книги из ГПНТБ / Крашение хлопчатобумажной пряжи для пестроткачества в аппаратах Д. Б. Гринблат.1960 - 13 Мб

Приспособление для Опаливания, выпущенное фирмой Метлер, устроено следующим образом (рис. 12).

ливается довольно редко. Для улучшения качества выпускаемых тканей, особенно сорочечных, плательных и тканей для платков, на новостройках и реконструируемых старых фабриках следует

предусматривать опаливание пряжи.

II. ОТВАРКА И ОТБЕЛКА ХЛОПЧАТОБУМАЖНОЙ ПРЯЖИ

Как правило, пряжу, идущую на изготовление пестроткани, предварительно не отваривают и не отбеливают.

В некоторых случаях ткань отбеливают, вернее подбеливают непосредственно в красильных аппаратах. Пряжу перед краше­

нием для особо ответственного ассортимента тканей рекомен­

дуется отваривать, отбеливать и мерсеризовать, не исключая по­ вторных операций при отделке готовой ткани.

Не стремясь к глубокому освещению вопросов отварки, от­ белки и мерсеризации, считаем нужным остановиться на совре­ менных методах и современной аппаратуре, применяемых для подготовки пряжи, идущей на изготовление пестроткани.

ТРЕБОВАНИЯ К ВОДЕ В ОТДЕЛОЧНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Большое влияние на качество результатов отварки, отбелки,

крашения и других «мокрых» операций имеет вода. Современный'пряжекрасильный цех пестроткацкой фабрики средней мощ­ ности (производительностью 5—6 т пряжи в сутки) расходует

20

около 1000 Л13 воды, а с учетом расхода воды на беление и мер­

серизацию— в 2—3 раза больше. В связи с этим качество воды

является одним из решающих факторов успешной работы фаб­ рики.

Применение воды может быть связано с большими трудностя­ ми, вызываемыми ее жесткостью, наличием в ней механических загрязнений, а также солей тяжелых металлов и в первую оче­ редь железа и магния. Эти примеси могут не только загрязнить пряжу, но и отрицательно повлиятьна прочность крашения: частично связывать применяемые химические материалы, вызы­ вать выпадания красителя, приводящее к получению тусклых и марких окрасок. В 1 м3 воды при жесткости 1 мг-экв/д связы­ вается до 500 г 60%-ного олеинового мыла, в результате обра­ зуются нерастворимые в воде кальциевые мыла, склеивающие обрабатываемую пряжу. Жесткая вода способствует выпаданию азотолов, образует накипь на стенках и трубопроводах аппара­ туры. Наличие солей железа ухудшает качество отбелки и оттен­ ки окрасок, получаемых при использовании красителей некото­ рых марок.

Красильно-отделочные фабрики или цехи должны иметь хо­ рошо действующие водоочистительные сооружения. Известны специальные катионитовые водоочистительные станции и другие станции химической водоочистки. Там, где этих станций нет, сле­ дует «исправлять» воду непосредственно перед той или иной, опе­ рацией.

Не обязательно снижать жесткость воды до 0. Для практиче­ ских целей можно применять воду с жесткостью 2—8 лш-экв/л.

Постоянную жесткость можно устранить при добавлении кальцинированной соды. Ванну следует прокипятить и снять всплывшую пену.

Можно умягчить воду специальными препаратами — трилонами, фосфатами: гексаметафосфатом, тринатрийфосфатом (0,55 г!л на 1 мг-эк.в]л жесткости), известью, едким натром. Иногда при крашении можно применять мыло (что невыгодно из-за его дороговизны). Вместо мыла, неустойчивого к жесткой воде, иногда применяют специальные сульфированные жирные спирты — сульфорицинаты, не связываемые солями жесткости.

Для очистки воды от механических примесей необходимо от­

стаивать ее в резервуарах и профильтровывать через слой дро­ бленого антрацита, песка и гравия илипроводить коагуляцию с фильтрованием. В качестве коагулянта применяется сернокис­ лый глинозем и известь.

Если вода, применяемая при крашении на аппаратах, очи­ щена плохо, то раствор, прокачиваемый через пряжу, будет фильтроваться через нее, а механические загрязнения, содержа­ щиеся в воде, осядут на пряже, что ухудшит перемоточные свой­ ства пряжи, создаст условия коагуляции красителя и понизит прочность окраски [5].

21.

ОТВАРКА ПРЯЖИ

Отварка проводится перед белением и служит или для уда­

ления с хлопковых волокон, из которых изготовлена пряжа, ча­ стиц коробочек, восковых, жировых, пектиновых веществ и дру­ гих загрязнений, или для подготовки условий для удаления этих веществ в последующих процессах отбелки.

В результате отварки повышается капиллярность волокон,

причем заметное увеличение капиллярности наблюдается при от­

варке в присутствии вспомогательных неионогенных препара­ тов (ОП-7, ОГЫО). Продукты ОП получаются путем обработки изооктилфенола окисью этилена, взятой в различных количест­ вах, и являются хорошими эмульгаторами, смачивателями и вы­ равнивателями красителя.

Пряжу для пестроткани, как правило, отваривают либо при

температуре не выше 100’ в открытых аппаратах и аппаратах,

работающих без давления, либо, что теперь реже встречается, при более высоких температурах в бучильных котлах под давле­ нием.

Температура в бучильном котле зависит от давления:

При современных способах беления' пряжу чаще всего отва­ ривают в щелочных растворах в присутствии вспомогательных веществ— эмульгаторов, реже на воде или кислоте.

При использовании бучильных котлов пряжу отваривают в мотках. В аппаратах пряжу отваривают в мотках, бобинах и на

навоях. Продолжительность отварки 2—10 час. На некоторых фабриках отварку ведут в два приема, иногда с промежуточной

отбелкой. В Советском Союзе для отварки пряжи в бобинах при­

меняют аппараты ВБН-6 и ВБ-500-Л.

,Аппарат ВБН-6 служит для отварки пряжи в бобинах и основ на красильных барабанах, а аппарат ВБ-500-Л — только для отварки пряжи в бобинах.

Аппарат ВБ-500-Л состоит из герметически закрывающегося резервуара, в который вставляют две полусферические каретки со стержнями. На каждый стержень надевают по 10 бобин

(средний вес бобины 1 кг). В резервуаре аппарата проходят зме­

евики с глухим и острым паром; модуль ванны 1 :7.

22

Циркуляционная система аппарата состоит из центробежного насоса, обеспечивающего циркуляцию варочного раствора от пе­

риферии к центру и от центра к периферии паковки. Изменение

направления циркуляции осуществляется четырьмя клинкетами. В циркуляционной системе аппарата имеется пять вводов для подачи в аппарат варочной жидкости, холодной и горячей воды

и их перекачек-

Все задвижки и клинкеты аппарата имеют централизованное

гидравлическое управление, вынесенное на специальный пульт.

Рис. 13. Схема варочного аппарата ВБН-6

Ширина аппарата 4000 лш, длина —2550 мм.

Схема коммуникаций аппарата показана на рис. 13.

В настоящее время различные зарубежные фирмы для отвар­ ки и отбелки пряжи в бобинах и на навоях выпускают специаль­ ные закрытые аппараты (рис. 14), которые мало чем отличаются

от аппаратов, предназначаемых для крашения пряжи в бобинах

и на’ навоях.

Выполняются эти аппараты из антикоррозийных материалов,

в последнее время их стали изготавливать из нержавеющей хро-

моникелевомолибденовой стали. Для беления пряжи в бобинах успешно используются отечественные аппараты ОБН-6 и

ОБ-500-Л. Эти аппараты аналогичны аппаратам ВБН-6 и

ВБ-500-Л, но полностью выполнены из нержавеющей стали. Для отварки и отбелки пряжи без давления применяются аппараты с двухсторонней циркуляцией раствора (рис. 15) фирмы Мангейм-

Фридрихофельд. Резервуар для белящего "раствора выполнен из керамики, а коммуникаций —‘ из нержавеющей стали [6].

Для некоторых пестротканей, отбеливаемых в готовом виде, пряжу вместо отварки перед крашением только замачивают с

23

Рис. 14. Аппарат фирмы Смитт-Друмм для отбелки пряжи на навоях

Рис. 15. Схема белильной установки с двухсторонней циркуляцией

24

целью повышения капиллярности волокна. Так, -на фабрике име­

ни Желябова при кубовом крашении первоначально мотки пря­ жи замачивали на кипу в щелочном растворе с ализариновым маслом. В настоящее время вместо ализаринового масла при­ меняется ОП-Ю. Ванна используется восемь раз в течение сме­ ны. На первую ванну расходуют 210 г ОП-Ю и 5 л каустической соды уд. веса 1,260; на последующие ванны—по 30 г ОП-Ю и 0,7 л каустической соды. Время замочки 20 мин;, температура 90—9'5°, объем ванны 1400 л. После такой замочки пряжу красят в темные цвета без расхолаживания; перед крашением пряжи в светлые цвета применяют расхолаживание (промывку водой), хлопчатобумажную пряжу (особенно предназначенную для кубо­ вого крашения) после отварки рекомендуется обрабатывать в растворе кислоты. Иногда в красильцую ванну добавляют спе­ циальные препараты, уменьшающие действие содержащихся в хлопке поливалентных металлов на применяемые красители.

ОТБЕЛКА ПРЯЖИ

Отбелка хлорной известью и гипохлоритом

До последнего времени хлопчатобумажнуюшряжу, предназна­

чаемую для белоземёльных пестротканей, отбеливали хлорсо­

держащими окислителями — гипохлоритом и хлорной известью. Перед белением ее отваривали, а затем спиртовали в растворе

хлорной извести или гипохлорита натрия.

На Семеновской красильно-отделочной фабрике применяли следующий режим беления пряжи, предназначенной для изготов­ ления пестроткани.

После отварки в бучильном котле пряжу тщательно промыва­ ли, затем спиртовали в течение четырех часов раствором хлор­ ной извести концентрацией 1 а/л активного хлора. После спуска белящего раствора пряжа отлеживалась 1—1,5 часа, после чего ее промывали около четырех часов холодной водой. В течение 3 часов проводили кисловку пряжи серной кислотой (5 г/л). Кис­ лованную пряжу обрабатывали раствором, содержащим бисуль­ фит уд. веса 1,345, а затем промывали 4—5 часов.

Аналогично проводили бел'ение пряжи гипохлоритом натрия. Раствор гипохлорита натрия приготовляли путем насыщения раствора едкого натра жидким хлором либо обменным разло­ жением хлорной извести и кальцинированной соды. Приводим один из рецептов приготовления гипохлорита.

В 100 л холодной воды растворяют 25 кг хлорной извести и добавляют теплый раствор 15 кг кальцинированной соды в 50 л воды. Раствор хорошо размешивают, доливают в него холодную воду до 250 л и отстаивают 12—16 час. Отстоявшийся прозрач­ ный раствор гипохлорита сливают. В результате получается 150—170 л раствора гипохлорита натрия с содержанием-актив-

25

кого хлора около 32 г/л. Удельный вес этого раствора 1,050— 1,051.

Преимущество отбелки гипохлоритом по сравнению с отбел­

кой хлорной известью заключается в основном в простоте очи­

стки белильного раствора и удаления продуктов распада гипохло­ рита, что позволяет в некоторых случаях исключить кисловку.

Отбелка перекисью водорода

Способ беления перекисью водорода запатентован еще в

1900 г., но до 30-х годов почти совсем не применялся из-за доро­ говизны перекиси водорода и отсутствия необходимой аппара­ туры.

В конце тридцатых годов перекисную отбелку стали широко

применять для беления тканей, а затем и пряжи. При перекис­ ном белении получается минимальная деструкция целлюлозного волокна, лучше сохраняется его прочность, при незначительной потере в весе белизна оказывается более высокой и устойчивой.

Естественные красящие вещества полностью отбеливаются.

Отбеливающее свойство перекиси водорода основано на раз­ ложении перекиси на воду и кислород. Белящее действие пере­ киси водорода проявляется лучше всего в. щелочной среде при температуре 80—85°.

Из-за низкой устойчивости щелочных растворов перекиси во­ дорода может происходить повреждение волокна интенсивно вы­ деляющимся кислородом, поэтому для стабилизации щелочных растворов перекиси водорода приценяются стабилизаторы.

Техническая перекись водорода выпускается концентрацией 27—31% под названием пергидроль. Для 27%-ного пергидроля предусматривается содержание активного кислорода не менее

1'2,9% при плотности раствора 1,104 и температуре 15,5° При­ меняемый в текстильном производстве пергидроль стабилизи­ руется пирофосфорнокислым натрием (не выше 1 г/л)-

При хранении пергидроль частично разлагается, поэтому со­ суды для его хранения нельзя плотно закупоривать. Необходи­ мо учитывать, что разложение пергидроля ускоряется под дей­ ствием солнечного света и при нагревании, а также при попада­ нии в него различных загрязнений. Хранить пергидроль можно в стеклянных бутылях или резервуарах из алюминия, с содержа­ нием чистого алюминия не менее ’ 99,3%, при температуре от

+30° до —20". При хранении пергидроля в алюминиевых сосу­

1 кг хлорной извести выделяется около 100 г активного кислоро­ да, то из 1 кг 30 %-ной перекиси водорода выделяется около

140 г активного кислорода,

26

Пряжу перед отбелкой в перекисной ванне не следует тща­ тельно отваривать, так как перекись водорода в этом случае очень быстро разлагается.

Стабилизирующее действие силиката натрия, обычно приме­ няющегося для перекисной отбелки, проявляется слабо, если в ванне не содержится некоторое количество естественных приме­ сей, содержащихся в хлопковом волокне. Таким образом, под­ готовка для перекисного беления, состоящая из легкой отварки в течение 1 часа без давления, в присутствии смачивателя, яв­ ляется достаточной, так как при этом удаляется требуемое ко­

личество примесей, а стабилизирующее действие хлопкового во­ локна на перекись водорода не снижается.

холодной водой.

При белении мерсеризованной пряжи в результате образо­ вания оксицеллюлозы в процессе подбелки может наблюдаться некоторое ослабление прочности волокна.

При введении в белящую ванну вместо едкого натра кальци­ нированной соды образование оксицёллюлозы за счёт более слабых щелочных свойств углекислого натрия удается снизить до минимума.

Белизна при перекисном белении пряжи достигает 80% и

более, а капиллярность волокна значительно повышается-

Беление перекисью водорода следует производить в оборудо­ вании, выполненном из материала, не подвергающегося корро­

зии. Нельзя применять оборудование, изготовленное из обычной

стали. В крайнем случае такое оборудование можно применять-

только после обмазки специальным цементно-известковым со­ ставом.

Оригинальную установку для перекисного беления пряжи спроектировал инж. Э. С. Фукс. В настоящее время эта установ­ ка работает на прядильно-ниточном комбинате имени Кирова.

Установка состоит из резервуара емкостью 4000 л. В резер­ вуар загружается 600 кг пряжи. Центробежный насос марки XH3-6-30 производительностью 60 мР/час с электродвигателем мощностью 6 кет обеспечивает одностороннюю циркуляцию бе­ лящего раствора сверху вниз. Вал насоса из обычной стали заме­ нен валом из нержавеющей стали. Подогревается раствор глу­

27

хим змеевиком, расположенным под ложным дном резервуара.

Раствор приготовляют в двух заготовительных баках, выпол­

ненныхиз нержавеющей стали, емкостью по 2500 л каждый.

Химические растворы в заготовительные баки подаются сжатым воздухом посредством монтежю.

Вся установка, коммуникации, змеевики изготовлены из нержавеющей стали марки 1Х18Н9Т (ЭЯ1Т). Устройство уста­

новки показано на рис. 16.

Рис. 16. Установка для перекисного беления пряжи системы инж. Э. С. Фукс

Резервуар установки высотой 2 м и диаметром 1,6 м имеет внутри ложное дно и дырчатый стояк 1.

Центробежным насосом 2 осуществляется циркуляция беля­ щего раствора по трубопроводам 3, 4 (сверху вниз). Из за­ готовительных баков в аппарат раствор подается по трубопрово­ ду 5. Подогревается раствор в заготовительных баках и резер­ вуаре аппарата змеевиками с глухим паром, регулируемым па­ рораспределителем 6- Монтежю 7 емкостью 50 л с помощью сжа­ того воздуха подает растворы химических материалов в заго­ товительные баки.

Для контроля концентрации активного кислорода служит

прибор, изготовленный ЦНИХБИ, который измеряет газообраз­

ный, кислород, выделяющийся в результате реакции между ва­ рочной жидкостью, содержащей перекись водорода, и марган­ цевокислым калием.

28