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

2 00 О БО Р У Д О В А Н И Е Д Л Я К Р А Ш Е Н И Я Т Е К С Т И Л Ь Н Ы Х МАТЕРИАЛОВ

Оборудование для крашения штучных изделий (пуловеров, кофто­ чек, чулок, перчаток и др.) применяется в трикотажной промышлен­ ности. Получили распространение красильные барабаны КБ-50-1

иКТ-100, универсальные чулочно-формировочные машины УКФ-60

идр.

К р а с и л ь н ы й б а р а б а н КБ-50-1 представляет собой пер­ форированный цилиндр (барабан) из нержавеющей стали, разделен­ ный радиальными плоскими перфорированными перегородками на

мешивание раствора и ровноту окраски. Объем красильной ванны ' составляет 1,1 м3, загрузка материала — 50 кг, модуль ванны при крашении 20, т. е. довольно большой. В этой же машине осуще­ ствляется и промывка изделий. Красильные барабаны КТ-100 имеют аналогичную конструкцию, но отличаются размерами и числом сек­ ций (девять), так как помимо радиальных перегородок барабан еще разделен по длине поперечными перегородками на три части; товар­ ная емкость машины составляет 100 кг. В машинах КБ-50-1 и КТ-100 предусмотрены автоматическое регулирование температуры раствора в ванне.

К р а с и л ь н о - ф о р м и р о в о ч н ы е м а ш и н ы пред­ ставляют собой современные конструкции машин, в которых могут

202 О Б О Р У Д ОВ А Н ИЕ Д Л Я К РА ШЕ НИ Я Т Е К С Т И Л Ь Н Ы Х МАТЕРИАЛОВ

соединяться в единый процесс следующие операции: стабилизация, подготовка к крашению, крашение, промывка, аппретирование и сушка. Предложен ряд оригинальных машин, принцип действия ко­ торых состоит в том, что чулки надеваются на плоские формы, уста­ новленные на подвижных каретках, перемещающихся через соответ­ ствующие камеры, в которых они обрабатываются растворами мето­ дом разбрызгивания с помощью форсунок.

Универсальные красильно-формировочные машины УКФ-60 вы­ пускаются в нескольких модификациях. Все технологические опера­ ции, включая сушку, соединены в один непрерывный процесс. Кра­ шение осуществляется методом распыления красильного раствора при температуре свыше 100° С под давлением на чулки, надетые на пло­ ские формы. Основные технологические операции — стабилизация, крашение и промывка, совмещенная с аппретированием, произво­ дятся в разъемном цилиндрическом котле со сферическими днищами (рис. 113). Нижняя часть его 1 установлена неподвижно и к ней подведены все трубопроводы (пара, воды, рабочих растворов, воз­ духа).

Верхняя часть <3 выполнена в виде колпака, который можно поднимать вверх с^помощью подъемного механизма 4. Обработка чулок в камере осуществляется при давлении 300 кН/м2. Колпак и нижнюю часть котла можно герметически соединять при помощи за­ порного кольца. Внутри камеры смонтирована система распыления 2 (179 форсунок), в которую поступает красильный или промывной рас­ твор или сжатый воздух. Красильный раствор из бака 13 отмери­ вается дозатором 12 и разбавляется водой из бака 14. Смешение про­ исходит в трубопроводе. Для получения промывного раствора дозы воды и аппрета отмеряются в баках 10 и 11 и также смешиваются в трубопроводе. Система дозирования работает автоматически. После промывки окрашенных чулок камера продувается профильтрованным сжатым воздухом. Сушка горячим воздухом осуществляется в ка­ мере 9 с помощью вентиляторов 8 и калориферов 5. Конструкция кареток 6 предусматривает быструю замену форм одних размеров другими. Всего агрегат имеет три пары кареток, в каждой по 30 форм. Формы могут наклоняться на некоторый угол, что облегчает наде­ вание и съем чулок (вручную). Каретки движутся парами так, чтобы две из них находились в котле, две на сушке и две на разгрузке и загрузке. Их перемещение осуществляется системой фрикционных колес 7. По сравнению со способами крашения чулок на красильных барабанах КТ-100 с отжимом в центрифуге и формированием на спе­ циальных машинах ЧФО-70У, способ обработки чулок на агрегате УКФ-60 облегчает условия труда и повышает его производитель­ ность в два раза по капроновым ив 1,25 раза по хлопчатобумажным чулкам и составляет 215—450 пар чулок в 1 ч. Габариты агрегата 5,7 X 2,8 X 3,9 м. Последняя модель УКФ-60М-4 имеет уже не три, а четыре пары кареток и две дополнительные подсушивающие ка­ меры.

§7. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ НЕПРЕРЫВНЫХ СПОСОБОВ КРАШЕНИЯ

ИПРОМЫВКИ ТКАНЕЙ

Краткая характеристика машин красильно-промывных линий

Способы непрерывного крашения тканей как наиболее производи­ тельные получили широкое распространение в особенности в хлопча­ тобумажной, льняной и шелковой промышленности. В ассортименте шелковых тканей имеются такие, которые требуют обработки без натяжения, легко осуществляемой на барках; тем не менее значи­ тельная часть тканей из вискозного штапельного волокна и смеси искусственных и синтетических волокон с хлопком и льном успешно обрабатывается на линиях непрерывного крашения. Несколько слож­ нее протекает внедрение непрерывных способов крашения шерстяных тканей, а крашение трикотажных полотен производится преимуще­ ственно периодическими способами (в барках, на навоях), но уже разработаны и внедряются способы непрерывного крашения жгутом или врасправку. Линии и агрегаты для непрерывного крашения тка­ ней комплектуются на основе базовых машин, которые могут агре­ гироваться друг с другом в различных вариантах, отвечающих за­ дачам конкретного технологического процесса. В состав линий могут входить плюсовки, проходные красильные коробки, запарные камеры, воздушные зрельники, промывные коробки закрытого или открытого типа с устройствами для интенсификации промывки, раз­ личные отжимные устройства, машины для сушки или для терми­ ческой обработки и др. При агрегировании машин, как правило, ис­ пользуются двигатели постоянного тока с механизмами для плавного регулирования скоростей машин с помощью роликовых компенса­ торов, создающих постоянное натяжение ткани. Рассмотрим особен­ ности некоторых машин непрерывного действия.

Плюсовки — важнейшие и наиболее распространенные машины для непрерывных процессов беления, крашения и аппретирования тканей. Они предназначены для притирки тканей рабочими раство­ рами и равномерного отжима по ширине полотна. Таким образом, про­ цесс крашения протекает при самом малом модуле ванны, близком к единице. Эффект пропитки и отжима зависит от многих факторов: удельного давления в жале валов и ширины полоски соприкоснове­ ния, скорости движения ткани, продолжительности ее обработки раствором температуры нагрева и состава пропиточной ванны, свойств самой ткани и др. Напомним, что высокая интенсивность нагрузки увеличивает эффект отжима, но до известного предела, который на­ ступает примерно при давлении 80 кН/м. Широкая полоска прижима приводит к снижению степени отжима, но при этом улучшается ка­ чество пропитки ткани раствором; высокая скорость движения ткани снижает продолжительность обработки. Комбинированием многих факторов можно подобрать наиболее оптимальные условия обработки. Плюсовки выпускаются двух-, трех- и четырехвальные. От них тре­

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

буется в первую очередь хорошая пропитка, а сильный отжим не обязателен. Поэтому для плюсовок обычно применяют валы среднего диаметра (300—400 мм) с толстым резиновым покрытием, которое образует довольно широкую полоску прижима в жале валов, что способствует более интенсивному продавливанию раствора краси­ теля в толщу ткани.

Для плюсовок легкого типа применяются рычажно-грузовые способы прижима валов, но они не обеспечивают ровноты отжима по ширине ткани и поэтому заменены плюсовками с пневматическими и реже с гидравлическими способами прижима (для тяжелых кон­ струкций). Степень ровноты отжима у таких плюсовок значительно выше, чем у плюсовок с рычажно-грузовыми способами прижима, но все же не идеальна в силу прогиба валов, различия в диаметрах мем­ бран, поршней, прессов или сил трения в механизмах прижима. Наиболее высокую ровноту отжима по ширине ткани обеспечивают плюсовки с валами уменьшенного прогиба или с «плавающими» валами фирмы «Кюстерс», а также плюсовки с пневматическим спо­ собом равномерного прижима валов или с прижимом валов по способу Акваролл (см. рис. 8, 9, 17 и 18). Попутно отметим, что плюсовки даже с идеальным прижимом валов не могут обеспечить абсолютной равномерности отжима большинства тканей в силу того, что в уточных нитях всегда остается на 10—20% влаги больше, чем в основных, из-за различия в их^структуре. Но эта структура равномерно рас­ пределяется по всей ширине ткани.

Плюсовки выпускаются с различным расположением валов — вер­ тикальным, горизонтальным, наклонным или фигурным. На рис. 114 показаны следующие примеры схем плюсовок.

Двухвальная плюсовка с вертикальным расположением валов — самая простая конструкция. Ванна без вытеснителя, имеющийся избыток раствора приводит к накоплению в нем загрязнений. Отжа­ тый раствор стекает по ткани, вспенивается, образуя затеки, вызы­ вающие колебания оттенка окраски, особенно при остановах (а).

Аналогичная плюсовка с наклонным расположением валов; объем ванны уменьшен вытеснителями, что позволяет ускорить замену рас­ твора свежим, снизить накопление в ванне загрязнений и уменьшить потери растворов на остаточную ванну. Затеки и вспенивание рас­ твора остаются (б).

Двухвальная плюсовка с ванной, размещенной непосредственно в жале горизонтально расположенных валов, заправка ткани непо­ средственно через ванну предупреждает вспенивание и образование затеков. В таких ваннах ткань находится очень короткое время (меньше секунды), что отрицательно сказывается на пропитке. С торцов валов ванна ограничивается плоскостями, прижатыми по окружности вала к резиновому покрытию, что усложняет конструк­ цию (б).

Трехвальная плюсовка с вертикальным расположением валов обеспечивает повышенную длину заправки, два погружения тканф

в ванну и два отжима, что усиливает эффект пропитки. Вертикальное расположение валов способствует уменьшению габаритов машины по длине. Затеки, вспенивание и загрязнение раствора остаются (г).

Трехвальная плюсовка с наклонными валами отличается от пре­ дыдущей наличием вытеснителей, но несмотря на малый объем ванны, заправочная длина не уменьшается (3).

Трехвальная плюсовка с фигурным (по треугольнику) располо­ жением валов обеспечивает удаление воздуха из ткани методом от­

жима перед входом ее в ванну, что повышает эффект пропитки. Так как жала валов опущены в раствор, затеков раствора не обра­ зуется (е).

Четырехвальная плюсовка фибе фирмы «Беннингер» имеет ванну, образуемую четырьмя жалами валов. Здесь тоже происходит обезвоздушивание ткани методом отжима сухой ткани; затеки и вспенивание раствора исключаются (ж).

На рис. 114, з показана одна из конструкций вытеснителя. Полая часть вытеснителя может наполняться инертной жидкостью, которая подогревается и позволяет стабилизировать температуру раствора в ванне. Сама ванна также может иметь паровую рубашку, преду­ преждая остывание раствора. Подъемом и опусканием вытеснителя можно регулировать объем ванны.

Помимо рассмотренных схем плюсовок существуют десятки дру­ гих, но принципиальных отличий они не имеют. Современные плю­ совки могут оснащаться регуляторами скорости движения ткани, температуры раствора, степени отжима. Перед жалом валов плюсовок устанавливаются предохранительные планки для защиты рабочего от попадания в жало валов. Такой защитной планкой может слу­ жить расправительная планка или труба со спрыском. Плюсовки

206 О Б О Р У Д ОВ А НИ Е Д Л Я К РА Ш Е Н И Я Т Е К С Т И Л Ь Н Ы Х МАТЕРИАЛОВ

могут агрегироваться с другими машинами, при этом между машинами устанавливают роликовые или лотковые компенсаторы. Выпу­ скаются плюсовки двух- и трехвальные ПЛД и ПЛТ с рабочей ши­ риной 120—220 см, вертикальным расположением валов, ваннами без вытеснителей и пневматическим (мембранным) прижимом валов.

Плюсовки оборудуются приводом постоянного тока; синхрониза­ ция скоростей агрегированных машин обеспечивается при помощи компенсатора, скорость движения ткани достигает 125 м/мин.

Запарные камеры непрерывного действия — неотъемлемая часть линий для плюсовочно-запарных способов крашения. Для крашения тканей из целлюлозных волокон применяются камеры атмосферного давления с температурой запаривания 100—105° С. Крашение тканей из синтетических волокон, например полиэфирных, осуществляется в камерах для высокотемпературного крашения, в которых проис­ ходит запаривание насыщенным паром при температуре 120— 140° С и выше. Такие камеры работают при избыточном давлении, и устройство их совершенно идентично запарным камерам для беления (см. выше). Напомним, что эти камеры оснащаются герметическими затворами для входа и выхода полотна и обеспечения герметичности камеры. Выпускаются роликовые запарные камеры, входящие в состав линий для плюсовочно-запарного крашения. Камеры изготовлены из чугунных плит. Потолочные плиты обогреваются паром, что пре­ дотвращает образование капели. В камерах имеются четыре ряда ро­ ликов, причем ролики верхнего и двух промежуточных рядов — приводные, а ролики нижнего ряда —• направляющие. Приводные ролики состоят из двух секций. Каждая секция имеет привод, а для синхронизации скоростей предусмотрены роликовые компенсаторы. Таким образом натяжение ткани в камере регулируется.

Для создания в камере атмосферы насыщенного и нагретого до 100— 105° С пара на дне ее установлен поддон, наполненный горячей водой, подогреваемой паровым калорифером. Камера также обогре­ вается калориферами, острым паром и горячей потолочной плитой. В местах входа и выхода ткани из камеры устраиваются предкамеры, из которых вентиляторы отсасывают паровоздушную смесь, что исклю­ чает парение. Кроме того, к выходной части камеры присоеди­ няется ванна с гидравлическим затвором, который заправляется по мере необходимости. Заправочная длина ткани в такой камере со­ ставляет 60 м, что позволяет запаривать ткань в течение 60 с при скорости движения 60 м/мин. Ивановское СКВ КОО сконструировало новую запарную камеру марки КЗР-4/120, которая имеет четыре секции вместо двух и длину заправки 120 м, что позволяет увеличить длительность запаривания или увеличить скорость движения ткани.

В красильном производстве получили распространение пере­ движные запарные камеры для крашения по способу Пэд-ролл. Они совершенно идентичны запарным камерам, применяемым для беления ткани по такому же способу (см. выше).

Красильные коробки на выпускаемых современных красильных линиях уже не встречаются, но в производственной практике при­ меняются на агрегатах для сернистого крашения. Они представляют собой закрытые ванны с гидравлическими затворами для входа и выхода ткани, которая движется по направляющим роликам и от­ жимается на выходе из машины парой валов. Внутри ванны имеются дырчатые трубки для подачи острого пара, таким образом в коробках чередуются процессы окраски и запаривания. Такая интенсификация процесса сернистого крашения позволяет получить более глубокие окраски.

Промывные коробки находят применение в поточных красильных линиях. В зависимости от назначения они.могут быть закрытого типа

сподпаркой и гидравлическими затворами или открытого типа с при­ водными тканенаправляющими роликами. Эти коробки выпускаются

сразличными элементами для интенсификации промывки: отжим­ ными валами, ребристыми роликами, спрысками и др.

Всостав поточных линий входят сушильные машины для кон­ тактной или конвективной сушки. Для подогрева или термической обработки ткани в состав линий можно включать камеры инфракрас­ ного обогрева, термозрельники и другие машины, необходимые для осуществления технологического процесса. Включаемые в состав линий машины можно назвать базовыми; их можно унифицировать

иагрегировать в различных вариантах.

Красильно-промывные линии и агрегаты

Линии комплектуются из базовых машин и агрегируются в ва­ рианте, отвечающем конкретному технологическому процессу. В большинстве случаев линии или агрегаты могут быть пригодны для крашения различными классами красителей. Однако при создании таких линий следует стремиться к тому, чтобы все машины исполь­ зовались эффективно и не простаивали из-за ненадобности. Большую роль играет унификация линий, которая способствует взаимозаме­ няемости машин, упрощает организацию ремонта , оборудования, подготовку рабочих кадров и т. п.

Линии мыльнопромывная ЛМП-120, красильно-запарная ЛКЗ-120, кубозолевого крашения ЛКК-120 унифицированы и спроек­ тированы Ивановским СКВ КОО на базе опытно-промышленного образца универсальной красильной линии УКЛ-120. Состав линий приведен в таблице, а схема ЛКЗ-120 — на рис. 115.

Машины линии УКЛ-120 аналогичны машинам других рассма­ триваемых линий, в состав которых вошли модернизированные машины. Линия УКЛ-120 имеет такой состав машин, который поз­ воляет использовать ее как ЛКЗ-120 или ЛКК-120, куда входят все машины промывной линии ЛМП-120. Назначение линии ЛКЗ-120 — крашение врасправку хлопчатобумажных (отбеленных или отварен­ ных) и вискозно-штапельных тканей по плюсовочно-запарному