книги из ГПНТБ / Крашение хлопчатобумажной пряжи для пестроткачества в аппаратах Д. Б. Гринблат.1960 - 13 Мб
.pdfКрашение кубовыми красителями в закрытых «аппаратах представляло до последнего времени ■некоторые трудности. В настоящее время разработана технология крашения по вос
становительному и суспензионному способам, обеспечивающая хорошее качество крашения. Крашение по лейкокислотному спо собу производится редко из-за "сложности технологии.
Пряжа, окрашиваемая кубовыми красителями, идет для из готовления сорочечных и плательных тканей,-носовых платков, пижамных тканей с атласной полоской, шотландок с крупной клеткой, махровых изделий и специальных тканей. Все эти ткани изготовляются из окрашенной и суровой пряжи. К ров-
ноте и прочности их окрасок предъявляютсявысокие требования, так как в большинстве своем эти ткани подвергаются после дующей отварке, мерсеризации и отбелке.
Следует иметь в виду, что при перекисном белении пестро тканых изделий нарушение температурного режима и избыток щелочи приводят к тому, что красители, прочные к перекисной отбелке в' нормальных условиях, могут давать належки при
непрерывном способе беления в большом компенсаторе или
в котлах при обычном способе перекисной отбелки [15].
При аппаратном крашении кубовыми красителями основное внимание обращается на качество намотки на перфорирован ные патроны и красильные барабаны. В зависимости от конст рукции аппарата подбираются оптимальные плотности и вес паковки.
Диаметр ствола красильного барабана и’ расстояние между его фланцами, диаметр перфорированного патрона бобины так же оказывают влияние на результаты крашения. Чем больше диаметр ствола барабана или патрона, тем тоньше слой пряжи
при однаковом номере и постоянном весе пряжи.
Так как црашение, как правило, 'ведется при модуле ванны 1:10, 1 : 15, следует учитывать предел растворимости кубовых
красителей при крашении в темные цвета* .
Для затирки красителей, производимой при приготовлении маточного куба,ч.следует применять вещества, не вызывающие пенообразования при циркуляции красильного раствора в аппа рате. Хорошо затираются кубовые красители на ализариновом масле, глицерине или нейтрализованном контакте.
Кубовые1 красители, как указывалось выше, чрезвычайно быстро выбираются волокном, в результате чего получается неравномерная окраска пряжи по слоям — разнотон. Для тор можения процесса крашения в ванну вводятся вспомогательные вещества — столярный клей, сульфитцеллюлозный экстракт,
ОП-ГО, ОС-20, перегаль и т. д. Кроме того, скорость выбирания может быть замедлена понижением температуры красильной ванны.
Разработанный и внедренный автором в 1951 г. метод кра шения, условно названный пропиточно-восстановительным, пред
4. Зак. 1386 49
усматривает пропитку основ на красильных барабанах или пря жи в бобинах лейкораствором кубового красителя при темпера туре 15—20° в течение 30—45 мин. с последующим постепенным
повышением температуры до оптимальной, свойственной данно му красителю fl6K
Направление циркуляции красильного раствора следует из
менять в начале крашения |
через 2—5 мин., а |
после |
первых |
30 мин. крашения — через 40—15 мин. |
|
добавке |
|
Имеются рекомендации |
(ИвНИТИ) о порционной |
||
маточного раствора куба в |
четыре приема при |
постепенном |
|
охлаждении красильного раствора, но эти рекомендации даются только' для случаев крашения в цвета средних тонов (1 —1,5% красителя от веса пряжи).
При суспензионном крашении в’ аппаратах следует применять
только высокодисперсные красители. Приготовленную с суль фитцеллюлозным экстрактом суспензию красителя прокачива ют через пряжу со сменой циркуляции в течение 20—30 мип., при температуре 60—80°, после чего добавляют едкий натр и гидросульфит и продолжают красить еще 30—50 мин.
Обработка пряжи после крашения оказывает значительное
влияние на качество окраски. Обычно |
в закрытых |
аппаратах |
необходимо принудительное окисление |
красителя окислителя |
|
ми — хромпиком с уксусной кислотой, |
перекисью |
водорода, |
перборатом или двумя последними в сочетании с уксусной кис лотой при температуре 40—65°.
При плохо промытой пряже окислитель, действуя на часть
.лейкораствора красителя, не вымытого из пряжи, осаждает остатки красителя, которые отфильтровываются на пряже. По этому рекомендуется тщательно отжимать пряжу перед и после промывки и только после этого вести процесс окисления. Кислов ка, которая иногда проводится для ускорения процесса окис ления пряжи в мотках, при аппаратном крашений не рекомен дуется. После окисления необходимо тщательно промы-ть пряжу
(лучше теплой водой) и обработать мыльно-содовым раство
ром.
Обработку окрашенной пряжи — промывку, ркисление и мыловку — можно вести на специальном устройстве при подаче раствора от центра. В красильном аппарате эти обработки про водят в два хода, т. е. от центра к периферии и от периферии к центру.
Если пряжа отжимается после крашения в аппарате путем пропарки острым паром, то необходимость мыловки для боль шинства кубовых красителей отпадает.
После пропарки окраска пряжи приобретает чистоту й высо кую прочность, как после мыловки [17].
Большое значение для качества кубового крашения имеет циркуляция раствора, обеспечиваемая работой насоса, являюще гося основным рабочим органом аппарата.
50
Последнее время подсчет скорости циркуляции красильного раствора в аппарате ведется по количеству литров растворов, которое прокачивается через 1 кг окрашиваемой пряжи в тече ние. 1 мин.
В Германии красильные аппараты конструируются из расче та производительности насоса порядка 10—12 л/мин на 1 кг
окрашиваемой пряжи. Немецкие специалисты такую скорость циркуляции считают достаточной. Однако американские спе циалисты полагают, что она недостаточна. Современные амери канские аппараты проектируются с насосами, обеспечивающими скорость циркуляции раствора в пределах 17—35 л/мин на '1 кг окрашиваемой пряжи. Такая скорость соответствует производи
тельности. насоса порядка 11 мР/мин для аппарата на 500 кг
пряжи.
Американские специалисты считают, что основным показа
телем, обеспечивающим ровнбту окраску,'является скорость цир куляции раствора через бобину, которая может определяться только мощностью насоса. По их мнению, при скорости цирку
ляции раствора от 25 л/мин -и выше на 1 кг окрашиваемой
пряжи уменьшается влияние неровноты намотки и высокой ско рости выбираемости кубовых красителейОни утверждают, что при такой скорости циркуляции всегда получается удо влетворительный прокрас. <
Насосы для красильных аппаратов бывают в основном двух типов: центробежные и коловратные. В последнее время от ко ловратных насосов для оснащения пряжекрасильных аппаратов отказываются, так как эти насосы быстро изнашиваются и вы ходят из строя.
Современные центробежные насосы обеспечивают давление циркулирующего раствора порядка 2,5—4 атм при скорости до 3000 об/мин. Эти .насосы иногда оснащаются приспособлением
•для изменения направления циркуляции раствора, а иногда системой автоматики с программным устройством.
Последние модели 1957 г. фирмы Тисс оснащены-новым на сосом турбинного типа. Этот насос более производителен, чем выпускавшиеся ранее центробежные насосы. Для переключения направления циркуляции красильного раствора использован
реверсивный электродвигатель, благодаря чему значительно сокращены коммуникации и отсутствуют специальные приспо собления для переключения ходов циркулирующей жидкостиПреимуществом нового насоса является устранение, гидравли ческих ударов в аппарате, которые могут возникнуть в момент переключения циркуляции. При переключении циркуляции
электродвигатель насоса автоматически останавливается; при его. включении обеспечивается постепенное нарастание давления в аппарате.
Насосы, которыми оснащено большинство современных пря
жекрасильных аппаратов, не могут работать при |
температуре |
4* |
51 |
кипения: резко падает давление.из-за явления кавитации. Во всасывающем трубопроводе насоса создается разрежение. Если
температура раствора близка к кипению, начинается образование пузырей, крыльчатка насоса перестает забирать раствор и на сос начинает работать вхолостую. В насосах некоторых сис тем для уменьшения .возможности возникновения явления ка витации предусмотрены холодильники, охлаждающие корпус и подшипники насоса.
Иногда явление кавитации .может наблюдаться при заса сывании воздуха через сальники насоса и при более низких тем пературах—в насосе, вокруг крыльчатки, образуется воздушный пузырь. В результате прорыва такого пузыря из насоса в резер
вуар аппарата может произойти гидравлический удар, способ ный деформировать ствол красильного барабана:
При крашении кубовыми красителями иногда для получения лучшей ровноты крашения следует температуру красильного
раствора поддерживать выше оптимальной, указанной в про спектах. Чтобы предотвратить разложение куба при повышен ной температуре крашения, рекомендуется для стабилизации красильного раствора в красильную ванну добавлять глюкозу,
нитрит натрия или триэтаноламин с нитритом натрия [18].
Крашение "пряжи для пестроткани холодными красителями на аппаратах производится довольно редко. Как при крашении пряжи в мотках, так и при крашении в бобинах, и на красильных барабанах процесс получения окраски холодными красителями складывается из трех основных операций:
1)грунтовки пряжи нафтолом;
2)проявления или сочетания с диазолем или диазотирован
ным амином; 3) обработки и мыловки.
При аппаратном крашении большое значение имеет субстан тивность азотолов (нафтолов): только азотолы, обладающие высокой 'субстантивностью, могут применяться при крашении холодными красителями ' в аппаратах.
Для получения удовлетворительных результатов при краше нии холодными красителями необходима мягкая вода (не выше 2—4° жесткости), обеспечивающая полную растворимость азотола, хотя защитные коллоиды — ализариновое масло и дру гие сульфорицинаты — предотвращают выпадание азотола.
Грунтовка продолжается 30—40 мин. со сменой циркуляции раствора-
Для получения высокой прочности окраски особое значение имеет обеспечение необходимой степени отжима. Обычно пряжу отжимают в центрифуге для пряжи на каретке аппарата без съема бобин (или-на красильном барабане), после чего каретку с бобинами или красильный барабан с намотанной на него пряжей ставят в аппарат для сочетания красителя на волокне.
52
Лучшие результаты получаются, если бобины перед сочетанием подсушивают.
При сочетании циркуляция раствора в аппарате должна быть от периферии к центру, причем первые порции диазораст вора необходимо удалять в канализацию, так как диазораствор частично смывает с волокна азотол, образуя в раствофе азо краситель, который может отфильтровываться на волокне, давая окраску, не прочную к трению. Обычно первые порции диазо
раствора, уходящие в канализацию, связывают весь смываемый азотол.
Прекращение образования - красителя в растворе проверяют при помощи фильтровальной бумаги, пропитанной азотолом.
Перед сочетанием рекомендуется предварительно охладить
пряжу и смыть не адсорбированный подокном азотол. Промыв ка хлопчатобумажной пряжи, грунтованной .высокосубстантив ными азотолами, проводится щелочным раствором поваренной соли: 10 г соли и 7,5 мл едкого натра уд. веса 1,357 на 1 л- кра сильного раствора.
Для промывки грунтованной штапельной пряжи рекомен дуется брать 30—40 г/л поваренной соли и 2 г/л соды кальци нированной. Такого рода промывка перед сочетанием улучшает прочность окраски холодными красителями [19].
В последнее время для крашения синтетических волокон, а
также шерсти и хлопчатобумажной пряжи стали применять высокотемпературное крашение. Крашение при температуре вы ше 100° обеспечивает высокое качество окраски, увеличивает производительность аппаратуры и снижает стоимость крашения.
Практикой доказано, что красильный раствор тем легче про ходит через окрашиваемый материал, чем выше его темпера
тура.
VI. АППАРАТЫ ДЛЯ КРАШЕНИЯ ПРЯЖИ В МОТКАХ
Способ крашения пряжи в мотках известен давно. Пряжу на специальных палках вносят в красильную барку, подогре ваемую змеевиком, после чего ее определенное время перио дически переворачивают.
Еще в прошлом веке начали заменять ручной труд красиль щика механическим. Появились механические барки системы Вильсона, где мотки, надетые на съемную раму, вращались в
красильном растворе, появился аппарат системы Гуссона, в
котором впервые был применен пропеллерный насос для одно сторонней циркуляции красильного раствора при окраске мотков
(рис. 17).
В 1907 г. запатентован красильный аппарат системы Эссера для крашения шерстяной пряжи в мотках с применением двух сторонней циркуляции красильного раствора (рис. 18).
53
Рис. 17. Аппарат системы Гуссона
Рис. 1& Аппарат системы Эссера
54
В настоящее время существует несколько систем аппаратов для крашения пряжи в мотках:
1.Аппараты паковочной системы, где пряжа укладывается в
корзину аппарата и ‘красильный раствор циркулирует через пряжу.
2.Роликовые аппараты, крашение в которых осуществляется
внеподвижном растворе, вращаются же мотки пряжи, надетые
на ролики.
3. Аппараты, где крашение ведется методом орошения, т. е.
через мотки пряжи, надетые на (перфорированный швиль, прока чивается красильный раствор, а мотки .периодически поворачи ваются.
4, Аппараты навесной системы или яДцичнОго типа с цирку ляцией красильного раствора через навешенные мотки. В настоя щее время эти аппараты получают значительное распростране ние.
Все указанные аппараты широко применяются в пестроткачестве. Основные из них, применяемые в настоящее время для крашения пряжи вмотках, будут описаны ниже.
1. АППАРАТЫ ПАКОВОЧНОЙ СИСТЕМЫ
Аппараты паковочной системы служат для крашения волокна и пряжи в мотках прямыми, сернистыми, холодными и кубовыми
красителями.
Эти аппараты работают при малом модуле ванны (1:6,
1:12), поэтому окраска в цвета средних и светлых тонов, как правило, не имеет достаточно!) ровноты. Колебания в плотности укладки и неравномерность набухания пряжи при замочке так же влияют на качество крашения. Несмотря на эти недостатки,
при правильно разработанной технологии аппараты паковочной системы могут применяться и применяются для крашения пря жи, предназначенной для пестроткачества (Щербаковский ком бинат) .
Аппараты паковочной системы ЦА-Г и КЦВ-120
Выпускаемый отечественной промышленностью центрифугаль ный красильный аппарат ЦА-'l служит для окраски волокна или пряжи в мотках.
В круглую перфорированную корзину аппарата загружают до 120 кг пряжи, располагая ее между внутренним полым пер форированным .цилиндром и внешней .перфорированной стенкой корзины. .При помощи болта, свободно вращающегося в крышке корзины, крышку опускают, прессу^ пряжу и герметически за крывая корзину. Крышку корзины и корзину переносят электро тельфером. Загруженную пряжей корзину устанавливают на конус в красильном резервуаре (внутренний перфорированный
55
цилиндр корзины имеет конусообразный вырез, который садится на конусный выступ). После этого крышку затягивают винтом при помощи двух' маховичков, закрепляя тем самым корзину в аппарате.
Двухсторонняя циркуляция красильного раствора осущест вляется насосом,через четырехходовой кран. Подогревают кра сильный раствор глухим и острым паром, проходящим по зме евикам. Рабочий объем раствора 1200 л. Окрашенная пряжа от жимается центрифугой, поставляемой в комплекте с аппаратом.
Для4этого корзину с пряжей переносят тельфером в центрифугу и закрепляют на конусе.
Обычно центрифуга вращается со скоростью 550—600 об/мин., что обеспечивает отжим хлопчатобумажной пряжи до 60 %-ной влажности.
Краткая |
техническая |
|
характеристика |
аппарата |
|
|||
Габарит аппарата в мм: |
|
|
|
2 630 |
|
|||
длина............................................................ |
|
|
|
|
|
500 |
||
ширина............................................................ |
|
|
|
|
1 |
|
||
высота................................................................. |
|
|
|
|
|
|
2090 |
|
Размер резервуара в мм: |
|
|
1 |
|
450 |
|
||
диаметр |
...................................................... |
. ' . |
. |
|
|
|
||
высота |
..............................1 |
070 |
||||||
высота с |
основанием |
........................................ |
|
|
I |
590 |
8 |
|
толщина |
стенки резервуара.......................... |
|
|
|
||||
Размер наружного цилиндра корзины в лы|; |
200 |
|
||||||
диаметр |
..................................................... |
|
|
|
1 |
760 |
||
высота....................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
Размер внутреннего цилиндра корзины в мм: |
|
124 |
|
|||||
диаметр............................................................ |
|
|
|
|
|
600 |
||
высота'......................................................................... |
|
|
|
|
|
|
|
|
Диаметр отверстий в мм: |
|
|
|
|
||||
перфорации корзины внутреннего цилиндра |
|
2 |
||||||
» » |
наружного |
цилиндра . |
|
-5 |
|
98 |
||
центрального |
отверстия ...... |
|
|
|
||||
спускного отверстия . |
|
|
|
65 |
||||
парового |
змеевика |
....... |
|
|
|
|
35 |
|
циркуляционных трубопроводов .... |
1 |
45 |
||||||
Рабочий объем аппарата |
вл... |
. |
|
000 |
||||
Количество загружаемой пряжи в кг . |
. |
. 80—120 |
||||||
Вес аппарата без '.пряжи в кг ................................. |
|
1 |
800 |
|||||
Мощность электродвигателя в кет .... |
|
6,5 |
||||||
Напор насоса в мм вод. ст.................................. |
|
|
10 000 |
|||||
Число оборотов электродвигателя в минуту . . |
1 |
000 |
||||||
Краткая техническая |
характеристика |
центрифуги |
||||||
Размер резервуара в мм:
диаметр . . . . . . ... 1380
высота . .............................................. |
920 |
||
высота с основанием ....................................... |
|
960 |
|
Диаметр основания конуса резервуара и центри |
|||
фуги в мм |
. . . |
. ’ . . . . |
420 |
Общая высота |
конусов в |
мм . . . |
. . 240 |
56
Взамен аппарата ЦА-1 отечественной промышленностью вы
пущен аппарат паковочной системы КЦВ-120 (рис. 19) для кра шения волокна.
На этом аппарате успешно красят пряжу для пестроткачества прямыми, сернистыми и кубовыми красителями. Окрашен ная пряжа имеет высокие перемоточные свойства и вполне удо
влетворительный прокрас [20].
Рис. 19. Аппарат КЦВ-120
Ваппаратах паковочной системы пряжу можно окрашивать
вцвета преимущественно темных тонов. Крашение можно ве
сти и на бобинах с перфорированными патронами. Для . этого бобины в несколько слоев аккуратно укладывают-'в аппарат,
причем рекомендуется ставить их вертикально одну на другую. Промежутки между бобинами тщательно заполняют хлопковы ми очесами или хлопком (на тех фабриках, где окрашенный хло пок может найти применение). ’Следует учитывать, что крашение пряжи в бобинах можно вести только хорошо ровняющими кра сителями. Окрашенную таким образом пряжу обычно применя
ют для не особо ответственного ассортимента пестроткани.
Техническая |
характеристика |
аппарата |
Габарит аппарата в мм: |
|
|
длина.......................................................... |
|
7160 |
ширина....................................................... |
|
3430 |
высота............................................................ |
|
2030 |
Вес аппарата в кг.......................................... |
3240 |
|
Производительность |
за 8 час. в |
кг . . 400—450 |
57
Габарит красильного'резервуара в мм:
длина................................. |
|
|
|
4060 |
|
|
||||
ширина........................................ |
|
|
|
|
3430 |
2030 |
||||
высота |
|
приямка......... |
|
|
|
|
|
|||
глубина |
|
................................ |
кг . |
• . . |
724 |
|||||
Вес аппарата без корзины в |
1560 |
|||||||||
Количество |
корзин . . . |
. . |
. . |
2 |
||||||
Живое сечение цилиндра корзины в %: |
|
16,3 |
||||||||
внутреннего . |
|
... |
|
|
||||||
наружного............................................. |
|
|
|
|
|
9,5 |
||||
Габарит корзины в мм: |
|
|
|
|
1200 |
|||||
диаметр..................................... |
|
- |
712. |
|
|
|||||
высота |
|
. . |
|
|
300 |
|||||
Вес корзины |
в |
кг |
|
..................................... |
|
1,8 |
|
|||
Объем |
ванны |
вл3. |
......... |
|
|
|
||||
Производительность |
центробежного |
насо |
80 |
|||||||
са ЦН-1 в м-]час....... |
|
|
|
|
||||||
Напор насоса |
в |
мм вод. |
ст. ...... 10000 |
|||||||
Мощность |
электродвигателя |
в кет . |
в |
6 |
||||||
Число |
оборотов |
электродвигателя |
|
|||||||
минуту..................................................... |
|
|
|
|
|
975 |
||||
Краткая |
техническая |
характеристика |
центрифуги |
|||||||
Габарит |
в |
эилг: |
|
|
|
|
|
|
1670 |
|
длина |
.................................................................. |
|
. . |
‘ . |
|
• |
• |
• |
||
ширина |
|
|
2370 |
|||||||
высота . |
|
|
|
|
. |
|
|
1730 |
||
глубина 'приямка . . |
|
1380 |
380 |
|||||||
Вес в |
кг..................................................... |
|
|
|
|
|
|
600 |
||
Число оборотов корзины в минуту... |
|
. |
||||||||
Окружная скорость в м!сек |
... . |
38 |
||||||||
Продолжительность пуска центрифуги в мин. |
3. |
|||||||||
Продолжительность останова |
центрифуги в |
2 |
||||||||
мин. |
|
..................................................... |
||||||||
Степень отжима в % . |
|
|
|
|
70 |
|||||
Характеристика электродвигателя центрифуги |
|
|||||||||
аппарата типа МТО 17/6 |
|
|
|
|
||||||
Мощность в |
кет |
|
|
|
|
|
6,0 |
|||
установочная |
|
|
|
|
|
|||||
пусковая |
.......... |
|
|
|
|
|
5,2 |
|||
рабочая................................................. |
|
|
|
|
... |
2,5 |
||||
Аппарат и центрифуга обслуживаются припомощи тельфера ТВ-2 грузоподъемностью 2000 кг.
Аппараты системы Обермайера
Эти аппараты — паковочной системы для крашения пряжи в мотках; выпускаются в различных вариантах. Резервуар, кор зины и коммуникации выполненй из нержавеющей стали или кислотоупорного чугуна. В общий открытый резервуар аппарата вставляется (в зависимости от конструкции аппарата) от одной до Четырех корзин для загрузки пряжи-
Корзины состоят из двух перфорированных цилиндров, меж ду которыми равномерно укладывают пряжу. Закрываются кор
58
