Агрегаты и линии отбеливания тканей при классическом котловом способе беления. Линия ЛЖО-1

Беление в широком смысле слова включает целый ряд обработок (опаливание, расшлихтовка, щелочная отварка, собственно беление, промывка и обезвоживание тканей), что в совокупности составляет процесс подготовки тканей к крашению. Хлопчатобумажные и льняные ткани чаще всего подвергаются всему комплексу вышеназванных обработок, что связано с трудоемкостью очистки их от сопутствующих веществ и сообщения им высокой капиллярности и белизны.

Для изделий из химических волокон часто бывает достаточно хорошей промывки (мыловки) перед крашением, которую следует проводить на оборудовании с минимальным натяжением (жгутом или врасправку).

Более специфическим является оборудование для заварки, валки и карбонизации при обработке изделий из шерсти и для крепирования при обработке шелковых тканей.

Линия для отварки и беления тканей в жгуте ЛЖО-1:

1 – заправочное устройство; 2 – мойно-материальная машина МН-1 (для пропитки щелочью); 3 – рычажный пневматический компенсатор; 4 – тянульные баранчики; 5 – блочный компенсатор; 6 – запарной аппарат АЗ-1; 7 – узлоловитель; 8 – мойно-материальная машина МН-1 (для промывки горячей водой); 9 - мойно-материальная машина МН-1 (для промывки холодной водой); 10 - мойно-материальная машина МН-1 (для промывки кислотой); 11 – емкий компенсатор; 12 - мойно-материальная машина МН-1 (для пропитки перекисью водорода); 13 - разделительный блок; 14 – укладчик ткани в жгуте УЖ-4; 15 – товарные ящики.

Беление – это процесс обработки тканей с целью разрушения окрашенных примесей для придания материалам устойчивой белизны. Качества:

- равномерность;

- устойчивость белизны;

- сохранение механической прочности тканей и нитей.

Белизна характеризуется коэффициентом яркости: для нормально отбеленных х/б тканей он равен 85%, для сорочных х/б тканей – 87%.

Для беления используются гипохлориты, перекись водорода, хлорид натрия, реже используются надкислоты и препараты на основе дихлоризопропиловой кислоты.

Варочный котел системы ИвНИТИ.

Варочные котлы представляют собой аппараты (автоклавы) для щелочной отварки целлю­лозных тканей в жгуте и могут быть использованы для щелочно-перекисного беления. Котлы для отварки тканей могут быть вертикальными и горизонтальными, но последние повсемест­но сняты с производства из-за трудностей механизирования процесса загрузки тканей. В вер­тикальные котлы ткань в один или два (и более) жгута одним ручьем укладывают при помо­щи хоботного укладчика, равномерно заполняя весь объем котла. Принцип работы котла со­стоит в двустороннем прокачивании рабочего раствора, подогретого до 85...140 °С, через тол­щу текстильного материала.

Рис. 6.2. Варочный котел ИВНИТИ.

На рис. 6.2 показана технологическая схема вертикального варочного котла системы ИвНИТИ, получившего распространение под марками ВК-3 и ВК-5 (на 3 и 5 т товарной емко­сти). В его состав входят: вакуум-насос 1, циркуляционный насос 2, буферная емкость 3, соб­ственно котел 4 с верхним 6 и нижним 7 ложными днищами, хоботный укладчик 5, кожухо­трубный подогреватель с плавающей головкой 8, распределительная гребенка 9, связываю­щая между собой все коммуникации для двусторонней циркуляции рабочих растворов, пода­чи горячей и холодной воды и т.п. При загрузке материала в котел производится его прессова­ние путем создания вакуума под ложным днищем. После загрузки материала в котел крышка котла закрывается байонетным затвором или болтами (в устаревших конструкциях) и произ­водится заполнение системы рабочим раствором, прокачивание которого через ткань осуще­ствляется кожухотрубным подогревателем «глухим» паром при давлении до 0,6 МПа до рабо­чей температуры 85...140 °С, а охлаждение - этим же теплообменником путем подачи в него холодной воды вместо пара.

Создание равномерного поля скоростей раствора по всему сечению котла обеспечивается нижним в виде колосников и верхним в виде концентрических колец ложными днищами при варке «низом» или «верхом».

Несмотря на периодический и довольно длительный цикл отварки партии ткани (12...16 ч), варочные котлы до сих пор еще не потеряли своею значения благодаря высокому качеству от­варки и беления в условиях обработки без натяжения, что существенно для обработки тканей с легко деформирующейся структурой, например, марли. Кроме того, процесс отварки осу­ществляется при малом модуле ванны, не превышающем 3.5:1. что способствует экономному расходу воды и пара. Конструкции варочных котлов продолжают совершенствоваться: в Ан­глии выпускаются варочные котлы с товарной емкостью 10...12 т, в России разработана конструкция

Типы мерсеризационных машин.

Мерсеризационные машины предназначены для обработки хлопчатобумажных тканей концентрированными растворами натрия гидроксида (225 300 г/л) в течение 35...120 с при температуре 15...18 °С, а также промывки, сочетающейся с реакцией нейтрализации щелочи кислотой. Натяжение ткани в начале промывки необходимо сохранять, чтобы не допустить ее усадки. В результате такой обработки тканям сообщается шелковистый блеск, улучшается их окрашиваемость, увеличивается крепость, плотность, гигроскопичность, добротность и др. Для мерсеризации тканей выпускаются машины двух типов: цепные и валковые. Цепные машины предназначены для мерсеризации плотных тканей, в которых под действием концентрированных растворов натрия гидроксида развиваются значительные силы усадки. Преодоление их требует больших усилий, что возможно с помощью цепных ширильных машин. Валковые машины предназначены для мерсеризации тонких тканей, стабилизация размеров которых достаточно хорошо обеспечивается между валами машин.

Ткани могут мерсеризироваться сухими или мокроотжатыми, суровыми, отваренными или полностью отбеленными, что оказывает влияние на состав машин в мерсеризационных линиях. Например, при мерсеризации мокроотжатых тканей в линии могут включаться отжимные машины для полотна, а при мерсеризации отбеленных тканей усиливается промывная часть линии, обеспечивающая полное удаление остатков реактивов перед сушкой на сушильных барабанах, которые также могут включаться в состав линии.

Мерсеризация является экзотермическим процессом, протекающим с выделением тепла. Как известно, обработка идет более эффективно в охлажденных растворах, поэтому при классических способах мерсеризацпонные агрегаты могут оборудоваться холодильными установками с циркулирующими через них рабочими растворами, а ванны щелочных плюсовок выполняются с двойными стенками, между которыми циркулирует холодная вода.

Однако в последнее время взгляды на классические способы «холодной» мерсеризации существенно меняются и разрабатываются способы «горячей» мерсеризации, протекающей при температуре 60...95 °С, и мерсеризации жидким аммиаком, что требует разработки новых конструктивных решений для мерсеризационных машин.

Рассмотрим оборудование для классических способов мерсеризации. В качестве примера современной цепной мерсеризационной линии на рис. 7.1 представлена линия ЛМЦ140(180)1, выпущенная объединением Ивтекмаш и предназначенная для мерсеризации отваренных или отбеленных хлопчатобумажных гребенных тканей сорочечного и плательного ассортимента, а также хлопкополиэфирных тканей поверхностной плотностью до 300 г/м².

В состав линии входят машины с рабочей шириной 140 или 180 см: 1 раскатная периферическая машина типа МРП; 2 две трехвальные плюсовки типа ПТЦ для щелочных пропиток, между которыми расположены стабилизирующие цилиндры; 3 мерсеризационная цепная машина ММЦ; 4 средний отжим ОС; 5 шесть промывных машин башенного типа ВМБ; 6 пропиточная машина типа ВЦП с воздушным зрельником для нейтрализации щелочи; 7 трехвальный отжим ОТ. Линия завершается сушильной барабанной машиной МСБ23/140 (180) и накатной периферической машиной типа МНП, а для выборки ткани в тележку имеется люлечный укладчик (на рисунке не показан). Группа стабилизирующих цилиндров, состоящая из 18 цилиндров диаметром 726 мм и 9 цилиндров диаметром 300 мм, способствует снижению усадки тканей по ширине за счет сил трения полотен на поверхности цилиндров, очень близко расположенных друг относительно друга, а также позволяет увеличить время воздействия гидроксида натрия на ткань, пропитанную в плюсовках рабочим раствором, что, в свою очередь, позволяет увеличить скорость продвижения полотна в линии и повысить ее производительность, не снижая эффективности мерсеризации. Тем не менее, следует учитывать, что при мерсеризации хлопкополиэфирных тканей усадка может превысить допустимые нормы. Чтобы ее избежать, рекомендуется хлопкополиэфирные ткани перед мерсеризацией подвергать термостабилизации. Натяжение ткани по ширине осуществляется на мерсеризационной цепной машине, где она растягивается в клуппных цепях, подвергается ширению и промывается горячим щелочным раствором, подаваемым в спрыски противотоком из первых трех активных промывных машин башенного типа ВМБ. Смывные щелока направляются в специальные сборники для их утилизации или упаривания. Нейтрализация щелочи на ткани осуществляется в пропиточной машине с воздушным зрельником, после чего ткань снова промывается на трех машинах ВМБ, отжимается на усиленном трехвальном отжиме до остаточной влажности 70...80%, высушивается на сушильных барабанах и накатывается в ролик или укладывается в тележку.

Линейная скорость продвижения ткани составляет 20...100 м/мин при плавном регулировании скоростей с помощью двигателей постоянного тока по системе ТПД (тиристорный преобразователь двигатель), установленная мощность токоприемников 275 кВт, величина ширения ткани в цепном поле не более 12 %, КПВ=0,85, габаритные размеры, мм 57500х(3285 + НШ)х4435, заглубление 500 мм.

Линия отличается повышенным коэффициентом автоматизации (0,88) на ней предусмотрено автоматическое регулирование и контроль всех основных параметров (температур, уровней, давления и т.п) и оснащена средствами сбора информации для АСУ ТП (по режиму работы и метражу обрабатываемой ткани), что отвечает требованиям современных поточных линий

К недостаткам цепных мерсеризационных машин можно отнести возможность механического повреждения ткани (обрывность на кромках), случайные выпуски кромок из клуппных захватов, вызывающие неровноту по ширине, и возможную неровноту плотности ткани за счет более эффективного ширения ее в районе кромок.

К достоинствам следует отнести возможность обработки плотных тканей и получение шелковистого блеска за счет эффективного натяжения ткани по ширине.

17. Варочный котел системы ИвНИТИ

1-циркуляционный насос, 2–буфер для создания ваккума, 3-мех.укладчик, 4-верт.котел, 5-пологреватель.

Отварку начинают низом в вертикальном котле. Движение раствора: буфер -> подогреватель -> низ котла -> верх котла -> буфер.

Затем р-р циркулирует в обратном направлении – сверху вниз – отварка верхом.

После отварки идет охлаждение и промывка ткани. Расхолаживание осуществляется цирк-цией р-ра сверху вниз. Для охлаждения подогревателя подают вместо пара холодную воду. Подогретая вода используется для промывки ткани. Промывку проводят снизу вверх. Отварка 3-4ч, т-ра до 160 ⁰С.

Варочный котел часто агрегируют с машиной ММ-200 (пропиточно-промывная машина).

Варочный р-р: едщкий натр 20-30г/л, силикат натрия 3-5г/л, бисульфит натрия 2-3г/л, ПАВ 1-2г/л.

Ткань пропитывают, отжимают до 100-110% и запаривают в атм.насыщ-го водяного пара при т-ре 100-105 ⁰С в теч. 60мин в запарном варочном ап-те. Промывается сначала горячей, затем холодной водой.