Способ заварки камвольных тканей Советский патент 1992 года по МПК D06B21/00 

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано на камвольных комбинатах для заварки шерстяных и камвольных тканей.

Известен способ заварки камвольных тканей в слабощелочной водной среде при температуре, близкой к 100°С.

Известен также способ заварки камвольных тканей в паровой среде путем про- питки ткани, последующей паровой обработки и охлаждения.

Известные способы малопроизводительны и не обеспечивают качественной обработки ткани, так как ведут к деструкции волокна, образованию муаров.

Наиболее близким к изобретению является способ заварки камвольных тканей, включающий пропитку и последующую обработку ткани вереде влажного насыщенного пара при 107-115°С в течение 40-60 с под давлением 0,3-0,72 кг/см2.

Данный способ производителен и обеспечивает требуемые показатели заварки, но имеет существенный недостаток - сложность в реализации, так как требует специального оборудования котлового типа с затворами, в которых затруднительно обеспечить малонатяжную проводку ткани. Поэтому ткань получает повышенную притяжку по длине, что в дальнейшем ухудшает ее потребительские свойства.

Целью изобретения является повышение качества обработки.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу заварки камвольных тканей путем их пропитки, последующего запаривания паром при температуре до 115°С и охлаждения, ткань при запаривании паром дополнительно обрабатывают кипящим

XI

ю

4 х| СЛ XI

водным раствором под давлением паровой среды 10-100 Па, при этом обработку паром и кипящим водным раствором осуществляют в чередующемся порядке с одинаковыми по продолжительности циклами в течение 40-180 с в соотношении продолжительности обработки паром и кипящим водным раствором в каждом цикле от 30:1 до 10:1. Обработку ткани кипящим водным раствором проводят при 99-102°С, а охлаждение ткани осуществляют холодной водой температурой 20-25°С.

Каждая из операций данного способа, проведенная в отдельности, создает определенный эффект заварки - и пар и горячая вода изменяют физико-механические свойства и линейные размеры волокон и ткани. Но заварка в насыщенном паре под давлением требует сложного оборудования и дает неравномерную усадку по длине и ширине, а заварка в кипящем водном растворе менее производительна, неравномерна и снижает механические свойства волокна и ткани.

Наиболее эффективна заварка в насыщенном паре при температуре до 115°С под давлением 0,3-0,72 кгс/см , но для обеспечения такого давления требуется сложное запарное оборудование непрерывного дей.- ствия (котлы с затворами специальной конструкции). В оборудовании такого типа невозможна малонатяжная проводка полотна, вследствие чего обрабатываемая ткань получает в ряде случаев повышенную при- тяжку по длине. Это сказывается отрицательно на сохранении формы при пошиве изделий из такой ткани.

Такой же высокий эффект заварки как в паровой среде при 115°С и давлении 0,3- 0,72 кгс/см2 можно получить классическим путем при заварке в горячем водном растворе. Вода при аналогичных условиях заварки (температуре и продолжительности) оказывается энергичным агентом. Так, чтобы вода и пар оказывали равное воздействие на волокно, температура воды должна быть ниже температуры пара примерно на 15-20°С. Таким образом, теоретически, равноценный эффект заварки можно получить при обработке насыщенным паром при 115°С и давлении 0,3-0,72 кгс/см2 и в кипящем водном растворе при 98-100°С. Однако уже при температуре выше 80°С вода вызывает возрастающее снижение механических свойств волокна и имеет место неравномерность заварки (муары). К тому же, для заварки в горячей воде требуется более продолжительное время, так как ткань медленно прогревается в горячей воде. Так, для прогрева хлопчатобумажной ткани в горячей воде до

90°С требуется время 40 с. По этой же причине после водной заварки медленно протекает и процесс охлаждения ткани, что отрицательно сказывается на качественных

показателях заварки. Качество заварки в среде насыщенного пара выше.

При осуществлении циклической обработки ткани в чередующем порядке паром и кипящим водным раствором в соотношении

0 от 30:1 до 10;1 обеспечивается эффективная качественная заварка без поддержания избыточного давления в запарной камере и без снижения физико-механических свойств ткани. Это достигается за счет того,

5 что обработка при заварке производится попеременно паром и кипящим водным раствором, при этом продолжительность обработки ткани в кипящем водном растворе в 30-10 раз меньше, чем в паровой среде в

0 каждом цикле. При таком соотношении режимов обеспечивается с одной стороны интенсивное воздействие кипящего водного раствора (99-102°С) на обрабатываемую ткань, равное по интенсивности воздейст5 вия обработке в насыщенном паре (т.е. при 115°С), которое возможно только при избыточном давлении пара 0,7 кгс/см2. При этом при такой обработке не происходит снижение механических свойств ткани и волокон,

0 какое имеет место при обработке только в кипящем водном растворе. При этом поскольку обработка ведется при давлении, близком к атмосферному в обычной роликовой запарной машине, то возможна малона5 тяжная проводка ткани, что обеспечивает равномерные показатели усадки ткани по длине и ширине и сохранение формы швейных изделий из обработанной таким образом ткани. Быстрый прогрев ткани при

0 запаривании и быстрое охлаждение после запаривания за счет теплоты конденсации пара в межнитевых и внутринитевых порах ткани обеспечивают высокую эффективность процесса. В предлагаемом процессе

5 циклической заварки в паре и в кипящем водном.растворе одновременно с заваркой эффективно протекает очистка ткани от загрязнений, что интенсифицирует дальнейшую промывку обрабатываемой ткани.

0 Переменные параметры режимов обработки и показатели заварки для различных вариантов работы приведены в таблице.

П р и м е р 1, На лабораторной запарной установке проводят заварку чистошерстя5 ной ткани Алеко, арт.Н-39. Ткань вначале пропитывают в роликовой ванне водным раствором в течение 10 с при 90°С и в мок- роотжатом состоянии обрабатывают в роликовой запарной камере под давлением 10-100 Па попеременно паром и кипящим

водным раствором в чередующем порядке с одинаковыми по продолжительности циклами в течение 40-180 с в соотношении продолжительности обработки паром и водным раствором в каждом цикле от 30:1 до 10:1. После запаривания ткань охлаждают в роликовой ванне холодной водой температурой 20-25°С до температуры 30°С в течение 3-8 с и промывают в промывных ваннах по принятой технологии.

Проведенная органолептическая оценка показала, что после заварки все ткани имеют одинаково хороший внешний вид, изменение окраски ткани отсутствует. Качественные показатели тканей соответствуют ГОСТу: прочность на разрыв одной нити по основе и утку около 1,1 кгс, по пиллинг-эф- фекту 0,5 г/см2, коэффициент сминаемое™ по основе и утку соответственно 0,09 и 0,1.

Анализ результатов (см. таблицу) пока- зывает, что по всем способам заварки получены удовлетворяющие результаты. Но в результате малонатяжной проводки и технологической притяжки при обработке по предлагаемому способу получены более стабильные и равномерные изменения линейных размеров ткани по длине и ширине. Усадка ткани после кипячения, обработанной на линии ЛЗ-180-Ш, составляет по основе и утку соответственно + 2,1% (притяжка по длине) и -6,3% (усадка по ши- рине). Усадка же ткани, обработанной по предлагаемому способу, по основе и утку составляет соответственно +2,7% и +0,5%, т.е. значительно более равномерная, что очень важно для сохранения формы швейных изделий в швейном производстве. Кроме того, замечена визуально более эффективная очистка ткани, подвергшейся заварке по предлагаемому способу, особен- но от посторонних растворимых загрязнений.

Температура паровой среды при заварке шерстяной ткани не может быть выше 115°С, так как при более высоких темпера- турах начинается разрушение волокон и возрастающее снижение механических свойств ткани, а главное, применяемые для крашения шерсти кислотные красители также при высоких температурах дают нерав- номерную окраску (муары). Повышение температуры ведет к значительному перерасходу тепла и процесс становится неэкономичным. Избыточное давление паровой среды в запарной камере должно быть ми- нимальным с точки зрения сокращения теп- лопотерь в окружающую среду через неплотности и отверстия для прохода ткани и с тем, чтобы в запарной камере отсутствовал воздух, который снижает теплопередачу

в процессе тепломассообмена и нарушает регулирование процесса. Однако известные средства поддержания небольшого избыточного давления в запарных камерах (диф- манометры в комплексе с регуляторами) работают при тепловом напоре, начиная с 10-100 Па. Именно поэтому при обработке ткани на лабораторной установке давление колеблется в этих пределах.

Минимальное время запаривания 40 с доказано практикой обработки шерстяной ткани в паровой среде. При уменьшении времени обработки меньше 40 с на отдельных видах тканей эффект заварки снижается. При обработке в паровой среде в течение 180 с не наблюдается разрушение кератина шерсти и снижения физико-механических свойств волокон. Дальнейшее увеличение времени запаривания экономически невыгодно, оно слабо влияет на результаты заварки и ведет к убыточности способа, увеличиваются необходимые габариты и стоимость оборудования, растут удельные расходы энергоресурсов до экономически невыгодных размеров.

На эффект заварки по предлагаемому способу наиболее значимо влияет общее время заварки. Значительного влияния количества циклов (при одном и том же соотношении продолжительности обработки паром и водой в каждом цикле) на качество заварки выявить не удалось. Это объясняется тем, что при одной и той же длительности заварки и при одном и том же соотношении продолжительности обработки в каждом цикле паром и кипящей водой длительность обработки паром и длительность обработки кипящей водой не меняется от изменения числа циклов.

Соотношение продолжительности обработки паром и кипящей водой в цикле (от 30:1 до 10:1) выбрано исходя из минимально возможного времени обработки ткани в каждом цикле жидкостью и из условий проводки ткани петлеобразно в запарной камере с погружением нижней части петли ткани в жидкость без значительного разбрызгивания воды.

При проверке предлагаемого способа замечен эффект исключительно быстрого прогрева ванны с водой за счет высокой теплопередачи при выделении теплоты конденсации пара при прохождении ткани с нанесенной жидкостью (водой) в среде пара. Прогрев воды обеспечивается быстро непосредственно стканью, естественно при этом чем меньше длительность обработки водой непосредственно в ванне, тем меньше требуется модуль ванны, и тем меньше требуется тепла для прогрева ее до кипения,

и тем меньше несет с собой воды в паровую среду, а значит, быстрее она прогревается до кипения находящейся в ней воды, при этом в паровой среде создаются благоприятные условия заварки. При увеличении в каждом цикле продолжительности обработки ткани водой и соответственно уменьшения длительности обработки паром (менее чем 10:1) наблюдается нарушение в гидродинамике проводки и прогрева ткани в паровой среде - ткань захватывает поверхностью большие объемы воды, наблюдается неравномерность натяжения ткани, разбрызгивание воды, и фактически при увеличении скорости при этом происходит сплошная обработка ткани кипящей жидкостью. И хотя опытами не установлено разрушение волокна шерсти, теоретически при такой обработке могут создаться условия для снижения механической прочности шерстяных волокон.

Предлагаемый способ заварки шерстяных и камвольных тканей по сравнению с известным обеспечивает непрерывную интенсивную парожидкостную заварку, не требующую для ее проведения громоздкого и сложного оборудования, работающего

при высокой температуре и пониженном давлении.

Приведенные в таблице сравнительные результаты указывают на возможность пол- учения равномерной усадки ткани по длине и ширине при работе по предлагаемому способу.

Формула изо бретения

1.Способ заварки камвольных тканей, заключающийся в том, что ткань пропитывают, затем запаривают паром при температуре до 115°С и охлаждают, отличающий- с я тем, что, с целью повышения качества обработки, ткань при запаривании паром

дополнительно обрабатывают кипящим водным раствором под давлением паровой среды 10-100 Па, при этом обработку паром и кипящим водным раствором осуществляют в чередующемся порядке с одинаковыми

по продолжительности циклами в течение 40-180 с в соотношении продолжительности обработки паром и кипящим водным раствором в каждом цикле от 30:1 до 10:1.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что обработку ткани кипящим водным

раствором проводят при температуре 99- 102°С, а охлаждение ткани осуществляют холодной водой с температурой 20-25°С.

Использование: заварка шерстяных камвольных тканей. Сущность изобретения: шерстяные ткани пропитывают, затем запаривают паром при температуре до 115°С, в чередующемся порядке кипящим водным раствором под давлением паровой среды 10-100 Па с одинаковыми по предложитель- ности циклами в течение 40-180 с в соотношении продолжительности обработки паром и кипящим водным раствором в каждом цикле от 30:1 до 10:1. Затем ткань охлаждают водой при 20-25°С. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.