы выборочного анализа среды, находящейся внутри камеры, для того чтобы отрегулировать интенсивность поступления аммиака в камеру, что, в свою очередь, помогает поддерживать внутри камеры стабильную концентрацию аммиака.

Камера предпочтительно имеет такую конструкцию, в которой четко выражено нижнее отделение, имеющее затворы входа и выхода полосы ткани, оснащенные прочными газоизолирующими заглушками. В этом нижнем отделении находятся отверстия входа и выхода текстильного полотна, а также вентиляционная отдушина нижнего отделения, обеспечивая отсос при посредстве внешнего засасывающего вентилятора.

Для того, чтобы использовать устройство, целлюлозное текстильное волокно должно быть предварительно пропитано тетракис (гидрокси-органическими соединения) фосфония. Целлюлозное текстильное волокно в чистом виде более предпочтительно, однако допускается обработка целлюлозного волокна в соединении или в переплетении с другими типами волокон. Среди нецеллюлозосодержащих волокон предпочтительно полиамидное или полиэфирное волокно, однако возможно также включение акрилового волокна (особенно модакриловых волокон). Полиамидное волокно может быть алифатическим например, сополимеры алкилен-диаминов и алкилен-дикарбоновой кислоты (например нейлон 66) или полилактамов (таких, как нейлон 6), либо оно может относится к ароматическим соединениям, таким как арамид, основанным на ароматических дикарбоновых кислотах и фенилен-диаминах.

Ткань может содержать не менее 30% целлюлозных волокон и до 70% соединенных с ними волокон других типов (например 10-70% а в основном 25-60% волокон другого типа), таких, как полиамидное волокно. Особенно внимание следует уделить комплексной ткани, которая содержит наряду с целлюлозными полиэфирные волокна. Комплексная ткань содержит до 70% (как правило до 60%) полиэфирного волокна и от 30% как правило от 40% целлюлозного волокна (например, 1-60% или 1-70% типа 22-38% или 38-60% полиэфирного волокна и 30-99% или 40-99% типа 40-85% в частности 62-78% или 40-62% целлюлозного волокна). Наиболее предпочтительной является комплексная волокнистая ткань, содержащая 40-78% целлюлозных волокон и 22-60% полиэфирных волокон или 30-62% целлюлозных волокон и 38-70% полиэфирных волокон. В качестве целлюлозного волокна предпочтительно использовать хлопок натуральный, но может использоваться также рами, лен или регенерированные волокна, такие как вискоза или медноаммиачный шелк. Полиэфирное волокно может являться продуктом конденсации, содержащим структурные блоки алифатического спирта (например двуатомного спирта, такого как этиленгликоль) или ароматической дикарбоновой кислоты (например терефталевой кислоты).

Ткань может быть скрученно-плетенной, и это более предпочтительно, но может и не быть плетенной. Целлюлозные волокна и волокна другого типа могут составлять однородную и неоднородную смесь, однако предпочтительно, чтобы ткань представляла собой переплетение целлюлозных и нецеллюлозных волокон (например полиэфирного волокна, как это имеет место в различных видах неоднородной пряжи, такой как хлопково-полиэфирная пряжа. Напротив, ткань может иметь структуру стержневого плетения с каркасом из, например, полиэфирного волокна, упакованного в хлопковую ткань. Предпочтительно, чтобы основа ткани и периферийная структура состояли из одних и тех же волокон, однако они могут отличаться друг от друга, т.е. например, одна из них может состоять из хлопкового волокна, а другая из хлопково-полиэфирного волокна. Поэтому в этой характеристике термин "смесь, переплетение" включает в себя соединение различных типов волокон, их переплетение, а также включение стержневой основы ткани. Ткань, подлежащая обработке, должна предпочтительно, иметь удельный вес 100-1000 г/м², например 150-400 г/м², типа рубашечной ткани, полотна для постельного белья или материала для занавесок.

В тетракис (гидрокси-органическом) соединении фосфония каждая гидрокси-органическая группа предпочтительно должна иметь вид альфа-гидрокси-органической группы, имеющей 1-9 атомов углерода, особенно того типа, который выражается формулой НОС (R¹R²), где каждая группа R¹ и R² (которые могут быть как однородными, так и различными) обозначает водородную или алкиловую группу, имеющую 1-4 атомов углерода, например метиловая или этиловая. Предпочтительно, чтобы R¹ была водородной группой и особенно удобно, если и R¹ и R² представляют собой водородные группы, что характерно для тетракис (гидроксиметиловых) соединений фосфония.

Использование тетракис (гидрокси-органических) соединений фосфония будет в дальнейшем проиллюстрировано на примере использования тетракис (гидрометиловых) соединений фосфония, однако в данной реакции могут использоваться соответствующие молярные объемы и других тетракис (гидрокси-органических) соединений фосфония.

Предпочтительно, чтобы реагентом ТНР служила соль ТНР, смешанная с азотосодержащим конденсируемым соединением, таким как меланин, метиллированный меланин или мочевина, или преконденсат указанной соли ТНР и указанного азотосодержащего соединения, или соли ТНР, или по крайней мере частично нейтрализованной соли ТНР, например ТНР-гидроксила с или без указанного азотосодержащего соединения.

Реагент ТНР предпочтительно должен быть преконденсатом соли ТНР (например хлорида ТНР или сульфата ТНП с мочевиной, где молярное соотношение мочевины и ТНР должно лежать в границах 0,05-0,8:1, причем реальный диапазон составляет 0,05-0,6:1, например 0,05-0,35: или 0,35-0,6:1), при этом реагент является водным раствором, кислотность которого лежит в диапазоне 4-6,5 единиц, например 4-5 единиц.

Концентрация органофосфорных соединений в растворе на водной основе, которым пропитывается ткань, может составлять 5-50% (что выражается весом ТНР⁺-иона), например 15-35% причем, как правило, эта концентрация лежит в границах 15-25% По желанию раствор может содержать смачивающий реагент.

Ткань подвергается пропитке раствором типа ТНП, причем смоченная ткань затем выжимается и ее доводят до такого состояния, что ее вес составляет 30-130% первоначального веса, например, 60-100% (в зависимости от первоначального веса ткани). Обычно после пропитки ткань характеризуется восстановлением веса органофосфорных соединений в отношении до 40% реально 10-40% например 10-30% (практически 15-30% и, как правило, 15-28% при расчете по ТНР+-иону), в зависимости от первоначального веса ткани.

Затем пропитанное текстильное полотно высушивается, причем удельная влажность ткани доводится до 5-15% (вообще же допустимые 0-20%) практически около 10% где это процентное отношение рассчитывается на основании увеличения веса текстильного полотна и увеличения веса, полученного благодаря использованию химических реагентов, на основе которых осуществляется пропитка. Просушка может осуществляться в духовых шкафах или путем прогона ткани над разогретыми сушилками, например паровыми сушилками, причем нагревание от 80 до 120^о может происходить на протяжении 10-1 мин.

Затем высушенное текстильное полотно поступает в устройство, где оно проходит обработку аммиаком. Предпочтителен такой порядок прохождения ткани через камеру, при котором текстильное полотно входит через нижнее отверстие, находящееся в нижнем отделении рабочей камеры, затем проходит через нее все нижнее отделение и затем входит в рабочее отделение камеры через затвор входного отверстия. Затем текстильное полотно пропускается над отверстиями и подвергается воздействию аммиака.

Текстильное полотно последовательно пропускается через внутреннее пространство камеры, насыщенное парами аммиака и воды перед тем, как оно покидает устройство через выходное отверстие рабочей камеры, либо, если имеется нижнее отделение, полотно сначала проходит через это отделение и затем покидает устройство через отверстие нижней части.

Когда устройство начинает функционировать, камера заполняется газообразным аммиаком, который вытесняет воздух затворы-отверстия, предназначенные для входа и выхода ткани, а также через дополнительные вентиляционные отверстия в основании рабочей камеры, которые могут быть предусмотрены специально для этой цели, и вытеснение проходит до тех пор, пока концентрация аммиака в камере не достигает, по крайней мере 40 об. (эта концентрация определяется при помощи выборочного анализатора). Первоначальная концентрация аммиака может быть установлена, и это предпочтительно, на уровне выше необходимого (70-90%), для того, чтобы обеспечить необходимый запас аммиака, признанный компенсировать чрезмерно интенсивное потребление аммиака в течение начального периода разогрева.

После разогрева текстильное полотно проходит через рабочую камеру, при этом уровень подачи аммиака в камеру рассчитывается таким образом, чтобы обеспечить достаточный уровень концентрации газа для того, чтобы достичь максимального уровня реагирования с тканью, а также для того, чтобы обеспечить небольшой излишек на случай потери части аммиака, которая невступила в реакцию. Молярное отношение между поступлением аммиака и фосфором в соединениях ТНР, которые содержатся в ткани, должно быть не менее 1,2:1, и желательно оно должно лежать в интервале 1,7:1-2,2:1 (в том случае, когда соединение ТНР является конденсатом соли ТНР и азотсодержащим соединением типа мочевины), либо не менее 1,7:1 и, желательно, оно должно лежать в интервале 2,2: 1-2,7: 1 (в том случае, когда соединение ТНР представляет собой соль ТНР без примесей или частично нейтрализованное производное этой соли).

В течение начальной стадии обработки ткани потребление аммиака несколько превышает уровень поступления этого газа в рабочую камеру и обрабатываемая ткань уносит из рабочей камеры избыток, состоящий из непрореагировавшего аммиака. Во время этой начальной стадии концентрация аммиака в рабочей камере уменьшается, однако, учитывая, что время обработки ткани и концентрация газа в камере достаточно высоки, можно сказать, что это не снижает интенсивность абсрбции аммиака обрабатываемой тканью. Результатом этой реакции является пар и тепло и вследствие этого температура внутри камеры поднимается. По мере того, как температура поднимается, интенсивность абсорбции аммиака тканью падает и в конце концов рабочая камера выходит на стационарный режим работы.

При работе в стационарном режиме концентрация аммиака и температура в рабочей камере остаются приблизительно постоянными, и потребление аммиака приблизительно соответствует интенсивности его поступления в рабочую камеру. Интенсивность потребления аммиака определяется выбранной интенсивностью его подачи в камеру и не зависит от концентрации аммиака.

Рабочая камера может, как правило, содержать 1-20 м (обычно 10-20 м) обрабатываемого полотна, которое пропускается через камеру со скоростью 5-100 м/мин (как правило, 30-100 м/мин и чаще всего 50-80 м/мин). Рабочая камера должна вмещать достаточно текстильного полотна для того, чтобы обеспечивать его обработку в течение, как минимум, 4 ч, а предпочтительно 10 с, учитывая потребную скорость подачи текстильного полотна. Объем рабочей камеры должен быть по крайней мере в 1,5 раза больше объема аммиака, который теоретически может быть подан в рабочую камеру в течение 1 мин. Газообразный аммиак, который в первый раз подается в рабочую камеру, желательно пускать в чистом виде, однако он может содержать до 30 об; водяного пара или воздуха. Газообразный аммиак, который подается в камеру при помощи трубопровода, может иметь температуру от 10 до 120^оС, однако желательно, чтобы он имел температуру не более 100^оС, например 10-30^оС.

После того, как обработанное текстильное волокно покинуло данное устройство, желательно обработать ткань каким-либо окислителем, для того чтобы обратить по крайней мере часть трехвалентного фосфора, содержащего в ТНР-соединениях, в пятивалентный фосфор, который содержался бы в образовавшемся смолистом соединении, затем желательно повести нейтрализацию при помощи водного раствора основания и промыть ткани чистой водой. Предпочтительно использовать в качестве окислителя пероксидное соединение типа водного раствора перекиси водорода. С другой стороны, окисление может быть произведено при помощи газа, содержащего молекулярный кислород (предпочтителен воздух), пропускаемого или резко продеваемого через текстильное полотно. Так, ткань может пропускаться над отверстием или перфорированной трубой, которая будет под давлением засасывать газ-окислитель либо выбрасывать его наружу.

На чертеже показано предлагаемое устройство, вертикальный разрез.

Устройство состоит из рабочей камеры 1, которая расположена вверху, и из нижнего отделения 2. Внутри рабочей камеры 1 расположен трубопровод с газом, оснащенный перфорацией, а также вращающиеся цилиндры 4. Камера 1 имеет покатую крышу 5, через конек которой проходит выхлопная труба 6, выходящая из камеры 1 через конденсатор и затем проходит через вентилятор 7 выхлопа. Затем выхлопная труба переходит в газовую трубу 8 обратной циркуляции, которая идет обратно в рабочую камеру. Камера 1 имеет выгнутый пол 9, который снабжен системой кольцевого или периферического дренажа 10, идущего вдоль стены 11 камеры 1. По бокам около стен на полу 9 располагаются гнезда-затворы входа 12 и выхода 13 ткани. На затворах прочно зафиксированы резиновые заглушки 14. Точка взятия проб для анализа концентрации аммиака 15 располагается в верхней части камеры 1.

В стене 11 нижнего отделения 2 расположены затворы-отверстия входа 16 и выхода 17 текстильного полотна. В непосредственной близости входного затвора-отверстия 16 располагается труба 18 выброса отработанного газа, на которой установлен выхлопной вентилятор 19. Отделение 2 также оснащено вращающимися цилиндрами 4.

Предпочтительно также оснастить камеру 1 одной или несколькими надставляемыми панелями, которые могут быть удалены для того, чтобы обеспечить доступ к трубе циркуляции газа и к вращающимся цилиндрам. С другой стороны, камера может состоять из двух частей, одна из которых может быть удалена для того, чтобы обеспечить доступ к трубе и цилиндрам.

При эксплуатации устройства пропитанная ткань поступает в приспособление через затвор-отверстие 16, проходит отделение и затем попадает в камеру 1. Ткань проходит над трубой подачи газа 3, перфорация которой выпускает аммиак, проходящий через обрабатываемую ткань. Затем при помощи вращающихся цилиндров 4 текстильное полотно проходит внутреннюю полость камеры, атмосфера которой насыщена парами аммиака и воды и затем покидает камеру 1 при помощи выходного гнезда-затвора 13, проходит отделение 2 и затвор-отверстие 17. При необходимости пары аммиака могут отсасываться при помощи вентилятора 7 вне камеры 1 через выхлопную трубу 6. При необходимости вода может сконденсирована при помощи конденсатора. Перед тем, как посредством трубы 8 газ, возвращаясь, поступает в камеру 1, все продукты конденсации покидают камеру 1 через конденсационный канал.

Пар конденсируется на стенах 11 и собирается дренажной системой, из которой он периодически выводится. Любое избыточное количество аммиака в совокупности с проникшим внутрь воздухом и остаточными водяными парами покидает камеру 1 через гнезда-затворы 12 и 13 и в совокупности с поступающим воздухом и тем самым аммиаком, который испаряется из выводимого текстильного полотна, отсасывается из отделения 2 через трубу 18.

П р и м е р 1. Была приготовлена смесь преконденсата татракис (гидроксиметилового) хлорида фосфония (ТНРС) и мочевины, причем молярное отношение мочевины к ТНРС равнялось 0,5:1,0. Преконденсат был разведен в воде для того, чтобы получился раствор, содержащий эквивалент 25% ТНР⁺ ионов. Отбеленный хлопковый тик, весящий 280 г/м², был пропущен через раствор, в результате чего он получил приблизительно 80% прибавление в весе. Затем ткань подверглась просушке при 100^оС в течение 1 мин. После этого ткань проходила обработку в уменьшенной модели приспособления, вмещающей 1,2 м текстильного полотна шириной 0,45 м, с рабочим уровнем поступления аммиака в камеру по отношению к фосфору 1,7:1 и с временем обработки ткани 14,4 с. Концентрация аммиака в камере устройства устанавливалась на различных уровнях перед началом обработки. Затем обработанная ткань была подвергнута прополаскиванию в холодном растворе 55 г/л перекиси водорода, затем в 2 г/л растворе карбоната натрия, нагретом до 60^оС, и окончательно в холодной воде, после чего началась просушка ткани.

После обработки текстильного полотна в камере и после окончания просушки были взяты пробы на содержание фосфора и азота. Результаты проб даны в табл. 1.

П р и м е р 2. Тиковое полотно 5-метровой длины было подвергнуто обработке при тех же условиях, что и в примере 1, однако за тем исключением, что в этом случае использовалась "ванна", содержащая эквивалент 22,5% ТНР⁺-ионов, время обработки равняось 24 с, и начальная концентрация аммиака равнялась 80% Интенсивность подачи аммиака по отношению к фосфору была, как 1,7 к 1, так и 2,2 к 1. При интенсивности подачи аммиака на уровне 1,7:1 концентрация аммиака падала до 69% однако при начальной интенсивности 2,2:1 концентрация аммиака по-прежнему оставалась на уровне 80% С обоих концов каждого полотна была взяты пробы, результаты этих проб приведены в табл.2.

П р и м е р 3. Преконденсат, который использовался в примере 1, был разведен до концентрации ионов ТНР⁺ 27,7% 1000 м просушенного хлопкового тика, весящего 266 г/м² и имеюшего ширину 1,52 м, были пропущены через этот раствор до тех пор, пока не было получено приращение веса в размере 70,3% Затем текстильное полотно было высушено в четырехтактной ширильной машине до относительной влажности 12% Затем ткань прошла обработку в настоящем устройстве (вмещающем 13 м ткани). Начальная концентрация аммиака составляла 76% скорость подачи полотна была задана в 32 м/с, и интенсивность подачи аммиака по отношению к фосфору равнялась 2,2. На протяжении этой стадии температура поднялась до 60^оС и концентрация аммиака, перед тем как достигла 69% упала до уровня 67% Затем скорость подачи полотна была увеличена ло 39 м/мин и относительная интенсивность подачи аммиака была снижена до 1,8 (к фосфору). Температура продолжала повышаться до 77^оС, а концентрация аммиака сначала упала до 68% а затем поднялась до 83%
Затем ткань была промыта перекисью водорода, кальцинированной содой и водой с большой тщательностью и затем высушена.

На протяжении обработки ткани с равными интервалами времени было взято 13 проб. Все пробы удовлетворили требованиям стандарта BS 6249 Класс В как до, так и после 50 промывок при температуре 93^оС, как это определено в стандарте DIN 53920 подпункет 4.1. Среднее содержание фосфора в анализируемых пробах составило 2,92% причем коэффициент вариации составил всего 5,3%
П р и м е р 4. 1000 м тиковой ткани были обработаны при условиях, описанных в примере 1, однако за тем исключением, что в этом случае использовалась "ванна", содержащая эквивалент 27,0% ТНР⁺-ионов, а также тем, что прибавление в весе составило 74,2% Обработка ткани началась при уровне концентрации аммиака 68% скорости подачи текстильного полотна 40 м/мин и интенсивности подачи аммиака по отношению к фосфору 1,8. Температура поднялась до 73^оС, а концентрация аммиака перед тем, как подняться до уровня 53% упала до 36%
На протяжении обработки полотна было взято 17 проб. Все пробы удовлетворили требованиям стандарта BS 6249 Класс В как до, так и после 50 промывок при 93^оС, как это определено в стандарте DIN 53920 подпункт 4.1. Среднее содержание фосфора в анализируемых выборках составило 2,67% причем коэффициент вариации не превышал 3,3%
П р и м е р 5. 500 м отбеленной хлопковой бельевой ткани, весящей 178 г/м², шириной 1,52 м подвергались обработке при условиях, описанных в примере 4, за тем исключением, что приращение веса составило 92,9% Обработка началась немедленно после действий, описанных в примере 4, так, что на начальном уровне параметры составили: концентрация аммиака 53% температура 73^оС, скорость подачи полотна 40 м/мин, интенсивность подачи аммиака по отношению к фосфору 2,16. Температура практически не изменялась, оставаясь на уровне 73-74^оС, но концентрация аммиака увеличилась до 82% В течение этой обработки были взяты 10 проб. Все пробы удовлетворили требованиям стандарта BS 6249 Класс В, как до, так и после 50 промывок при 93^оС, как это определено в стандарте DIN 53920 подпункт 4.1. Среднее содержание фосфора в анализируемых выборках составило 2,83% причем коэффициент вариации не превысил 2,5%
П р и м е р 6. 1000 м тиковой ткани были подвергнуты обработке при условиях, описанных в примере 4, но за тем исключением, что дополнительно производилось охлаждение газа, повторно направляемого в камеру. Раствор содержал 26,2% ТНР^+-ионов, а превышение исходного веса в результате пропитки составило 84% Начальная концентрация аммиака равнялась 82% скорость подачи текстильного полотна в устройстве составляла 48 м/мин, а интенсивность подачи аммиака в устройстве относительно содержания фосфора составляла величину 1,7. Температура поднялась до 67^оС, а концентрация аммиака перед тем, как она поднялась до 55% упала до 52%
В течение этой обработки было взято 8 проб. Все пробы удовлетворили требованиям стандарта BS 6249 Класс В как до, так и после 50 промывок при 93^оС, как это определено в стандерте DIN 53920 подпункт 4.1, Среднее содержание фосфора в анализируемых выборках составило 2,85% причем коэффициент вариации не превысил 4,7%
П р и м е р 7. 3500 м узкого хлопкового бельевого полотна, весящего 178 г/м² и имеющего в ширину 0,96 м, были подвергнуты обработке при условиях, описанных в примере 6, но в этом случае раствор содержал 30,2% ТНР⁺-ионов и прирост веса в результате пропитки составил 68% Начальная концентрация аммиака равнялась 78% скорость подачи ткани в устройстве составляла 52 м/мин, а интенсивность подачи аммиака в приспособление, по отношению к фосфору, составляла величину 2,1. Температура поднялась до 58^оС, а концентрация аммиака перед тем, как она стала равна 43% упала до 37.

В течение этой обработки было взято 11 проб. Все пробы удовлетворили требованиям стандарта BS 6249 Класс В до, так и после 50 промывок при 74^оС, как это определено в стандерте BS 5651:1898 подпункт 6.5.3. Была ниже зафиксирована невоспламеняемость взятых проб при испытаниях типа BS 7175 Раздел 3. Воспламеняемость индивидуальных постельных покрывал с использованием источников воспламенения 0,1 и 5. Среднее содержание фосфора в анализируемых пробах было равно 2,79% причем коэффициент вариации не превысил 9,2%
П р и м е р 8. 9000 м узкого хлопкового бельевого полотна были обработаны при условиях, описанных в примере 7, причем раствор содержал 21,7% ТНР⁺-тонов, а прирост веса в результате пропитки составил 81%
Обработка проводилась в три прогона, причем скорость подачи текстильного полотна в устройстве равнялась 53 м/мин, а интенсивность подачи аммиака в устройстве относительно содержание фосфора составляла 2,1. Во всех трех прогонах температура поднялась до равновесного значения 58-60^оС, а концентрация аммиака упала и держалась в интервале 45-50%
В течение этой обработки было взято 13 проб. Все пробы удовлетворили требованиям стандарта BS 6249 Класс В как до, так и после 3 промывок при 74^оС, как это определено стандартом BS 5651:1989 подпункт 6.5.3. Среднее содержание фосфора в анализируемых пробах составило 2,54% причем коэффициент вариации не превысил 3,8%

Использование: в текстильной промышленности. Сущность изобретения: устройство для обработки текстиля в целях придания ему огнеупорных свойств включает камеру, имеющую отверстия для входа и выхода текстильного полотна, трубопровод, расположенный внутри камеры, и предназначенный для пропускания газа, составной частью которого является аммиак, через текстильное полотно. Устройство содержит циркуляционные средства, предназначенные для удаления, по крайней мере, части газа и его последующего возвращения в камеру, в совокупности со средствами для взятия проб, для определения уровня концентрации аммиака внутри камеры. Текстильное полотно проходит по типу змейки, через вращающиеся цилиндры, располагающиеся внутри камеры. Камера может также быть оснащена покатой крышей, для предотвращения стекания жидкости на ткань и водостоком для сбора сконденсировавшейся жидкости. Начальная концентрация аммиака устанавливается между 70 и 90% для того, чтобы обеспечить резерв аммиака, компенсирующий повышенное потребление аммиака и его абсорбцию тканью при пониженной температуре. 2 с. и 15 з.п. ф-лы, 1 ил., 2 табл.

1. Способ обработки целлюлозной ткани для придания ей огнеупорных свойств, состоящий в том, что ткань пропитывают водным раствором тетракис(гидроксиорганических) соединений фосфония (ТНР) и по меньшей мере частично просушивают, затем обрабатывают ее газом, составной частью которого является аммиак, после чего удаляют обработанную ткань из устройства вместе с по меньшей мере частью газа, составной частью которого является аммиак, отличающийся тем, что этот газ направляют обратно в устройство в течение технологического процесса. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ткань в значительной части состоит из целлюлозных волокон типа натурального хлопка, рами, льна или регенерированного волокна. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что ткань содержит целлюлозные волокна и волокна других типов, однородно соединенные или переплетенные друг с другом, преимущественно полиэфирные (такие, как сополимеры алкилен диаминов и алкилен дикарбоновых кислот), полиамидные, полилактамовые или арамидные волокна. 4. Способ по п.3, отличающийся тем, что обрабатываемая ткань содержит не менее 30 мас. целлюлозных волокон и соответственно не более 70 мас. полиэфирных волокон. 5. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что обрабатываемая ткань может быть как тканью с однородной структурой плетения, так и с выраженной стержневой структурой. 6. Способ по пп.1 5, отличающийся тем, что ТНР содержит гидроксиорганическую группу, выражаемую общей формулой HOC(R₁R₂), где R₁ и R₂ одинаковые или различные, обозначают по одной группе из водородных и алкиловых групп, имеющих 1 4 атома углерода (преимущественно метиловая или этиловая). 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что соединение ТНР представляет собой соль ТНР (типа хлорид или сульфат), частично нейтрализованное производное соли ТНР, смесь соли ТНР, или метилированный меламин, или преконденсаты соли ТНР и азотсодержащего соединения. 8. Способ по пп.1 7, отличающийся тем, что концентрация соединения ТНР в растворе, которым осуществляется пропитка, лежит в интервале 5 50% (как правило, 15 25%) от массы ТНР ионов. 9. Способ по пп.1 8, отличающийся тем, что начальная концентрация аммиака в газовой смеси, которая содержится во внутреннем пространстве камеры, лежит в интервале 70 90%
10. Способ по пп.1 10, отличающийся тем, что соотношение аммиака и ТНР составляет по меньшей мере 1,2 1 (NH₃ P), соотношение 1,7 2,2 1 (NH₃ P) в том случае, если соединение ТНР представляет собой смесь или преконденсат по п.7, и 2,2 2,7 1 (NH₃ P) в том случае, когда соединение ТНР представляет собой соль ТНР по п.7. 11. Способ по пп.1 10, отличающийся тем, что после удаления из устройства ткань обрабатывают окислителем, таким, как водный раствор перекиси водорода или газом, содержащим молекулярный водород. 12. Способ по п.11, отличающийся тем, что после окисления ткань нейтрализуют водным раствором основания, такого, как карбонат натрия. 13. Способ по п. 12, отличающийся тем, что после нейтрализации ткань промывают водой и высушивают. 14. Устройство для обработки целлюлозной ткани для придания ей огнеупорных свойств, содержащее камеру с входным и выходным затворами-отверстиями для движения ткани соответственно в камеру и из камеры, по меньшей мере один трубопровод, расположенный в камере и имеющий по меньшей мере одно отверстие, выполненное на ширину ткани для подачи в него газа, составной частью которого является аммиак, и средство для транспортирования ткани, отличающееся тем, что оно снабжено средствами для удаления по меньшей мере части газа из камеры и повторной его циркуляции, средством для выборочного взятия проб анализа концентрации аммиака в камере и средством для измерения температуры в камере, при этом средство для транспортирования ткани расположено в непосредственной близости над отверстиями трубопровода. 15. Устройство по п.14, отличающееся тем, что оно снабжено пластинкой или крышкой для обеспечения перекрытия любой части отверстия, которая не накрывается тканью. 16. Устройство по пп.14 и 15, отличающееся тем, что угол контакта между тканью и отверстием составляет менее 60^o. 17. Устройство по пп.14 16, отличающееся тем, что оно снабжено множеством расположенных в камере вращающихся цилиндров для петлеобразной проводки по ним ткани.