книги из ГПНТБ / Бельцов, В. М. Технологическое оборудование отделочных фабрик текстильной промышленности учебник

рис. 44) и сетчато-барабанной сушилки 5 с тремя цилиндрами. Высушенные ленты укладывают в тазы 6, но по требованию заказ­ чика могут наматываться на катушки, что сложнее. Скорость дви­ жения лент достигает 2— 10 м/мин, что определяет длительность запаривания до 40 мин (при 98° С), производительность агрегата по волокну — 150—300 кг/ч. Длина агрегата колеблется в пределах 20,5—24,2 м. Фирма выпускает агрегаты пяти модификаций.

Оригинальными и перспективными конструкциями являются красильные агрегаты для плюсовочно-запарного, высокотемператур­ ного крашения чесаной ленты или жгутов в трубе. На рис. 101 показана схема агрегата французской фирмы «Сюперба». Крашение осуществляется в горизонтальной трубе (туннеле), имеющей раз­ личные диаметры сечений по мере продвижения волокнистого ма­ териала, что позволяет осуществлять процессы крашения при тем­ пературе свыше 100° С. Лента или жгут из таза 1 через заправочное устройство 2 поступает на плюсовку 3. Пропиточная ванна плюсовки находится между жалами валов, которые имеют торцовые уплотне­ ния. Валы приводятся во вращение электродвигателем постоянного тока с плавной регулировкой скоростей. Затем жгут с помощью рифленых валов 4 вводится в запарную камеру-трубу 5, состоящую из двух труб, вставленных одна в другую. Наружная труба имеет круглое сечение, а внутренняя 7 — четырехугольное. Жгут транс­ портируется через внутреннюю трубу при помощи бесконечной цепи 8 специальной конструкции.

Цепь состоит из отдельных звеньев — захватов со штырями, удерживающими жгут и плотно укладывающими его в трубе. Риф­ леные валы подают жгут на цепь со значительным опережением (в 3,3 раза), в результате чего он укладывается на штыри свободными петлями и поступает в зону предварительного запаривания камерытрубы. Последняя имеет на входе расширение, а к запарной зоне участок сужения, в котором волокно уплотняется. В этой зоне трубы имеется перфорация для подачи насыщенного пара, подогре­ вающего волокно до 100° С. Длина зоны предварительного нагрева составляет около 2 м. Затем жгут поступает в зону запаривания и фиксации красителя, длина которой составляет 11,7 м. Гермети­ зация этой зоны обеспечивается участками сужения на входе и вы­ ходе жгута, в которых происходит уплотнение волокнистого мате­ риала, причем участки герметизируются настолько, что в зоне можно создавать давление до 400—600 кН/м2 и соответственно раз­ вивать температуру насыщенного пара до 145—160° С. Остальные секции камеры-трубы служат для промывки горячей и холодной водой и обработки жгута материальными растворами, например для авиважной обработки, хромирования, которые также поступают в трубу через перфорацию. Каждая секция мокрой обработки снаб­ жена баком для рабочего раствора. Жгут из камеры-трубы выби­ рается парой съемных роликов и после соскальзывания по плоскости

при этом достигает 300—400%, ибо отжимного устройства нет, что является существенным недостатком агрегата. Обратная ветвь цепи пропускается через кожух 6 для нагревания ее паром перед вводом в трубу. Скорость движения жгута максимально составляет на плюсовке 60 и в трубе 18 м/мин, а производительность агрегата — 80-^400 кг/ч в зависимости от вида волокнистого материала и спо­ соба крашения; длина агрегата-— 22,1 м.

Рассмотренный агрегат непрерывного крашения в трубе более эффективен для крашения жгутов из синтетических волокон и ме­ нее — для чесаной ленты, например из шерстяного волокна, которое отрицательно реагирует на процесс уплотнения.

§ 4. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ КРАШЕНИЯ ПРЯЖИ В МОТКАХ

Крашение пряжи в мотках, несмотря на высокий модуль ванны (15—30), до сих пор не потеряло своего значения, очевидно, благо­ даря компактности продукции, возможности обработки малых партий, несложного перехода от одного вида крашения к другому и т. п. При крашении текстурированной и объемной пряжи в мотках хорошо сохраняются ее фактура и объемность. Мотки пряжи обычно окрашивают в аппаратах или машинах навесной системы. Не исклю­ чается также возможность крашения мотков в аппаратах паковоч­ ной системы, но в. этом случае не достигается удовлетворительная ровнота окраски.

Аппараты навесной системы окрашивают мотки пряжи, подве­ шенные на одной или двух металлических штангах (палках, стерж­ нях), установленных в специальных гнездах либо непосредственно в красильных аппаратах (встречается редко), либо в специальных каретках, корзинах или кассетах, вставляемых в аппарат. В аппа­ рате пряжа омывается потоками циркулирующего раствора. Такие аппараты изготовляются для крашения пряжи при температуре до 100° С и выше (аппараты закрытого типа). При загрузке пряжи в каретки вне аппарата уменьшаются простои основного оборудова­ ния и повышается его производительность. Аппараты навесной системы выпускаются с каретками, расположенными в один или два яруса (этажа).

На рис. 102 показана схема пряжекрасильного аппарата фирмы «Крантц» (ФРГ). Ящик аппарата разделен на две части: часть / служит для установки кареток 1 (обычно двух); часть I I — для раствора, подаваемого к циркуляционному насосу 4 пропеллерного типа. Каретки выполнены из нержавеющей стали и служат для укладки в шахматном порядке металлических штанг, на которые навешиваются мотки пряжи. Верхнее 2 и нижнее 3 днища каретки имеют перфорацию, которая позволяет раствору свободно циркули­ ровать в двух направлениях. Обогрев раствора осуществляется змеевиком 5. Каретка вставляется в аппарат тельфером сверху,

что требует увеличенной высоты помещения. Выпускаются аппараты с боковой загрузкой кареток, идущей со стороны зоны обслужива­ ния. На каждую каретку загружается до 25 кг пряжи. Большинство кареток рассчитано на длину мотков 460—960 мм. Аппараты подоб­ ного типа легко можно агрегировать между собой, если установить более мощные насосы и соответствующие трубопроводы, что позво­ ляет обрабатывать пряжу одним красильным раствором.

Рис. 102. Схема аппарата навесной системы для крашения пряжи в мотках

Аналогичные аппараты, но закрытой системы, изготовляются для высокотемпературного крашения при умеренном давлении и температуре до 110° С. Успехом пользуются красильные аппараты шкафного типа, в которых можно осуществлять высокотемператур­ ное крашение мотков пряжи. На рис. 103 показан общий вид аппа­ рата, представляющего собой камеру прямоугольной формы с гер­ метически закрывающимися дверьми, что позволяет осуществлять крашение при некотором избыточном статическом давлении жидкости, циркулирующей в двух направлениях.

Костромским филиалом Ивановского СКБ КОО сконструирован аналогичный аппарат навесной системы, который с 1969 г. серийно выпускается под маркой АПК-100, предназначенный для крашения

184 О Б О Р У Д ОВ А Н ИЕ Д Л Я К Р А Ш ЕН ИЯ Т Е К С Т И Л Ь Н Ы Х МАТЕРИАЛОВ

и других видов мокрой обработки пряжи в мотках из натуральных, химических и смешанных волокон ггри температуре до 108° С и дав­ лении до 50 кН/м2. Аппарат изготовлен из нержавеющей стали и состоит из красильной камеры с расширительным баком, резервного бака для приготовления рабочих или моющих растворов, бака для введения добавок красителей в ванну аппарата, насосов для верти­

до контролируемого уровня на расширительном баке и затем включается реверсивный циркуляционный насос. Растворы кра­ сителя могут вводиться в аппарат с помощью вспомогательных баков в процессе работы аппарата. По окончании процесса крашения использованный раствор красителя сливают в канализацию или перекачивают в резервный бак, промывают пряжу водой, сливают ее, открывают двери аппарата, кассеты выкатывают на тележки и загружают новые с заранее подготовленной пряжей.

Управление аппаратом осуществляется с пульта; предусмотрены автоматическое регулирование и контроль давления и температуры рабочей среды. В аппарате имеется пробоотборник для извлечения из аппарата образца окрашенной пряжи с целью контроля степени окраски. Если же требуется окрашивать в один цвет и тон большую партию пряжи, аппараты можно агрегировать для совместной ра-

мажной, 100 кг шерстяной или 60 кг полиакрилонитрильной пряжи,

X 3,5 м.

Машины для крашения мотков пряжи отличаются тем, что моткам,

подвешенным на вращающихся роликах или неподвижных трубах-

равном 20. Ролики получают реверсивное вращение и перетя­ гивают мотки через раствор в одну и в другую стороны. Ро­ лики могут иметь четырехгранную форму, что способствует лучшему передвижению мотков в растворе, однако легкая пряжа всплывает на поверхность раствора, что затрудняет крашение мотков тонкой шерстяной или объемной пряжи. Роликовые машины выпу­ скаются на 25—50 роликов, которые группируются в секции. На каждый ролик загружается 2—4 кг пряжи в зависимости от ее вида. Барка разделяется перегородками, образуя несколько красильных ванн, что позволяет приспособить машину к обработке партий пряжи различного объема. Более совершенными являются машины каскад­ ного типа, в которых происходит орошение мотков потоком кра­ сильного или промывного раствора, подаваемого насосом из ванны в трубы-швили, имеющие перфорацию на верхней части трубы

(рис. 104, б).

Заводом Ивтекмаш выпускаются пряжекрасильные машины КМ-10-1 на 10 швилей взамен устаревших КМ-5, КМ-10 и КМ-16. Принципиальная схема циркуляции раствора показана на

186 О Б О Р У Д ОВ А Н ИЕ Д Л Я К Р А Ш ЕН ИЯ Т Е К С Т И Л Ь Н Ы Х МАТЕРИАЛОВ

рис. 104, а. Машина состоит из ванны 1, швилей 3, механизма вра­ щения перекидок 2, центробежного насоса 6, трехходового крана 5. Раствор из ванны подается насосом на швили через трехходовой кран 5 в положении I. Мотки орошаются раствором, который стекает по ним снова в ванну. Если кран поставить в положение II, то насос будет обеспечивать только перемешивание, а в положении III— подачу раствора на швили и одновременно перемешивание. Меха­ низм вращения перекидок приводится в движение периодически. Число оборотов варьируется с помощью пневматического реле вре­ мени. За один оборот перекидки обеспечивается перемещение мотка по периметру примерно на 20 см, что способствует ровноте и полу­ чению удовлетворительной окраски пряжи. Машина имеет 10 шви­ лей длиной 800 мм, соединенных с распределительной циркуля­ ционной коробкой 4; на каждую швилю загружается 4—5 кг хлоп­ чатобумажной пряжи. Ввиду того, что мотки пряжи в машине не погружаются в раствор, а только орошаются, удалось снизить модуль ванны до 10. На машине КМ-10-1 предусмотрены автомати­ ческое и ручное регулирование температуры до 100° С и включение или останов перекидок. За рубежом ряд фирм выпускают машины закрытого типа для высокотемпературного крашения пряжи из синтетических волокон. Машины представляют собой автоклавы, внутри которых установлены-секции швилей, загружаемых через откидную крышку котла. Недостатком рассматриваемой машины является ограниченность ее применения для крашения мотков шер­ стяной пряжи, которая св^шлачивается при движении мотков. Кроме того, в аппаратах открытого типа нельзя доводить раствор до кипения из-за его циркуляции, которая в этом случае нарушается (раствор закипает на всасывающей линии).

§ 5. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ КРАШЕНИЯ ПРЯЖИ В БОБИНАХ И НАВОЯХ

Крашение пряжи в бобинах и навоях (в паковках) имеет суще­ ственные достоинства. К ним следует отнести более высокую степень механизации трудоемких технологических процессов, автоматиза­ цию технологических процессов и более высокую производительность труда и оборудования по сравнению с аппаратами для крашения пряжи в мотках. Крашение осуществляется на аппаратах насадоч­ ной системы при относительно невысоком модуле ванны (10— 12). Благодаря фиксированному положению нитей в паковках отсут­ ствуют их слипание и свойлачивание и пряжа получается с более гладкой поверхностью, чем при крашении в мотках. К недостаткам крашения пряжи в паковках следует отнести трудности в получении однородной окраски снаружи и внутри паковки. Качество окраски в большой степени зависит от плотности паковки, через которую должен циркулировать раствор, так как чем выше плотность, тем большее сопротивление встречает жидкость при циркуляции. Кроме того, плотность паковки влажного волокна увеличивается при его

набухании и усадке, поэтому рекомендуется пряжу из волокон, имеющих большую усадку (вискозная и др.), обрабатывать на па­ ковках с мягкой намоткой. Однако в ряде случаев нити в мягких паковках соскальзывают с наружных слоев, что затрудняет даль­ нейшую обработку и приводит к потерям сырья. В случае повышен­ ной усадки пряжи, например пряжи из синтетических волокон, рекомендуется применять пружинящие, а не жесткие патроны. При крашении шерстяной пряжи предпочтительна более жесткая намотка, так как шерсть обладает пластичностью и при нагревании натяжение пряжи снижается.

мотки можно получать двух видов: с одинаковым углом перекре­ щивания нитей (обычная намотка) и с углом, который по мере увеличения диаметра намотки постепенно уменьшается и становится более острым (прецизионная намотка). Бобины обычной крестовой намотки имеют зоны различной плотности, что приводит к неровноте циркуляции раствора и неравномерной окраске. В бо­ бинах с прецизионной намоткой нити на паковке располагаются более равномерно, что позволяет получить более равномерную циркуляцию и окраску. Для намотки на патроны хлопчатобумажной пряжи и швейных ниток из синтетических волокон применяют мо­ дернизированную бобинажномотальную машину ММ-150, а для намотки филаментных нитей — бобинажноперемоточную машину БП-240-М. Применяются также и машины зарубежных фирм.

В зависимости от вида пряжи и волокна на современных маши­ нах можно получить плотность намотки от 0,25 до 0,60 г/см3. Выбор оптимальных значений плотности намотки обычно диктуется кон­ кретными условиями производства. В хлопчатобумажном производ­

жесткий, но конструкций их много. Жесткие патроны изготовляются из нержавеющей стали или синтетических материалов; поверхность их делается гладкой, волнистой или ребристой. Волнистая поверх­ ность способствует лучшему прокрашиванию внутренних слоев

188 О Б О РУ Д ОВ А НИ Е Д Л Я К Р А Ш ЕН ИЯ Т Е К С Т И Л Ь Н Ы Х МАТЕРИАЛОВ

пряжи, а ребристая — лучшему закреплению пряжи на патроне. Жесткие патроны с пряжей насаживаются на трехгранные стержни, состоящие из трех стальных полос, установленных вертикально под углом 120° друг к другу, и сверху закрепляются, образуя перфо­ рированный стержень, который насаживается на полую плиту ка­ ретки бобинодержателя. Каретка вставляется в красильный аппарат для соединения с циркуляционной системой. Рабочий раствор может подаваться внутрь стержня и пронизывать бобину в направлении от центра к периферии или отсасываться в обратном направлении. Между бобинами по торцам прокладываются разделительные та­ релки, кольцевые диски или другие прокладки, препятствующие вытеканию красильного раствора через торцы бобин и защищающие паковку от возможной деформации.

Гибкие пружинящие патроны не требуют применения разделя­ ющих тарелок, так как при насадке их на стержни они сжимаются вдоль оси и бобины плотно прижимаются торцами друг к другу, не пропуская раствора. Эти патроны оказывают меньшее сопротив­ ление циркулирующему раствору, что повышает эффективность крашения; на них помещается больше пряжи, но они дороги и по-, этому применяются обычно в тех случаях, когда жесткие патроны применять нецелесообразно или нельзя.

Крашение пряжи в навоях является еще более механизирован­ ным способом обработки, ибо отсутствует процесс формирования бобин в стержни, но появляется процесс сновки, т. е. навивание пряжи на перфорированный навой, осуществляемый непрерывно

на машине.

Конструкции аппаратов для крашения пряжи в бобинах и на­ воях весьма разнообразны, но принцип действия у них общий: каретки с бобинами или навоями вставляются в котел, в котором жидкость циркулирует через толщу пряжи. Для получения более высокой степени равномерности окраски на современных аппаратах предусматривается двусторонняя циркуляция — от центра к пери­ ферии и обратно. До недавнего времени для отварки, отбеливания и крашения хлопчатобумажной пряжи в бобинах и навоях широко применялись аппараты насадо.чной системы ПК-1, ПК-2, ВБН-6, КБН-6 и для обработки льняной пряжи — ОБ-500-Л. Аппараты КБН-6 и ОБ-500-Л обладают достаточно высокой производитель­ ностью, ибо в аппарат КБН-6 загружается 800—900 кг пряжи на шести бобинодержателях или навоях, а в аппарат ОБ-500-Л — до 500 кг. Аппараты довольно просты по конструкции и внедрение их в производство (в 50—60-х гг.) оказало существенное влияние на прогрессивное развитие пряжекрасильного производства, но к на­ стоящему времени конструкции их устарели. Главными их недо­ статками являются отсутствие устройства для создания в системах статического давления и механизированного затвора для крышки, которая закрывается и прижимается болтами вручную; значитель­ ную трудоемкость составляет пересадка бобин, намотанных на кар­

За последние 10—15 лет на предприятиях установлено много импорт­ ного оборудования современных конструкций для крашения пряжи в паковках, позволяющего вести процессы беления или крашения при высоких температурах и избыточном статическом давлении. В таких аппаратах процессы обработки значительно интенсифи­ цируются.

Также осваивается выпуск универсальных аппаратов для вы­ сокотемпературных способов крашения, беления и других мокрых обработок. К ним относятся универсальный красильный аппарат УКА-1, серийно выпускаемый с 1967 г. заводом Ивтекмаш, уни­ версальные пряжекрасильные аппараты УКБ-100 и УКБ-140, се­ рийно выпускаемые с 1968 г. Чебоксарским заводом Химтекстильмаш, и аппараты АКД-6, спроектированные в различных модифи­ кациях Костромским конструкторским бюро красильно-отделочного оборудования.

Универсальный красильный аппарат УКБ-100 предназначен для крашения и других видов мокрой обработки пряжи из химических волокон в бобинах под давлением при температуре до 130° С. Схема аппарата показана на рис. 106. В его состав входят: красильный котел-автоклав 2, бобинодержатель 5, демпфер 1 (бачок для транс­ портировки сжатого воздуха в систему), бак 3 для приготовления рабочих растворов и циркуляционная система 8. Установка работает в комплекте с сушилкой СКБ-100 (см. рис. 92); она снабжена мнемо­ нической схемой, оборудованной сигнальными лампами, позволяет вести наблюдение за технологическим процессом. Котел емкостью 1500 л изготовлен из нержавеющей стали. Крышка его поднимается и опускается при помощи пневмоцилиндра 4 и соединяется с котлом байонетным затвором, представляющим собой фланец, приваренный к обечайке котла. Он имеет паз, в который уложена резиновая прокладка лепесткового типа. По внутреннему диаметру фланца расположены выступы, которые могут входить в зацепление с вы­ ступами фланца крышки, для чего закрытую крышку достаточно слегка повернуть съемной рукояткой. Под лепестковую прокладку подается сжатый воздух, чем достигается надежная герметизация котла. Открывание или закрывание крышки производится обычно

втечение 15 с. Для большей безопасности работь! рекомендуется автоблокировка байонетного затвора, при которой нельзя открыть крышку в случае имеющегося давления в котле или нельзя впустить

вкотел сжатый воздух, если крышка закрыта не полностью. В ниж­ ней части котла расположен трубчатый теплообменник 6, в который может подаваться пар или холодная вода. Сверху теплообменник закрыт ложным днищем; в центре последнего сделано гнездо для насадки полой плиты-камеры бобинодержателя. На верхнем осно­ вании камеры имеются 43 отверстия для установки стержней с бо­ бинами, закрепленными сверху специальной шайбой и гайкойбарашком. На стержни насаживается обычно по пять бобин, которые