СПОСОБ ПРОМЫВКИ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТКАНЕЙ ПОСЛЕ МЕРСЕРИЗАЦИИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК D06B3/10 

Группа изобретений относится к способам промывки хлопчатобумажных тканей после мерсеризации и устройствам для их осуществления в производстве крашения текстильных материалов в текстильной промышленности.

Обычно хлопчатобумажные ткани после мерсеризации промывают горячей и холодной проточной водопроводной водой 0,5-1 часа (время промывки зависит от плотности, толщины волокон и самой ткани, других физико-химических свойств волокон и ткани) [см. Давидзон М.И. Электромагнитная обработка водных систем в текстильной промышленности. - М.: Легпромбытиздат, 1988. - с.111]. Имеется способ промывки хлопчатобумажных тканей, включающий обработку протекающей водопроводной воды электрическим полем напряженностью 6 500-7000 В/м и последующий процесс промывания ткани пропусканием через нее водопроводной воды (в начале воду обрабатывают электрическим полем, затем этой активированной водой промывают ткань) [см. Давидзон М.И. Электромагнитная обработка водных систем в текстильной промышленности. М.: Легпромбытиздат, 1988. - с.117-126]. Этот способ на 10-15% интенсифицирует процесс промывки хлопчатобумажных тканей после мерсеризации и позволяет сократить время промывки до 25-50 мин.

Недостатком всех известных способов-аналогов и, в частности, последнего приведенного способа-аналога, является недостаточно высокая эффективность промывки хлопчатобумажных тканей, высокая энергоемкость, высокая стоимость этого процесса текстильного производства, большая длительность процесса промывки: на промывку расходуется 15-20% тепловой и до 40% электрической энергии, потребляемой отделочным производством, большое значение напряженности электрического поля при обработке воды и как одно из следствий этого - повышенная опасность для работающего персонала при осуществлении последнего способа-аналога.

Известны устройства-аналоги для осуществления способа промывки хлопчатобумажных тканей после мерсеризации, которые включают емкость материально-промывочной машины; приспособление для загрузки в емкость и выгрузки из нее хлопчатобумажные ткани; отжимающее ткани приспособление [см. Балашова Т.Д., Балушева Н.Е. и др. Краткий курс химической технологии волокнистых материалов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, - с.36-37]. Имеется устройство-аналог, включающее емкость материально-промывочной машины; приспособление для загрузки в емкость и выгрузки из емкости хлопчатобумажных тканей; отжимающее ткани приспособление, приставку для обработки протекающей водопроводной воды электрическим полем напряженностью 6 500-7000 В/м [см. Давидзон М.И. Электромагнитная обработка водных систем в текстильной промышленности. М.: Легпромбытиздат, 1988. - с.117-126].

Недостатком известных устройств-аналогов является низкая их производительность работы, высокая стоимость производственного процесса, осуществляемая на этих устройствах.

Наиболее близким техническим решением того же назначения к заявляемому способу по совокупности существенных признаков и максимально достижимому положительному эффекту и потому выбранным за прототип является способ промывки хлопчатобумажных тканей [см. RU 2294993, 03/11/2005], заключающийся в том, что емкость разделяют на первую камеру и вторую камеру диафрагмой; в первую камеру вводят катод, во вторую камеру вводят анод; на катод и анод подают напряжение постоянного тока, создающее электрическое поле напряженностью 20-200 В/м; загружают хлопчатобумажные ткани в первую камеру, большую по размерам; ткани промывают в проточной воде в течение 10-20 мин, выгружают, отжимают.

Недостатком известного способа-прототипа является его высокая стоимость.

Наиболее близким техническим решением того же назначения к заявляемому устройству по совокупности существенных признаков и максимально достижимому эффекту и потому принятому за прототип является устройство для осуществления способа промывки хлопчатобумажных тканей [см. RU 2294993, 03/11/2005], которое включает емкость; первую камеру и вторую камеру в емкости; диафрагму между первой и второй камерами; катод в первой камере, анод во второй камере; приспособление для загрузки в первую камеру и выгрузки из нее хлопчатобумажных тканей; приспособление для промывки ткани в проточной воде; отжимающее ткани приспособление.

Недостатком известного устройства-прототипа является его сложность, громоздкость, высокая стоимость устройства.

Единый технический результат группы изобретений - уменьшение габаритов устройства, стоимости производственных затрат.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-способу достигается тем, что емкость разделяют на первую камеру и вторую камеру равных объемов заземленной электропроводной диафрагмой; вводят в первую камеру катод, во вторую камеру анод при расположении катода относительно диафрагмы в 5-20 раз дальше анода; в воду первой камеры вводят поваренную соль 10-50 г/л, порошок алюмосиликатов 5-30 об.%; загружают в первую камеру хлопчатобумажные ткани; на катод и анод подают напряжение постоянного тока, создающее электрическое поле напряженностью 20-200 В/м, причем на анод подают потенциал по модулю в 5-20 раз меньший, чем на катод; перемешивают дисперсионную смесь в первой камере; промывают ткани в первой камере проточной водой в течение 10-20 минут; перемешивают воду во второй камере; ткани выгружают, отжимают.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-устройству достигается тем, что включает емкость; первую камеру и вторую камеру равного объема в емкости; заземленную электропроводную диафрагму между первой и второй камерами; катод в первой камере, анод во второй камере; катод расположен от диафрагмы в 5-20 раз дальше, чем анод; дозатор для введения в воду первой камеры поваренной соли, порошка алюмосиликатов; приспособление-смеситель в первой камере; приспособление-смеситель во второй камере; приспособление для загрузки и выгрузки из первой камеры хлопчатобумажных тканей; приспособление для промывки тканей в проточной воде; отжимающее хлопчатобумажные ткани приспособление.

Сущность группы изобретений поясняется чертежом.

Устройство включает емкость 1; первую камеру 2, вторую камеру 3 равных объемов в емкости 1; заземленную электропроводную диафрагму 4 между первой 2 и второй 3 камерами; катод 5 в первой камере 2, анод 6 во второй камере 3, причем катод 5 расположен от диафрагмы 4 в 5-20 раз дальше, чем анод 6; дозатор 7 для введения в воду первой камеры 2 поваренной соли, порошка алюмосиликатов; приспособление-смеситель 8 в первой камере 2; приспособление-смеситель 9 во второй камере 3; приспособление 10 для загрузки и выгрузки из первой камеры хлопчатобумажных тканей; приспособление для промывки тканей в проточной воде 11; отжимающее хлопчатобумажные ткани приспособление 12.

Указанные в формуле пределы величин параметров обработки выбраны по следующим соображениям. Нижние пределы количеств, загружаемых в первую камеру поваренной соли, 10 г/л и порошка алюмосиликатов 5 об.% достаточны для промывки тканей при подаче на катод и анод напряжения постоянного тока, создающего напряженность электрического поля величиной 200 В/м; верхние пределы количеств поваренной соли 50 г/л и порошка алюмосиликатов 30 об.% достаточны для промывки тканей при подаче на электроды напряжения, создающего напряженность электрического поля величиной 20 В/м.

Пример. Емкость 1 с корпусом и крышкой из пластиката толщиной стенок 0,015 м, в виде параллелепипеда внутренними размерами: высотой 1,5 м, сечением в плане 1,7×2,6 м² разделяют на первую камеру 2 и вторую камеру 3, устанавливая внутри большей по поперечному сечению второй камеры 3, первую камеру 2 из пластиката толщиной стенок 0,015 м в виде куба с ребрами размером 1,5 м, одна из боковых сторон которого выполнена так, что имеет сквозные отверстия диаметром 0,005 м, с шагом 0,01 м, обтянута заземленной графитовой тканью и потому являющаяся перегородкой между камерами со свойствами фильтра тонкой очистки воды - диафрагмой 4; диафрагму 4 заземляют; в первую камеру 2 около стенки, противоположной стенке со сквозными отверстиями, вводят плоский графитовый электрод-катод 5; во вторую камеру 3 против стенки камеры 2 со сквозными отверстиями вводят второй плоский графитовый электрод-анод 6, таким образом создают конструкцию двухкамерного диафрагменного электролизера, катод 5 и анод 6 которого разнесены от диафрагмы 4 на различные расстояния, а именно: в первой камере 2 катод 5 расположен от диафрагмы в 15 раз дальше, чем анод 6 во второй камере 3, соответственно этому по поперечному сечению перпендикулярно катоду 5, аноду 6 и диафрагме 4 первая камера 2 в 15 раз по размеру длиннее, чем вторая камера 3, при равенстве их общих объемов (по 3,375 м³), и анод 6 выполнен с возможностью подачи на него напряжения постоянного тока, в 15 раз меньшего по величине, чем на катод; в воду первой камеры 2 дозатором 9 вводят (г/л): поваренную соль 3; порошок алюмосиликатов: цеолита (50 об.%), монтморилонита (50 об.%) в количестве 20 об.%; подают на катод 5 и анод 6 напряжение постоянного тока величиной 256 B, создающее напряженность электрического поля величиной 160 В/м; причем на катод 5 подают потенциал -240 B, на анод 6 подают потенциал +16 B, по модулю на анод 6 подают в 15 раз меньший потенциал, чем на катод 5; загружают приспособлением 10 хлопчатобумажную ткань - сатин - жгутом в первую камеру 2; промывают ткань при перемешивании приспособлением 7 - электромотором с гребенкой - дисперсионной смеси порошка алюмосиликатов, водного раствора едкого натра концентрацией 3 г/л, образовавшегося под действием электрического поля из поваренной соли; промывают ткани приспособлением 11 в первой камере 2 проточной водой в течение 15 минут; перемешивают приспособлением 8 - водяным насосом погружного типа «Малышок» с шлангом длиной один метр - воду во второй камере 3; ткань выгружают приспособлением 10 из первой камеры; отжимают приспособлением 12 до влажности 105%.

Использование данной группы технических предложений позволяет упростить устройство для промывки хлопчатобумажных тканей, уменьшить стоимость производственных затрат: в два раза сократить по сравнению со способом-прототипом затраты электроэнергии на процесс промывки тканей.

Таким образом, изложенные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной группы изобретений следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленные способ и устройство при их осуществлении, предназначено для промывки хлопчатобумажных тканей после мерсеризации в производстве крашения текстильных материалов в текстильной промышленности;

- для заявленного способа и устройства для их осуществления в том виде, как они охарактеризованы в независимом пункте изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность их осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.

Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

Группа изобретений относится к способам промывки хлопчатобумажных тканей после мерсеризации и устройствам для их осуществления в производстве крашения текстильных материалов в текстильной промышленности. Изобретениями обеспечивается уменьшение габаритов устройства, стоимости производственных затрат. В устройстве емкость разделяют на первую камеру и вторую камеру равных объемов заземленной электропроводной диафрагмой; вводят в первую камеру катод, во вторую камеру анод при расположении анода относительно диафрагмы в 5-20 раз дальше катода; в воду первой камеры вводят поваренную соль 10-50 г/л, порошок алюмосиликатов 5-30 об.%; загружают в первую камеру хлопчатобумажные ткани; на катод и анод подают напряжение постоянного тока, создающее электрическое поле напряженностью 20-200 В/м. На анод подают потенциал по модулю в 5-20 раз меньший, чем на катод; перемешивают дисперсионную смесь в первой камере; промывают ткани в первой камере проточной водой в течение 10-20 минут; перемешивают воду во второй камере; ткани выгружают, отжимают. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ промывки хлопчатобумажных тканей после мерсеризации, заключающийся в том, что емкость разделяют на первую камеру и вторую камеру диафрагмой; вводят в первую камеру катод, во вторую камеру анод; на электроды подают напряжение постоянного тока, создающее электрическое поле напряженностью 20-200 В/м, загружают ткани в первую камеру, ткани промывают в проточной воде, выгружают, отжимают, отличающийся тем, что емкость разделяют на первую камеру и вторую камеру равного объема электропроводной и заземленной диафрагмой; катод расположен от диафрагмы в 5-20 раз дальше, чем анод; в воду первой камеры вводят (г/л): поваренную соль 5-10 (г/л), порошок алюмосиликатов 5-30 об.%, создавая дисперсионную смесь (ДС); загружают в первую камеру хлопчатобумажные ткани; на анод подают потенциал по модулю в 5-20 раз меньший, чем на катод; перемешивают ДС в первой камере; промывают ткани проточной водой в течение 10-20 мин; при этом перемешивают воду во второй камере.

2. Устройство для осуществления способа промывки хлопчатобумажных тканей после мерсеризации, включающее емкость; первую камеру, вторую камеру в емкости; диафрагму между первой и второй камерами; катод в первой камере, анод во второй камере; приспособление для загрузки и выгрузки из первой камеры тканей; отжимающее ткани приспособление, отличающееся тем, что первая камера и вторая камера в емкости имеют равные объемы; диафрагма электропроводна и заземлена; катод расположен от диафрагмы в 5-20 раз дальше, чем анод; предусмотрены приспособление-смеситель в первой камере; приспособление-смеситель во второй камере; приспособление для промывки тканей в проточной воде.