Способ управления процессом непрерывной обработки ткани, преимущественно микроотжатой Советский патент 1993 года по МПК D06B23/18 

Изобретение относится к отделке текстильных материалов, а именно к способам равномерной пропитки ткани.

Известны способ и устройство для непрерывного крашения и/или отделки мокрых полотен текстильного материала.

В соответствии с этим изобретением обработку мокроотжатого полотна реализуют посредством просасывания млн продавли- вания, а также циркуляции раствора при одновременной его стабилизации по температуре и концентрации. Применение автоматического управления процессом позволяет устанавливать характер разбавления плюсовочного раствора, наносимого на текстильный материал, и частично устранить это явление.

Стабилизацию концентрации раствора осуществляют путем доукрепления конечных стоков свежим материальным раствором из комплекта трубопроводов., подающих доукрепляющий раствор различной концентрации в зависимости от влажности текстильного материала, поступающего на пропитку. Этим достигается равномерность нанесения и обработки по ширине, полотна и улучшение внешнего вида текстильного материала :. . . : : . :

Наиболее совершенного из известных способов обработки мокроотжатых полотен - при пропитке ткаги добиваются равномерности нанесения раствора только по ширине полотна, так как равномерность обработки по длине полотна лишь относительна. Она достигается на расстоянии, соизмеримом с шириной текстильного материала, Ј ели же сравнить количество отделочного вещества, нанесенного на ткань в первый момент работы и спустя 0,5, 1,2ч и т.д., то окажется очевидной неоднородность обработки, ввиду отсутствия постоянства концентрации компонентов плюсовочного раствора во времени..

Цель изобретения - повышение качества ткани путем обеспечения постоянства нанесения отделочных препаратов или красителей на длине ткани.

Поставленная цельв способе обработки. достигается тем, что мокроотжатую ткань,. преимущественно, пропитывают, отжимают при стабилизации пропитывающего материального раствора путем добавления раствора на унос с тканью и при стабилизации его по температуре, причем проводят дополнительную стабилизацию пропитывающего раствора гао концентрации, для чего направляют рас гвор на обработку в мембранные разделительные элементы для отделения в виде пермеата, излишка растворителя, который образовался в пропитывающем растворе через определенный промежуток времени.

Для этого определяют концентрацию пропитывающего материального раствора

(начальную) и в данный момент, т.е. спустя какое-то вполне определенное время (обычно 0,5-1 ,0-2,0 ч) - в зависимости от быстроты разбавления или истощения раствора. Истощение, выбираемость ванны, а также

разбавление пропитывающего раствора,

особенно сильное при обработке мокроотжатый полотен, устраняют путем непрерывного его концентрирования на мембранных

элементах Стабильность раствора по концентрации обеспечивается при непрерывном отведении пермеата в количестве, определяемом по выражению

20

q

vo-fe)

т

где q - количество пермеата (л/ч) отводимое из пропитывающего раствора, подвергаемого мембранному разделению; .

V-объем пропитывающего раствора;

Ср .-концентрация компонентов разбавленного пропитывающего раствора;

Сн начальная концентрация компонентов пропитывающего раствора;

Ъ- время, в течение которого произршло разбавление (изменение концентрации

от Сн до Ср).

Стабильность концентрации пропитывающего раствора достигается не только путем его доукрепления внесением свежего

раствора, как это обычно практикуется в расчете на унос раствора тканью, но также и его концентрированием. При этом при мембранном разделении в виде пермеата отводится излишнее количество растворителя (воды), образующееся в результате истощения или разбавления раствора, при обработке мокроотжатых полотен. Регулирование выделения определенного количества пермеата в процессе мембранного

разделения возможно осуществлять, исходя из зависимостей: 1) q f(P) при Q const или 2) q f(Q) при Р const, где Р - избыточное давление раствора над мембраной, Q - количество раствора, подаваемое в мембранные элементы на разделение (см. фиг. 3).

Существующий ассортимент мембранных элементов отечественного производства, выпускаемый объединением Полимерсинтез и др., позволяет выбрать для каждой конкретной разделяемой среды мембраны достаточно высокой селективности по задерживаемому веществу (например, мембранные ультрафильтры типа БТУ-0.5/2 марки ПСА или Ф-1).

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 - параметрическая зависимость: q- f(P) (при Q const); на фиг. 3 - параметрическая зависимость: q f(Q) (при Р const).

Устройство содержит пропиточную ванну 1 с материальным раствором, отжимные валы 2, направляющие ролики 3, трубопровод подпитки свежим плюсовочным раствором 4, средство контроля концентрации раствора 5, связанное через исполнительный механизм 6 с насосом 7. В контуре циркуляции после насоса 7 включена разделительная мембранная установка 8, на отво- дящем патрубке которой установлен регулирующий клапан 9, связанный через регулирующее устройство 6 с датчиком концентрации раствора 5. Ванна 1 имеет патрубки возврата концентрированного раствора 10 и отбора истощенного раствора 11.

Устройство работает следующим образом (фиг. 2),

Ткань через направляющие ролики 3 поступает в пропиточную ванну 1, содержащую материальный раствор и отжимается на отжимных валах 2. Подпитка свежим плюсовочным раствором осуществляется через трубопровод 4 и уровнемер (на чертеже не показано). По достижении менее, чем заданная и контролируемая автоматически концентрация пропитывающего раствора в ванне 1, средство контроля концентрации 5 подает сигнал на исполнительный механизм 6, включает насос 7. Через отводящий патрубок 11 материальный раствор подается насосом 7 на мембранную установку 8. Работа мембранной установки настраивается на такой режим, при котором производительность установки по пермеату поддерживается в соответствии с выражением

V(,) q- ---j---

Соблюдение этого условий обеспечивает поддержание стабильности концентрации материального раствора в ванне во времени. Образующийся в результате мем- .бранного разделения материального раствора пермеат отводится и удаляется через патрубок 9, сконцентрированный раствор через патрубок 10 возвращается в ванну 1.

При достижении начальной концентрации пропитывающего раствора в ванне исполнительный механизм 6 отключает подачу материального раствора на мембранную установку 8.

Призер 1. Известный способ.

Отбеленную, промытую мокроотжатую (остаточная влажность Wi) ткань арт. 266

пропитывают в течение 4 с аппретирующим составом с концентрацией Сн, г/л:

Карбомол ЦЭМ200 Полиэтиленовая эмульсия 25 5 Мочевина 6 Хлористый магний (гексагидрат) 20 Отжим до остаточной влажности ткани W2. Уровень раствора в ванне и время пропитки поддерживаются постоянными с по- 0 мощью регулятора уровня, установленного на ванне,

1.1. При условии Wi 80%, Л/2 80%,

объем ванны 400 л. Через г 2,5 ч работы

концентрация компонентов в аппретирую5 щей ванне снижается приблизительно в 2

раза и составляет Ср (г/л):

Карбомол ЦЭМ101 Полиэтиленовая эмульсия 12 Мочевина 3,5 0 Хлористый магний 10 Равномерности в пропитке, постоянства нанесения аппретирующего состава по длине полотна ткани не наблюдается.

.1.2. При условии Wi 100%, Л/2 80% 5 происходит еще более быстрое разбавление аппретирующего раствора через 2 часа содержание карбомола ЦЭМ с 200 г/л снизилось до 80 г/л, у других компонентов аналогично.

0 Для поддержания равномерности в пропитке мокроотжатой тканин выпуске ее должного качества появляется необходимость в замене разбавленного раствора на свежий, что приводит к значительным потерям хим- 5 материалов и отделочных препаратов.

1i3. При условии Wi 80%, W2 110%. Скорость сушки ткани снижается с 90 м/мии до 70 м/мин. Равномерность пропитки по длине полотна ткани удовлетворительная, 0 но наблюдаются сильные налипы отделочного препарата нэ тканепроводящие ролики.

Пример 2. Предлагаемый способ. Отбеленную, промытую мокроотжатую 5 ткань арт. 266 (остаточная влажность Wi) пропитывают в течение 4 с аппретирующим составом концентрацией Сн (см. пример 1.1.). Уровень раствора в ванне и время пропитки поддерживаются постоянными с по- 0 мощью регулятора уровня, установленного на ванне. Для поддержания содержания компонентов материального пропитывающего раствора на постоянном уровне проводим его дополнительную стабилизацию по 5 концентрации с помощью элементов мембранного разделения (например, ультрафильтров БТУ-0,5/2 марки ПСА или Ф-1).

С этой целью пропитывающий разбавленный раствор г(одаютна мембранные ультрафильтры и,- установив необходимый

режим мембранного разделения, проводят его регенерацию до контролируемого кон- центратомером содержания материальных компонентов в аппретирующем растворе путем отведения воды (или другого раство- рителя) в виде пермеата в количестве, определяемом по формуле:

V0-fe)

2.1. См. условия примера 1.1. Количество отводимого пермеата. °°о-ж

ч---гзг22-80л/ч-2.2. См. условия примера 1;2. Количество отводимого пермеата

q

400(1-)

120 л/ч.

Мокроотжатая ткань, обработанная стабилизированным по концентрации материальным раствором, характеризуется равномерностью технологических показателей, соответствует требованиям ГОСТов и ТУ.

Предлагаемый способ позволяет расширить технологические возможности обработки тканей.

Изобретение открывает возможность к исключению промежуточной сушки и обработке мокроотжатых тканей при нанесении постоянного количества отделочных препаратов или красителей.

Способ открывает перспективы внедрения ресурсосберегающей, экологически чистой технологии обработки тканей без сбросов разбавленных материальных ванн.

Изобретение относится к отделке текстильных материалов и позволяет улучшить качество продукции за счет достижения равномерности пропитки ткани по их длине, повысить экономичность и экологичность обработки. Сущность изобретения состоит в том, что способ обработки заключается в пропитке, отжиме ткани, стабилизации пропитывающего раствора по концентрации путем добавления на унос тканью и стаби2 г лизации по температуре. Стабилизацию раствора по концентрации проводят дополнительно путем его регенерации с помощью мембранных разделительных элементов. Количество отводимого пермеата устанавливают в соответствии с выражением q V(1- - Ср/Сн)/ f , где q - количество отводимого пермеата, г/ч; V-объем материального пропитывающего раствора, л; Сн начальная концентрация компонентов в растворе, г/л; Ср.- концентрация компонентов в растворе через промежуток времени г (ч), в течение которого произошло разбавление. Устройство содержит пропиточную ванну 1, отжим- ные валы 2, направляющие ролики 3, трубопровод подпитки 4, циркуляционный контур рабочего раствора с насосом 7 и систему автоматического регулирования концентрации раствора с датчиком концентрации 5, В контуре циркуляции после насоса 7 включена разделительная мем- браннэя установка 8, на отводящем штуцере 12 которой установлен регулирующий клапан 10. 3 ил. (Л С х| О 01 О Ч О

Формула изобретения Способ управления процессом непрерывной обработки ткани; преимущественно

. мокроотжатой, включающий пропитку ткани, ее отжим, регулирование уровня раствора в ванне и концентрации компонентов в пропитывающем растворе путем его цирку.ляции, отличающийся тем, что, с целью повышения качества ткани путем обеспечения постоянства нанесения отделочных препаратов или красителей по длине ткани, осуществляют регенерацию циркулирующего раствора по заданной концентрации компонентов в ванне путем отвода растворителя

из мембранного разделителя пропитывающего раствора в количестве, определяемом по формуле

V(1

q

-&)

l-н

где q - количество отводимого растворителя, л/ч;

V - объем материального пропитывающего раствора, л;

Си - начальная концентрация компонентов в растворе, г/л;

Ср - концентрация компонентов в растворе, через промежуток времени, втечение которого произошло разбавление, г/л;

t - время работы, в течение которого произошло изменение концентрации от Сн до С... ч.

}&

т т iyo

т80

60- ffO200,1 a,t 0,3 p,/vfpc/ (P)npu Q: const

фиг. 2