СПОСОБ БЕЛЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 2011 года по МПК D06L3/02 

Область техники

Предлагаемое изобретение относится к способу беления целлюлозосодержащих текстильных материалов и может быть использовано в текстильной промышленности для подготовки материалов перед крашением и печатью или для получения отбеленных материалов.

Уровень техники

Известен способ беления хлопчатобумажной ткани, в котором ткань сначала подвергается процессу расшлихтовки, а затем отбеливается в течение 60 минут в щелочно-пероксидном растворе с использованием ультразвука [Сафонов В.В. Влияние ультразвука на процессы беления хлопчатобумажной ткани. / Сборник тезисов докладов «Текстиль-2005», М., МГТУ им. Косыгина, 2005. - с.61]. Этот способ позволяет несколько интенсифицировать процесс беления, однако сохраняется двухстадийная обработка хлопчатобумажной ткани.

Наиболее близким к заявленному способу по существу, то есть прототипом, является способ беления вискозного трикотажного полотна с применением ультразвука с частотой 20-22 кГц и мощностью 4 кВт [В.Т.Фаерман. Применение ультразвука для обработки текстильных материалов / М.: Легкая индустрия, 1969, с.44-45].

Способ осуществляют последовательным проведением следующих операций:

1) заправляют ткань в холодную воду;

2) заливают препараты, г/л: пероксид водорода (в пересчете на 100%) - 10; едкий натр - 2; силикат натрия - 15. При этом сразу происходит обработка ткани, так как препараты начинают действовать;

3) повышают температуру от 30°С до 70°С в течение 20 минут;

4) при достижении 70°С начинают обработку ткани, находящейся в белящем растворе, ультразвуком с частотой 20 кГц и мощностью 4 кВт в течение 20 минут;

5) охлаждают ткань до 40°С, не вынимая из белящего раствора, в течение 20 минут при продолжающейся ультразвуковой обработке;

6) выгружают ткань.

Общее время обработки вискозного трикотажного полотна составляет 110 минут.

Недостатками прототипа является следующее.

1) Высокая энергоемкость способа, так как электроэнергия требуется не только на ультразвуковую обработку, но и на подогрев белящего раствора до 70°С и поддержание этой температуры в течение 40 минут.

2) Невысокое качество отбеленного материала, проявляющееся в следующих показателях:

- низкие прочностные показатели, характеризующиеся разрывной нагрузкой;

- низкая белизна, не выше 80%;

- низкая капиллярность, не выше 100 мм.

3. Использование едкого натра в рецептуре белящего раствора усложняет очистку технологических сточных вод текстильных предприятий и ухудшает экологическую обстановку для обслуживающего персонала;

4. Многостадийность и трудоемкость технологического цикла беления материала.

Сущность изобретения

Задачей изобретения является поиск способа беления целлюлозосодержащих текстильных материалов путем обработки их в белящем растворе, включающем пероксид водорода, при воздействии ультразвуком, который позволил бы:

1) существенно снизить энергозатраты за счет исключения из технологического цикла стадии нагрева белящего раствора паром до 70°С и поддержания этой температуры в течение 40 минут;

2) повысить качество отбеленного материала в виде:

- высоких прочностных показателей, характеризующихся разрывной нагрузкой;

- высоких значений белизны;

- высоких показателей по капиллярности для материалов различного ассортимента;

3) улучшить экологическую обстановку для обслуживающего персонала и характеристик отработанной технологической воды за счет исключения едкого натра из белящего раствора;

4) осуществлять процесс в одну стадию и снизить трудоемкость.

Поставленная задача решена способом беления целлюлозосодержащих текстильных материалов путем обработки их в белящем растворе, включающем пероксид водорода, при воздействии ультразвуком, в котором воздействие ультразвуком начинают одновременно с началом обработки в белящем растворе при частоте 25-35 кГц, мощности 1,5-2,5 кВт в течение 20-30 мин, при этом в белящий раствор дополнительно вводят карбамид, диарин, представляющий собой смесь водных растворов натриевых солей фосфорсодержащих комплексонов, и смачиватель ЭМ, представляющий собой композицию на основе анионактивных и неионогенных поверхностно-активных веществ, при следующем содержании компонентов, г/л:

пероксид водорода - 4-6 диарин - 4-5 карбамид - 1,5-2,5 смачиватель ЭМ - 0,5-1,0

Заявленное изобретение позволяет получить следующие преимущества:

- существенное снижение энергозатрат за счет исключения из технологического цикла стадии нагрева белящего раствора паром до 70°С и поддержания этой температуры в течение 40 минут;

- получение отбеленного материала более высокого качества, имеющего:

- высокие прочностные показатели для целлюлозосодержащих текстильных тканей, характеризующиеся разрывной нагрузкой;

- высокие значения белизны - до 84%;

- высокие показатели по капиллярности - до 170 мм для текстильных материалов различного ассортимента;

- улучшение экологической обстановки для обслуживающего персонала и характеристик отработанной технологической воды за счет исключения едкого натра из белящего раствора;

- осуществление беления текстильного материала по одностадийному режиму, что существенно снижает трудоемкость процесса.

Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения.

Заявленным способом можно обрабатывать не только трикотажное полотно, но и ткани широкого ассортимента: хлопчатобумажные и ткани из смеси натуральных и химических волокон.

Для осуществления способа используют следующие вещества:

- Пероксид водорода - ГОСТ 10929-76.

- Препарат «Диарин» - представляет собой невзаимодействующую смесь водных растворов натриевых солей фосфорсодержащих комплексонов различного состава. Препарат растворим в воде в любых отношениях. ТУ 2638-023-17965829-98.

- Карбамид - ГОСТ 2081-92.

- Смачиватель ЭМ - представляет собой малопенную композицию на основе анионактивных и неионогенных поверхностно-активных веществ. Смачиватель ЭМ хорошо растворим в воде. ТУ 2484-053-17965829-2000.

Изобретение осуществляют последовательным проведением следующих операций.

1. Материал помещают в белящий раствор, содержащий пероксид водорода, диарин, карбамид, смачиватель ЭМ, взятые в необходимых количествах, и сразу же начинают обработку ультразвуком.

2. Выдерживают материал в белящем растворе при воздействии ультразвука с частотой 25-35 кГц и мощностью 1,5-2,5 кВт в течение 20-30 минут. За это время температура белящего раствора под действием ультразвука поднимается до 70°С, так как жидкость в поле ультразвуковых волн нагревается вследствие поглощения акустической энергии, которая частично трансформируется в тепловую.

3. Выгружают материал.

Общее время обработки 40-50 минут.

Качественные показатели целлюлозосодержащих тканей, обработанных по прототипу и заявленному способу, определяли одинаково:

- белизну - согласно ГОСТ 18054-72 (Ткани текстильные. Методы определения белизны ткани).

- капиллярность - согласно ГОСТ 3816-81 (Ткани текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств).

- повреждение ткани определяли по величине разрывной нагрузки ГОСТ 3813-72 (Ткани и штучные изделия текстильные. Методы определения разрывных характеристик).

Качественные показатели текстильных материалов, обработанных при различных условиях, приведены в таблице. Для получения корректных сравнительных данных обрабатывали вискозное трикотажное полотно (ВМВ-100%) по прототипу при следующих концентрациях компонентов белящего раствора: пероксид водорода - 10; едкий натр - 2, силикат натрия - 15.

Изобретение относится к способу беления целлюлозосодержащих текстильных материалов. Целлюлозосодержащий текстильный материал обрабатывают в белящем растворе, содержащем пероксид водорода, диарин, представляющий собой смесь водных растворов натриевых солей фосфорсодержащих комплексонов, карбамид, смачиватель ЭМ. Диарин представляет собой смесь водных растворов натриевых солей фосфорсодержащих комплексонов. Смачиватель ЭМ представляет собой композицию на основе анионактивных и неионогенных поверхностно-активных веществ. Причем обработку в белящем растворе проводят одновременно с воздействием ультразвуком при частоте 25-35 кГц, мощности 1,5-2,5 кВт в течение 20-30 минут. Изобретение позволяет существенно снизить энергозатраты, повысить качество материала, улучшить экологичность процесса и снизить его трудоемкость. 1 табл.

Способ беления целлюлозосодержащих текстильных материалов путем обработки их в белящем растворе, включающем пероксид водорода при воздействии ультразвуком, отличающийся тем, что воздействие ультразвуком начинают одновременно с началом обработки в белящем растворе при частоте 25-35 кГц, мощности 1,5-2,5 кВт в течение 20-30 мин, при этом в белящий раствор дополнительно вводят карбамид, диарин, представляющий собой смесь водных растворов натриевых солей фосфорсодержащих комплексонов, и смачиватель ЭМ, представляющий собой композицию на основе анионактивных и неионогенных поверхностно-активных веществ, при следующем содержании компонентов, г/л:
пероксид водорода 4-6 диарин 4-5 карбамид 1,5-2,5 смачиватель ЭМ 0,5-1,0