книги из ГПНТБ / Гусев В.П. Технический анализ при отделке тканей и трикотажных изделий учебник

В. П. ГУСЕВ,

К. Ф. КРИКУНОВА

ТЕХНИЧЕСКИЙ

АНАЛИЗ ПРИ ОТДЕЛКЕ ТКАНЕЙ

И ТРИКОТАЖНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Допущено Министерством легкой про­ мышленности СССР в качестве учеб­ ника для средних специальных учеб­ ных заведений легкой промышлен­ ности

6П9.2

Г 96

УДК 677.8.06 : 001.8(075)

Г®с.публичная

яаучно - техн.-. .в 'к&й

библиотек * СССР

ЭКЗССПЛЯі-' ЧИТАЛЬНОГО ЗАЛА

Гусев В, П. и Крикунова К. Ф.

Г96 Технический анализ при отделке тканей и трико­ тажных изделий. Учебник для среди, спец. учеб, за­ ведений текстильной пром-сти. М., «Легкая инду­ стрия», 1974.

352с.

Вкниге приведены вопросы технического анализа текстильно-вспо­ могательных химических веществ, применяемых в красильно-отделочных

производствах текстильной и трикотажной отраслях промышленности. Изложены требования, предъявляемые к качеству химических материа­ лов, их применение, условия хранения, а также методика расчетов в техническом анализе, техника приготовления растворов и подготовки аппаратуры для анализов.

Книга предназначена в качестве учебника для учащихся технику­ мов и может быть полезна инженерно-техническим работникам текстиль­

© Издательство «Легкая индустрия», 1974 г.

ВВЕДЕНИЕ

ЗАДАЧИ И МЕТОДЫ ТЕХНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

Проблема качества продукции является одной из важнейших задач, от решения которой зависит повышение эффективности об­ щественного производства. В Директивах XXIV съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1971— 1975 гг. предусмотрено повышение технического уровня производ­ ства, экономичности и качества продукции всех видов.

Особое место в работе по обеспечению оптимального качества продукции занимает технический контроль производства, определя­ ющий развитие технического уровня производства.

При техническом контроле в красильно-отделочном производстве текстильной и трикотажной промышленности определяют качество полуфабрикатов, готовой продукции и вспомогательных материа­ лов, а также'проверяют параметры технологического процесса и состояние оборудования.

Технический анализ является составной частью технического контроля в красильно-отделочном производстве. В задачи техни­ ческого анализа входит определение качества вспомогательных химических веществ и красителей, используемых в производстве. Технический анализ позволяет установить соответствие качества текстильно-вспомогательных веществ и красителей требованиям стандартов, пригодность этих веществ для применения в производ­ стве. Данные технического анализа служат исходными величинами при расчетах расходов веществ в технологических процессах, а также дают возможность судить о путях наиболее эффективного и экономного применения химических продуктов, позволяющих обеспечить высокое качество отделки волокнистых материалов.

Определение качества текстильно-вспомогательных веществ при техническом анализе обычно сводится к нахождению концентрации основного вещества в товарном продукте и количества примесей, которые могут оказать влияние на ход процессов крашения и от­ делки. Свойства отдельных вспомогательных веществ выражаются также их физическими характеристиками, которые указывают на чистоту веществ и возможность использования их в производстве.

Методы технического анализа можно подразделить на химиче­ ские, физико-химические и физические.

Из х и м и ч е с к и х методов анализа, основанных на химических реакциях, в техническом анализе широко применяют объемные и весовые методы количественного химического анализа, а также некоторые методы качественного анализа.

Из ф и з и к о - х и м и ч е с к и х методов, использующих законо­ мерные связи между составом и физическими или физико-хи­ мическими свойствами веществ, находят применение оптические (колориметрический, нефелометрический, турбидиметрический, реф­ рактометрический, поляриметрический, люминесцентный), элект­ рохимические (кондуктометрический, потенциометрический, поля­ рографический, электровесовой, кулонометрический), хроматогра­

Между различными группами анализа нельзя провести резких границ. Физико-химические и физические методы анализа требуют применения аппаратуры для измерения физических или физико-хи­ мических показателей. В некоторых случаях используют однотипную аппаратуру для данных методов. В связи с этим физико-химические и физические методы объединяют под названием и н с т р у м е н ­ т а л ь н ы е (аппаратурные). Среди инструментальных методов наиболее широкое применение находят оптические и электрохими­ ческие, а среди оптических инструментальных — фотометрический, спектральный, рефрактометрический и люминесцентный.

С развитием технического анализа все большее значение при­ обретают методы, позволяющие проводить анализы с наибольшей быстротой и точностью, дающие возможность автоматизировать технический контроль. Этим требованиям удовлетворяют, как пра­ вило, инструментальные методы анализа, которые все в большей степени используют в аналитическом контроле производства.

ВИДЫ ТЕКСТИЛЬНО-ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ И ТРЕБОВАНИЯ,

ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ИХ КАЧЕСТВУ

Текстильно-вспомогательными называют химические продукты, применяемые в текстильной и в трикотажной промышленности в процессах красильно-отделочного производства и при других опе­ рациях переработки волокнистых материалов. Эти вещества благо­ приятно влияют на обработку и облагораживание текстильных материалов. По свойствам, химической структуре и применению их можно подразделить на поверхностно-активные, кислоты, щелочи, соли, окислители, восстановители, органические растворители, по­ лимеры и полимеробразующие вещества, закрепители окрасок, фе­ нолы и амины.

Наряду с текстильно-вспомогательными веществами в красиль­ но-отделочном производстве широкое применение находят краси­ тели и оптически отбеливающие вещества, а также вода.

Текстильно-вспомогательные вещества являются продуктами разных отраслей химической промышленности. Различные химиче­

4

ские продукты по назначению и по степени чистоты подразделяют на технические, медицинские, химико-фармацевтические, парфю­ мерные товары и реактивы. В красильно-отделочном производстве используют химические продукты технического назначения, а для лабораторных целей — реактивы.

Некоторые технические химические продукты химическая про­ мышленность выпускает с квалификацией «текстильно-вспомога­ тельные вещества».

Отдельные технические химические продукты подразделяют на сорта, отличающиеся друг от друга содержанием примесей. Каче­ ство химических продуктов и их сорта нормируются стандартами. В СССР основной формой стандартов являются государственные стандарты, обязательные к применению во всех отраслях народного хозяйства. После 1940 г. эти стандарты утверждаются Государст­ венным комитетом стандартов при Совете Министров СССР. Каж­ дый стандарт имеет номер, год утверждения и название.

Каждый стандарт на химические продукты составляется по оп­ ределенному плану и имеет разделы:

1.Название, номер и год утверждения стандарта.

2.Определение, кратко характеризующее вещество, способ его получения, химическую структуру, молекулярную массу и физиче­ ские свойства.

3.Технические требования к веществу, выражающие его квали­ фикацию, сорта, физические показатели, внешний вид, содержание основного вещества в товарном продукте и допустимое содержание отдельных примесей.

4.Правила приема и отбор проб для анализа.

5.Методы анализа.

6.Требования к упаковке, маркировке и хранению.

Стандарты периодически пересматривают, вносят в них необхо­ димые изменения или заменяют новыми.

Единые государственные стандарты создают условия для совер­ шенствования качества продукции, снижения ее себестоимости и имеют важное значение в деле технического прогресса народного хозяйства.

В некоторых случаях сохранили значение общесоюзные стан­ дарты, утвержденные до 1940 г. На некоторые вещества, выпуск которых начат недавно, составляются первичные стандарты — вре­ менные технические условия, утверждаемые на определенный срок, которые затем могут быть заменены техническими условиями или государственными стандартами.

Химические продукты, применяемые в красильно-отделочном производстве, должны удовлетворять ряду требований. Выбор тек­ стильно-вспомогательных веществ и их сортов диктуется сравни­ тельной эффективностью их, удобством и простотой хранения и применения, действием на волокнистые материалы и оборудование, токсичностью, легкостью очистки сточных вод, содержанием приме­ сей, оказывающих влияние на качество отделки, а также сравни­ тельной стоимостью.

5

ПОДГОТОВКА ВЕЩЕСТВА К АНАЛИЗУ

Каждая партия текстильно-вспомогательных веществ, поступа­ ющая на предприятие текстильной или трикотажной промышлен­ ности, подвергается к о н т р о л ь н о м у анализу с целью установле­ ния соответствия качества вещества требованиям стандарта и при­ годности его к применению в производстве.

При контрольном анализе определяют содержание в товарном продукте основного вещества и примесей, которые в процессе от­ делки могут оказывать вредное действие, а также некоторые физи­ ческие свойства, характеризующие качество вещества.

Технический анализ текстильно-вспомогательных веществ осу­ ществляют работники химической лаборатории предприятия или красильно-отделочного производства по методикам, предусмотрен­ ным стандартами на отдельные химические продукты. Контрольные анализы могут проводиться и по методикам, разработанным хи­ мической лабораторией и утвержденным главным инженером пред­ приятия, если эти методики ускоряют и упрощают анализ, не сни­ жая его точности, или когда требуется определение параметра, не предусмотренного стандартом. Для веществ, которые при длитель­ ном хранении могут изменять свои свойства, перед их применением также проводят контрольные анализы. Химическая лаборатория контролирует правильность хранения химических продуктов на складах предприятия.

Иногда, кроме контрольных, проводят а р б и т р а ж н ы е ана­ лизы, которые выполняют в тех случаях, когда потребитель оспари­ вает качество продукции, а поставщик не согласен с потребителем. Эти анализы проводят по стандартным методикам. Арбитражные анализы проводит незаинтересованная сторона по согласованию с потребителем и поставщиком.

Заводы-изготовители химических продуктов выполняют по стан­ дартным методикам м а р к и р о в о ч н ы е анализы, по которым партию продукта относят к той или иной квалификации или сорту.

Подготовка вещества к анализу состоит из отбора первичной пробы и приготовления лабораторной пробы по правилам, указан­ ным в стандартах на вещества. П е р в и ч н о й п р о б о й называют небольшое количество вещества, взятого непосредственно из мест его хранения, а л а б о р а т о р н о й п р о б о й называют пробу ве­ щества, подготовленную для анализа в лаборатории. Отбор первич­ ной и подготовку лабораторной проб проводят так, чтобы их хими­ ческий состав отвечал среднему составу всей анализируемой партии вещества, и чтобы они являлись с р е д н и м и п р о б а м и .

Для партий, поступающих в таре (бочки, барабаны, ящики, мешки, канистры, бутыли, цистерны), первичные пробы отбирают от определенного количества тарных мест, при этом равные коли­ чества материала отбирают из верхнего, среднего и нижнего слоев. Количество тарных мест, от которых следует отбирать пробы, вели­ чина лабораторной пробы, а также правила отбора проб оговорены стандартом.

6

Пробы порошкообразных веществ отбирают с помощью щупа (рис. 1), представляющего собой заостренный металлический желоб с рукояткой. Из кусковых материалов пробы отбирают совками или лопатами с закраинами. Для отбора проб пастообразных веществ применяют щупы, имеющие с одной стороны желоба острый вы­ ступающий край. Пастообразные вещества извлекают из щупа с помощью лопаточки. Для этих веществ применяют также винто­ вые щупы, которые ввинчивают в материал, а затем вынимают и снимают лопаточкой вещество, заполнившее пространство между лопастями винта. Первичные пробы твердых веществ отбирают в плотно закрывающуюся, удобную для переноса тару и хранят не более суток в сухом помещении.

Лабораторную пробу твердого вещества готовят путем разделки первичной пробы с одновременным ее измельчением и перемешива­

просеивают через сито. После этого первичную пробу уменьшают квартованием до общей массы,

требуемой по стандарту для лабораторной пробы, которая состав­ ляет обычно 0,5—2 кг. Для этой цели первичную пробу, переме­ шивая, ссыпают в коническую кучу, сплющивают широкой доской для получения диска равномерной толщины. Затем диск делят на четыре сектора двумя перпендикулярными линиями. Два противо­ положных сектора отбрасывают, а два оставшихся опять переме­ шивают, собирают в коническую кучу, расплющивают, делят квар­ тованием и т. д., повторяя эти операции до тех пор, пока не полу­ чат требуемое для лабораторных проб количество вещества.

После последнего сокращения и перемешивания кучу расплю­ щивают и делят взаимно перпендикулярными линиями на 16—20 равных частей, из середины которых в шахматном порядке от­ бирают порции по всей толщине слоя для составления двух лабо­ раторных проб. Одну пробу направляют на анализ, а другую хра­ нят на случай арбитражного или повторного анализа. Лабораторную пробу помещают в стеклянную банку с притертой пробкой и снаб­ жают этикеткой или сопроводительным бланком, на которых должны быть указаны: наименование продукта, его сорт или марка, предприятие-изготовитель, номер партии или тарного места, из ко­ торого взята проба, время отбора пробы, должность и фамилия лица, отбиравшего пробу.

Отбор первичных проб жидкостей производят с помощью сухой и чистой стеклянной трубки с оттянутым концом, снабженной ре­ зиновой грушей. Из больших емкостей пробы жидкостей отбирают пробоотборником — специальным сосудом с крышкой, опускаемым в резервуар с жидкостью. Отобранные пробы наливают в чистую

7

сухую склянку, емкость которой должна быть в 1,5—2 раза больше общего объема средней пробы. Полученную среднюю пробу тщательно перемешивают взбалтыванием и разливают в две чистые сухие склянки, которые плотно закрывают пробками. На склянки наклеивают этикетки. Одна склянка служит для первичного ана­ лиза, а вторую опечатывают и хранят на случай арбитражного или повторного анализа. Объем лабораторной пробы для жидкостей составляет 0,5—5 л.

ВЕДЕНИЕ ПРОТОКОЛОВ АНАЛИЗА

В техническом анализе необходимо придерживаться определен­ ных правил ведения записей в лабораторных журналах. Эти записи для каждой лабораторной работы должны содержать, примерно, следующие части:

1.Номер и название лабораторной работы; дата ее проведения.

2.Наименование исследуемого продукта, его квалификация, сорт или марка; номер стандарта на этот продукт и поставщик продукта.

3.Сущность методов анализа, ход анализа и уравнения проте­

кающих при анализе реакций.

4.Предварительные расчеты.

5.Результаты анализа и заключительные расчеты.

6.Выводы о соответствии качества исследуемого вещества тре­

бованиям стандарта на это вещество.

Протокол каждой новой работы следует записывать с новой страницы. При проведении записей в журнале следует оставлять поля, которые могут быть позже использованы для особых заме­ чаний к работе. Результаты измерений, вычислений и наблюдений заносят в журнал немедленно. Без указания причин нельзя прово­ дить исправление чисел в записях результатов работы. Если какоелибо число записано неправильно, его аккуратно зачеркивают, надписывают над ним правильное число и на полях указывают причину исправления.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ ТЕХНИЧЕСКОГО АНАЛИЗА

В связи с разнообразием анализируемых и применяемых для анализа веществ, использования в процессе анализа высоких и низ­ ких температур, давления и вакуума, приборов и аппаратов, изго­ товленных из стекла, газовых горелок, электроприборов и т. п. от работающих в лабораториях при проведении технического анализа требуется:

1. Знание свойств анализируемых и применяемых при анализе веществ и методов безопасного обращения с ними.

2.Знание устройств приборов и аппаратов, применяемых при анализе, и приемов безопасной работы с ними.

3.Знание общих правил техники безопасности в химических лабораториях.

4.Соблюдение правил и инструкций по технике безопасности, аккуратное и внимательное отношение к выполняемой работе.

8