Способ заварки камвольных тканей и устройство для его осуществления Советский патент 1992 года по МПК D06B21/00 

Устройство для осуществления,способа заварки камвольных тканей, содержащее последовательно установленные по ходу движения ткани и технологические связанные между собой заправочное приспособление, пропиточную машину, роликовую запорную камеру со средством для создания влажного насыщенного пара, средство для охлаждения ткани, имеющее ванну для холодной воды, промывные машины и выборочное средство.

Недостатком известного способа и устройства для его осуществления является сложность в реализации, так как при обработке по данному способу используются громоздкие, металлоемкие и сложные в обслуживании запарные машины котлового типа с затворами, при обработке в которых ткань получает недопустимую притяжку по длине из-за невозможности малонатяжной проводки в машинах избыточного давления и из-за возможных намотов ткани на валы затворов

Целью изобретения является упрощение процесса и повышение качества обрабатываемой ткани.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу заварки камвольных тканей, включающему пропитку, запаривание путем обработки влажным насыщенным паром, охлаждение холодной водой и промывку, при запаривании ткань дополнительно обрабатывают в среде перегретого пара при температуре до 115°С, при этом температура насыщенного пара составляет 98-103°С со степенью сухости его 0,5-0,95, причем обработку парами осуществляют одинаковыми по продолжительности циклами по 0,5-5 с каждый, при соотношении продолжительности обработки в насыщенном и перегретом паре от 1:8 до 8:1 в течение 40-180 с под избыточным давлением 30-100 Па, а охлаждение ткани холодной водой осуществляют в течение 0,5-2 с с дополнительным охлаждением ткани до 10-40°С путем проведения ее по воздуху перед промывкой.

Указанная цель достигается также тем, что в устройстве для заварки камвольных тканей, содержащем установленные по ходу движения ткани и технологически свя- занные между собой заправочное приспособление, пропиточную машину, роликовую запарную камеру со средством для создания влажного насыщенного пара, средство для охлаждения ткани, имеющее ванну для холодной воды, промывные машины и выборочное средство, запарная камера имеет средство для создания перегретого пара, расположенное в верхней части камеры, при этом средство для создания влажного насыщенного пара размещено в нижней части камеры под роликами, а средство для охлаждения ткани имеет

ролики для проводки ткани по воздуху. При этом средство для создания перегретого пара выполнено в виде системы труб, одни из которых выполнены перфорированными для подачи острого пара и закреплены на

0 боковых стенках камеры, а другие для подачи глухого пара размещены в потолке камеры.

Высокий эффект заварки камвольных тканей достигается за счет обработки ткани

5 в среде насыщенного пара при 105-115°С, которая может быть создана только при избыточном давлении внутри запарной камеры 0,3-0,72 кгс/см2 (0,03-0,072 МПа). Требуемую температуру можно получить в

0 запарной камере и при обычном атмосферном давлении путем перегрева паровой среды. Однако, при заварке камвольной ткани в перегретом паре не обеспечиваются качественные показатели заварки, особенно

5 прочностные показатели ткани и ее внешний вид.

Попеременная циклическая обработка камвольной ткани в зоне влажного насыщенного пара при 98-103°С и в зоне пере0 гретого пара при 115°С позволяет получить проведение процесса заварки с требуемыми качественными показателями в запарной камере без поддержания избыточного давления внутри камеры, что принципи5 ал ьно у прощает технологию и условия проведения процесса заварки. При этом обеспечиваются высокие качественные показатели обработанной ткани за счет снижения давления среды, безнатяжной

0 проводки, использования оптимальных для заварки температурных параметров.

На чертеже изображено устройство для заварки камвольных тканей.

Способ заварки камвольных тканей

5 реализуется в устройстве, состоящем из последовательно установленных заправочного приспособления 1 пропитанной машины 2, роликовой запарной камеры 3, средства охлаждения ткани в виде ванны 4

0 с роликами 5, промывных машин 6 и выборочного устройства 7. Роликовая запарная камера 3 имеет внутри перекатные и приводные тканенаправляющие ролики 8 для петлеобразной проводки ткани и отверстия

5 9 и Юна входе и выходе камеры для прохода ткани. В верхней ходе запарной камеры 3 размещено средство для создания перегретого пара, выполненное в виде закрепленных на стенках запарной камеры перфорированных труб 11 для подачи острого пара и нагретого трубами 12 глухого пара потолка. Средство для создания перегретого пара может быть также выполнено в виде установленных под потолком камеры и у роликов 8 трубчатых электронагревателей (не показан). В нижней части запарной камеры 3 размещена ванна (поддон) 13 для воды с нагревательными элементами - трубами 14 глухого и острого пара, которая сверху может быть прикрыта перфорированными металлическими листами 15 или сеткой для сепарации пара. При этом трубы 14 размещены в ванне 13 у поверхности воды, уровень которой регулируется датчиком 16 уровня. Между приводными рабочими органами в устройстве установлены известные по конструкции регуляторы скорости и натяжения, обеспечивающие малонатяжную проводку обрабатываемой камвольной ткани 17.

Способ осуществляют следующим образом.

Обрабатываемая ткань 17 через заправочное устройство 1 поступает в пропиточную машину 2, в которой пропитывается водой по известной технологии (температура воды 40-85°С, длительность пропитки 10- 45 с). Затем пропитанная ткань через отверстие 9 пропускается внутрь запарной роликовой камеры 3, в которой она проходит петлеобразно по верхним и нижним перекатным роликам 8, подвергаясь вначале быстрому прогреву за счет теплоты конденсации и попеременному циклическому запариванию во влажном насыщенном паре в зоне у нижних роликов при 98-103°С и в перегретом паре у верхних роликов при температуре до 115°С. Среда влажного пара у нижних роликов создается перегревом воды в ванне 13 трубами 14 за счет интенсивного кипения и разбрызгивания кипящей воды с поверхности воды. Получающийся пар со взвешенной мелкодисперсной влагой (степень сухости пара 0,95-0,5), чтобы избежать сильного разбрызгивания, поступает к ткани 17 сквозь перфорированные листы. Среда перегретого пара при 115°С создается в верхней зоне камеры 3 подачей через трубы 11 перегретого пара с температурой до 300°С и более. Соотношение продолжительности обработки ткани насыщенным влажным и перегретым паром в каждом цикле должно быть в пределах от 1:8 до 8:1. Опытным путем установлено, что в устройстве не требуется применять какие- либо регуляторы для регулирования этого соотношения, так как во всем диапазоне изменений соотношения обработки во влажном насыщенном и перегретом паре обеспечиваются высокие качественные показатели заварки. Количество циклов (от 10 до 60) чередующейся обработки выбираются исходя из обеспечения требуемого времени обработки 40-180 с для конкретных

условий производства (скорости обработки, виде ткани, смесового состава ткани, ее характеристик - вида переплетения, поверхностной плотности, вида предварительной обработки и т.д.).

0 Чтобы избежать попадания большого количества воздуха в запарную камеру и расхолодки ее, процесс проводят при небольшом тепловом подпоре в запарной машине 30-100 Па, что не требует использо5 вания специальных уплотнительных затворов. Это небольшое избыточное давление регулируется известным регулятором избыточного давления (не показан), широко при- меняемым в серийных выпускаемых

0 запарных камерах.

После паровой обработки при перемещении петлеобразно по роликам 8 обрабатываемая ткань на выходе в запарной камере 3 охлаждается холодной проточной

5 водой в ванне 4 и окончательно охлаждается на воздухе, проходя по роликам 5. Далее ткань поступает в промывные машины 6, где промывается по известной технологии, и выбирается из устройства тканеукладчиком

0 в тележку или накатывается в ролик.

Пример. Камвольную ткань Алеко, арт. Н-39, обрабатывают на приспособленной для проведения опытной проверки линии ЛПР-180-1 на скорости 63 м/мин.

5 Вначале ткань через заправочное приспособление поступает в роликовую пропиточную машину, в .которой подвергается пропитке в течение 20-15 с при температуре пропиточного раствора 80-85°С. Затем про0 питанную ткань в запарной роликовой камере подвергают чередующейся обработке влажным насыщенным и перегретым паром под избыточным давлением 30-100 Па одинаковыми по продолжительности циклами

5 (по числу, равному количеству полных петель в запарной камере). Продолжительность обработки в каждом цикле меняется от 0,5 до 5 с в зависимости от скорости движения ткани и длины петли. Температу0 ра влажного насыщения пара 98-103°С, при этом степень сухости пара изменяется в процессе опытов самопроизвольно от 0,5 до 0,95 (что соответствует удельному объему влажного пара 1,61-0,847 м3/кг) в нижней

5 зоне у нижних роликов. Температура перегретого пара в верхней зоне у верхних роликов находится в пределах 105-115°С. Соотношение продолжительности обработки в каждом цикле (петле) влажным насыщенным паром и перегретым паром

изменяется самопроизвольно от 1:8 до 8:1. После паровой обработки ткань подвергается охлаждению в ванне проточной холодной водой, где быстро охлаждается за счет мгновенной конденсации пара во внутрините- вых порах ткани в течение 0,5-2 м, и окончательно - на воздухе до 10-40°С. После этого ткань окончательно промывают в соответствии с технологическими проводками комбината.

В сопоставимых условиях проводят заварку этой же ткани на линии ЛЗ-180-Ш. После заварки партии ткани обрабатывают в дальнейшем по технологии, применяемой на камвольном комбинате: промывка на ЛАЖ-1Ш, сушка на СШМ, термостабилизация, антистатическая обработка нэ двух- вальной плюсовке и сушильно-ширильной машине, стрижка, декатировка.

Анализ качества готовой ткани после за- варки по предлагаемому и известному способам на линии под давлением ЛЗ-180-Ш показывает, что результаты заварки получены одинаково высокие для всех партий обработанной ткани - по пиллинг-эффекту (0,5 г/мм ), по прочности на разрыв одной нити на основе и утку (1,1 кгс), по коэффициенту сминаемости (0,09 по основе и 0,1 по утку). Однако условия проводки по предлагаемому способу проще, чем по известному, натя- жение ткани в роликовой запарной камере при обработке по предлагаемому способу до 60 Н на полотно вместо 300-600 Н на полотно в запарной камере известного устройства. Благодаря этому снижается при- тяжка ткани по длине и, как следствие этого снижается усадка ткани после замочки.

Технологическая притяжка на линии ЛЗ-180-Ш достигает 2,5-3,5% в то время, как при заварке в роликовой запарной камере по предлагаемому способу, в том числе и при проверке на линии ЛПР-180-1, не выше 0,5%.

Усадка ткани после кипячения, обработанной на линии ЛЗ-180-Ш, составляет +2,11% по основе и -6,38% по утку. Такая неравномерная усадка также под давлением на линии ЛЗ-180-Ш. Ткань, обработанная на линии ЛПР-180-1, по предлагаемому способу имеет равномерную усадку по дли- не и ширине (соответственно + 2,7 и 0,5 %), что исключительно важно для сохранения формы сшитых из этой ткани изделий.

Органолептическая оценка показывает, что после заварки все ткани имеют одинако- во хороший внешний вид, отсутствует изменение цвета, все качественные показатели ткани соответствуют требованиям ГОСТа.

На лабораторной запарной установке проведены исследования предлагаемого

способа, которые позволяют установить граничные режимы проведения процесса заварки.

Температура влажного насыщенного пара в нижней зоне запарной камеры над перфорированными листами у нижних роликов самопроизвольно устанавливается в пределах 98-103°С в зависимости от вентиляционного подпора внутри помещения, в котором установлена запарная камера, избыточного давления пара внутри запарной камеры (30-100 Па), барометрического атмосферного давления, которое зависит от метеорологических условий и местности (высоты над уровнем моря). Например, среднему барометрическому давлению 746 мм рт.ст. соответствует температура насыщенного пара 99,5°С.

Для того, чтобы избежать попадания воздуха, внутри запарной камеры поддерживается небольшое избыточное давление пара. Экономичнее его поддерживать на самом минимальном уровне, причем ручное регулирование давления практически невозможно. Существующие средства автоматического регулирования давления (типа ДМВ-1 с регулятором) позволяют поддерживать минимальное избыточное давление 30-100 Па. Это давление и поддерживается на линии ЛПР-180-1.

Чтобы не допустить обсушки полотна в зоне перегретого пара с температурой до 115°С, достаточна степень сухости пара 0,95, т.е. пар при этом близок к насыщенному. Это практически крайнее состояние влажного насыщенного пара (при сухости пара 1 пар уже насыщенный). Однако стабильность процесса обеспечивается на всех скоростях и тканях при меньшей степени сухости пара, особенно при использовании перегретого пара с температурой 115°С, когда испарение влаги с поверхности ткани максимальное, В процессе работы нет необходимости поддерживать какое-либо значение влажности пара - во всем диапазоне степени сухости пара 0,95-0,5 получают качественную заварку. Это важно, учитывая, что до настоящего времени в мировой практике не создан промышленный прибор для измерения влажности пара, которую можно определить лишь лабораторными методами.

В промышленных условиях затруднительно поддерживать заданную температуру перегретого пара внутри запарной камеры, так как она все время колеблется во время работы в зависимости от давления подаваемого пара и температуры в магистрали сети, соотношения объемов подаваемого перегретого пара и создаваемого

внутри камеры влажного насыщенного пара, изменения скорости и ассортимента, изменения влажности ткани и др. Качественные показатели заварки обеспечиваются при перегреве пара до 115°С. При дальнейшем увеличении температуры значительно увеличивается расход пара и процесс становится неэкономичным. При температуре выше 115°С разлагаются кислотные красители, применяемые для окраски шерсти, и само шерстяное волокно при высоких температурах теряет механическую прочность.

При длительности обработки в паровой среде 180 с не наблюдается разрушения кератина шерсти. Минимальное время запаривания 40 с. При уменьшении времени обработки (менее 40 с) на отдельных видах тканей эффект заварки снижается.

Количество циклов обработки (10-120) устанавливается расчетным исходя из требуемого времени запаривания (40-180 с) и вероятной скорости обработки 40-125 м/мин, а также возможности проводки ткани вертикальными петлями по нижним и верхним роликам.

Соотношение продолжительности обработки в насыщенном влажном паре и перегретом паре слабо влияет на качество обработки, если оно находится в пределах от 1:8 до 8:1. Этот вывод сделан при проведении опытов на лабораторной установке: при изменении соотношений в этих пределах качество заварки практически не меняется. При увеличении продолжительности обработки перегретым паром в соотношении большем чем 1:8 возникает опасность обсушки полотна, увеличивается жесткость ткани. При увеличении продолжительности обработки во влажном насыщенном паре в соотношении 8:1 и более эффект заварки недостаточен.

Теорией заварки установлено, что быстрое охлаждение ткани холодной водой после запаривания является одним из условий обеспечения-качественной заварки. Наибольший эффект получается при охлаждении ткани после паровой обработки в холодной проточной воде.

Предлагаемый способ заварки камвольных тканей и устройство для его осуществления в сравнении с известными обеспечивают качественную паровую заварку при обычном давлении, близком к атмосферному.

Формула изобретения

1.Способ заварки камвольных тканей, включающий пропитку, запаривание путем

обработки влажным насыщенным паром, охлаждение холодной водой и промывку, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества

ткани, при запаривании ткань дополнительно обрабатывают в среде перегретого пара при температуре до 115°С, при этом температура насыщенного пара составляет 98- 103°С со степенью сухости его 0,5-0,95,

причем обработку парами осуществляют одинаковыми по продолжительности циклами по 0,5-5 с каждый, при соотношении продолжительности обработки в насыщенном и перегретом паре от 1:8 до 8:1 в течение

40-180 с под избыточным давлением 30-100 Па, охлаждение ткани холодной водой осуществляют в течение 0,5-2 ее дополнительным охлаждением ткани до температуры 10-40°С путем проведения ее по воздуху

перед промывкой.

2.Устройство для заварки камвольных тканей, содержащее последовательно установленные по ходу движения ткани и технологически связанные между собой

заправочное приспособление, пропиточную машину, роликовую, запарную камеру со средством для создания влажного насыщенного пара, средство для охлаждения ткани, имеющее ванну для холодной воды,

промывные машины и выборочное средство, отличающееся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения качества ткани, запарная камера имеет средство для создания перегретого пара, расположенное

в верхней части камеры, при этом средство для создания влажного насыщенного пара размещено в нижней части камеры под роликами, а средство для охлаждения ткани имеет ролики для проводки ткани по воздуху.

3.Устройство по п.2, отличающее- с я тем, что средство для создания перегретого пара выполнено в виде системы труб, одни из которых выполнены перфорированными для подачи острого пара и закреплены на боковых стенках камеры, а другие для подачи глухого пара размещены в потолке камеры.

Использование: заварка шерстяных камвольных тканей. Сущность изобретения: шерстяные ткани пропитывают, обрабатывают паром и охлаждают. Обработку паром Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано на камвольных комбинатах для заварки камвольных тканей. Известны способы заварки камвольных тканей в паровой среде путем паровой обработки пропитанной камвольной ткани и последующего охлаждения. Указанный способ заварки камвольных тканей в слабощелочной, водной среде при температуре, близкой к 100°С, не приводит к деструкции волокна, но малопроизводителен и ведет к образованию брака - муаров на ткани. осуществляют попеременно в зоне влажного насыщенного пара и в зоне перегретого пара одинаковыми по продолжительности циклами при соотношении продолжительности обработки в насыщенном и перегретом паре от 1:8 до 8:1 под избыточным давлением, а охлаждение ткани проводят первоначально холодной водой и окончательно на воздухе перед промывкой. Устройство для осуществления способа содержит пропиточную машину, роликовую запарную камеру, промывные машины и выборочное устройство. Роликовая запарная камера имеет средство для создания перегретого пара, расположенное в верхней части камеры, средство для создания влажного насыщенного пара в нижней части камеры под роликами и средство для охлаждения ткани на выходе в виде ванны и ролика. Средство для создания перегретого пара выполнено в виде системы труб, одни из которых перфорированные для подачи острого пара, а другие - для подачи глухого пара. 2 с.-и 1 з.п.ф-лы, 1 ил. Известен также способ заварки в паровой среде, включающий пропитку и последующую обработку ткани в среде насыщенного пара при 107-115°С в течение 40-60 с под избыточным давлением 0,3-0,72 кгс/см2, который более производителен: эффективен, не приводит к образованию муаров. Наиболее близким к изобретению является способ заварки камвольных тканей, включающий пропитку, запаривание путем обработки влажным насыщенным паром, охлаждение холодной водой и промывку. (Л С VI ю - vi ел Os