Способ перекисного беления и щелочной отварки хлопчатобумажной ткани и устройство для его осуществления


 


Владельцы патента RU 2401340:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" (RU)

Группа изобретений относится к способам перекисного беления и щелочной отварки хлопчатобумажной ткани и устройствам для их осуществления в процессе подготовки к крашению в текстильном производстве. Изобретения обеспечивают упрощение, уменьшение габаритов и стоимости устройства, уменьшение стоимости производственных затрат. В устройстве емкость разделяют на первую и вторую камеру равных объемов электропроводной и заземленной диафрагмой; в первую камеру вводят катод, во вторую камеру - анод при расположении катода от диафрагмы в 5-20 раз дальше, чем анода; в воду первой камеры дозаторами вводят (г/л): силикат натрия 15-20, перекись водорода 20-25, ПАВ 2-3, поваренную соль 30-60, порошок алюмосиликатов 5-30 об.%, получая дисперсионную смесь; подают на катод и анод напряжение постоянного тока, создающее напряженность электрического поля величиной 50-200 В/м; причем на анод подают потенциал по модулю в 5-20 раз меньший, чем на катод; загружают в первую камеру хлопчатобумажную ткань; пропитывают ткань при температуре 85-95°С, смешивая дисперсионную смесь в первой камере; смешивают во второй камере воду; запаривают ткань при температуре 100-105°С в течение часа в запарном аппарате, промывают горячей и холодной водой, отжимают. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.

 

Группа изобретений относится к способам перекисного беления и щелочной отварки хлопчатобумажной ткани и устройствам для их осуществления в процессе подготовки к крашению в текстильном производстве.

Известны раздельные способы беления и отварки, т.е. в две стадии. Для отварки обычно используют варочную жидкость, содержащую едкий натр, бисульфит натрия, силикат натрия, поверхностно-активное вещество (ПАВ). Запаривают пропитанную варочной жидкостью ткань в атмосфере насыщенного водяного пара при температуре 100-105°C в течение часа [см. Балашова Т.Д., Балушева Н.Е. и др. Краткий курс химической технологии волокнистых материалов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, - с.29-33]. В качестве белителей применяют, главным образом, окислители: гипохлориты натрия и кальция, хлорит натрия, перекись водорода, реже надкислоты и препараты на основе дихлоризопиануровой кислоты. Беление перекисью водорода осуществляют следующим образом. Ткань после отварки пропитывают в течение 6-10 часов при температуре 90°C раствором, содержащим (г/л): перекиси водорода 3-5, силиката натрия 8-10, едкого натра 3-5, смачивателя 1-2, затем ткань укладывают в запарные машины, где выдерживают в течение 60 мин при температуре 100°C, и промывают. Несколько отличен от описанного выше способ перекисного беления и щелочной отварки, заключающийся в том, что расшлихтованная, промытая ткань пропитывается в течение 6-10 часов при температуре 90°C раствором, содержащим (г/л): перекиси водорода 20-25, едкого натра 5-7, силиката натрия 15-20, ПАВ 2-3, запарку при температуре 100°C в течение часа, последующую промывку горячей и холодной водой [см. Балашова Т.Д., Балушева Н.Е. и др. Краткий курс химической технологии волокнистых материалов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, - с.36].

Недостатком известных способов-аналогов является недостаточная эффективность процесса, большое время проведения операций, высокая стоимость производственного процесса, повышенная степень опасности из-за применения едкого натра.

Известны устройства для осуществления способа перекисного беления и щелочной отварки хлопчатобумажной ткани, которые включают емкость; дозатор для введения в воду емкости перекиси водорода, едкого натра, силиката натрия, ПАВ; приспособление для загрузки в емкость и выгрузки из нее хлопчатобумажные ткани; отжимающее ткани приспособление; запарной варочный аппарат [см. Балашова Т.Д., Балушева Н.Е. и др. Краткий курс химической технологии волокнистых материалов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, - с.36-37].

Недостатком известных устройств-аналогов является низкая производительность их работы, высокая стоимость производственного процесса, осуществляемая на этих устройствах, повышенная степень опасности из-за необходимости работы с концентрированным едким натром.

Наиболее близким техническим решением того же назначения к заявляемому способу по совокупности существенных признаков и максимально достижимому положительному эффекту, и потому принятому за прототип, является способ перекисного беления и щелочной отварки хлопчатобумажной ткани [см. патент RU 2295594, 03.11.2005], который достигается тем, что емкость разделяют на первую камеру и вторую камеру диафрагмой; в первую камеру вводят катод, во вторую камеру вводят анод; в воду первой камеры дозатором вводят (г/л): перекись водорода 20-25, силикат натрия 15-20, поверхностно-активное вещество 2-3, поваренную соль 10-20; подают на электроды напряжение 5-35 В; загружают в первую камеру хлопчатобумажную ткань; пропитывают ткань при температуре 85-95°C; смешивают во второй камере воду; запаривают ткань при температуре 100-105°C в течение часа; промывают ткань горячей и холодной водой.

Недостатком известного способа-прототипа является его высокая стоимость.

Наиболее близким техническим решением того же назначения к заявляемому устройству по совокупности существенных признаков и максимально достижимому эффекту, и потому принятому за прототип, является устройство для осуществления способа перекисного беления и щелочной отварки хлопчатобумажной ткани [см. патент RU 2295594, 03.11.2005], которое включает емкость; первую камеру, вторую камеру в емкости; диафрагму между первой и второй камерами; катод в первой камере, анод во второй камере; дозатор для введения в воду первой камеры силиката натрия, бисульфата натрия, ПАВ, поваренной соли; приспособление для загрузки в первую камеру и выгрузки из нее хлопчатобумажной ткани; отжимающее ткани приспособление; запарной варочный аппарат.

Недостатком известного устройства-прототипа является его сложность, громоздкость, высокая стоимость устройства.

Единый технический результат группы изобретений - упрощение, уменьшение габаритов и стоимости конструкции устройства, уменьшение стоимости производственных затрат.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-способу достигается тем, что емкость разделяют на первую камеру и вторую камеру равных объемов электропроводной и заземленной диафрагмой; в первую камеру вводят катод, во вторую камеру вводят анод таким образом, что катод расположен от диафрагмы в 5-20 раз дальше, чем анод; в воду первой камеры дозаторами вводят (г/л): силикат натрия 15-20, перекись водорода 20-25, ПАВ 2-3, поваренную соль 30-60, порошок алюмосиликатов 5-30 об.%, получают тем самым дисперсионную смесь (ДС); подают на катод и анод напряжение постоянного тока, создающее напряженность электрического поля величиной 50-200 В/м; причем на анод подают потенциал по модулю в 5-20 раз меньший, чем на катод; загружают в первую камеру хлопчатобумажную ткань; пропитывают ткань при температуре 85-95°C, смешивая ДС в первой камере; смешивают во второй камере воду; запаривают ткань при температуре 100-105°C в течение часа в запарном аппарате, промывают горячей и холодной водой, отжимают.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-устройству достигается тем, что включает емкость; первую и вторую камеры равных объемов в емкости; электропроводную и заземленную диафрагму между первой и второй камерами; катод в первой камере, анод во второй камере, причем катод расположен от диафрагмы в 5-20 раз дальше, чем анод; дозатор для введения в воду первой камеры силиката натрия, перекиси водорода, ПАВ, поваренной соли; дозатор для введения в воду первой камеры порошка алюмосиликатов; приспособление для загрузки в первую камеру и выгрузки из нее хлопчатобумажной ткани; приспособление-смеситель в первой камере; приспособление-смеситель во второй камере; отжимающее хлопчатобумажную ткань приспособление; запарной варочный аппарат.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство для осуществления способа перекисного беления и щелочной отварки хлопчатобумажных тканей включает емкость 1; первую камеру 2 и вторую камеру 3 равных объемов в емкости 1; электропроводную и заземленную диафрагму 4 между первой 2 и второй 3 камерами; катод 5 в первой камере 2 и анод 6 во второй камере 3, причем катод 5 расположен от диафрагмы 4 в 5-20 раз дальше, чем анод 6; дозатор 7 для введения в воду первой камеры 2 силиката натрия, бисульфата натрия, ПАВ, поваренной соли; дозатор 8 для введения в воду первой камеры 2 порошка алюмосиликатов; приспособление 9 для загрузки в первую камеру 2 и выгрузки из нее хлопчатобумажных тканей; приспособление-смеситель 10 в первой камере 2, приспособление-смеситель 11 во второй камере 3; отжимающее хлопчатобумажные ткани приспособление 12; запарной варочный аппарат 13.

Указанные в формуле пределы величин параметров обработки выбраны по следующим соображениям. Нижний предел количества загружаемой в катодную камеру поваренной соли 30 г/л необходим и достаточен для пропитки ткани варочным раствором при подаче на катод и анод постоянного напряжения, создающего напряженность электрического поля величиной 200 В/м, при добавлении в воду порошка алюмосиликатов в пропорции 5 об.%; верхний предел количества загружаемой в катодную камеру поваренной соли 60 г/л необходим и достаточен для пропитки ткани варочным раствором при подаче на электроды напряжения, создающего напряженность электрического поля величиной 50 В/м при добавлении в воду порошка алюмосиликатов в пропорции 30 об.%.

Пример. Емкость 1 с корпусом и крышкой из пластиката толщиной стенок 0,015 м в виде параллелепипеда внутренними размерами: высотой 1,5 м, сечением в плане 1,7×2,6 м2 разделяют на первую камеру 2 и вторую камеру 3, устанавливая внутри большей по поперечному сечению второй камеры 3, первую камеру 2 из пластиката толщиной стенок 0.015 м в виде куба с ребрами размером 1,5 м, одна из боковых сторон которого выполнена так, что имеет сквозные отверстия диаметром 0,005 м, с шагом 0,01 м, обтянута заземленной графитовой тканью и потому являющаяся перегородкой между камерами со свойствами фильтра тонкой очистки воды - диафрагмой 4; диафрагму 4 заземляют; в первую камеру 2 около стенки, противоположной стенке со сквозными отверстиями, вводят плоский графитовый электрод - катод 5; во вторую камеру 3 против стенки первой камеры 2 со сквозными отверстиями вводят второй плоский графитовый электрод - анод 6, таким образом создают конструкцию двухкамерного диафрагменного электролизера, катод 5 и анод 6 которого разнесены от диафрагмы 4 на различные расстояния, а именно: в первой камере 2 катод 5 расположен от диафрагмы в 15 раз дальше, чем анод 6 во второй камере 3, соответственно этому по поперечному сечению перпендикулярно катоду 5, аноду 6 и диафрагме 4 первая камера 2 в 15 раз по размеру длиннее, чем вторая камера 3, при равенстве их общих объемов (по 3,375 м3); в воду первой камеры 2 дозатором 7 вводят (г/л): силикат натрия 4, бисульфат натрия 2,5, ПАВ 1,5, поваренную соль 45; дозатором 8 в воду первой камеры вводят порошок алюмосиликатов: цеолита (50 об.%), монтморилонита (50 об.%), в пропорции 20 об.%; подают на катод 5 и анод 6 напряжение постоянного тока величиной 256 B, создающее напряженность электрического поля величиной 160 В/м; причем на катод 5 подают потенциал -240 B, на анод 6 подают потенциал +16 B, по модулю на анод 6 подают в 15 раз меньший потенциал, чем на катод 5; загружают приспособлением 9 хлопчатобумажную ткань - сатин - в расправку в первую камеру 2 емкости 1; пропитывают ткань варочным раствором при перемешивании приспособлением 10 - электромотором с гребенкой - дисперсионной смеси порошка алюмосиликатов, водного раствора введенных ингредиентов и раствора едкого натра концентрацией 20 об.%, образовавшегося под действием электрического поля из поваренной соли; перемешивают приспособлением 11 - водяным насосом погружного типа «Малышок» с шлангом длиной один метр - воду во второй камере; ткань из первой камеры выгружают приспособлением 9, отжимают приспособлением 12, запаривают в запарном варочном аппарате 13 в атмосфере насыщенного водяного пара при температуре 100°C в течение 1 часа, промывают.

Использование данной группы технических предложений позволяет в два раза сократить по сравнению со способом-прототипом затраты электроэнергии на процесс перекисного беления и щелочной отварки хлопчатобумажной ткани, упростить, уменьшить за счет введения первой камеры во вторую камеру габариты и стоимость конструкции устройства для перекисного беления и щелочной отварки хлопчатобумажной ткани.

Таким образом, изложенные данные свидетельствуют о выполнении при использовании заявленной группы изобретений следующей совокупности условий:

- средства, воплощающие заявленную группу изобретений при их осуществлении, предназначены для перекисного беления и щелочной отварки хлопчатобумажной ткани для использования при подготовке к крашению в текстильной промышленности;

- для заявленной группы изобретений в том виде, как они охарактеризованы в независимых пунктах изложенной формулы изобретения, подтверждена возможность их осуществления с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов.

Следовательно, заявленная группа изобретений соответствует условию «промышленная применимость».

1. Способ перекисного беления и щелочной отварки хлопчатобумажной ткани, заключающийся в том, что емкость разделяют на первую и вторую камеры диафрагмой; вводят в первую камеру катод, во вторую камеру анод; в воду первой камеры вводят (г/л): силиката натрия 15-20, перекиси водорода 20-25, ПАВ 2-3, поваренной соли 30-60; подают на катод и анод напряжение постоянного тока; загружают в первую камеру хлопчатобумажную ткань; пропитывают ткань при температуре 85-95°С; смешивают во второй камере воду; запаривают ткань при температуре 100-105°С в течение часа в запарном аппарате, промывают горячей и холодной водой, отжимают, отличающийся тем, что емкость разделяют на две камеры равных объемов электропроводной и заземленной диафрагмой; катод располагают от диафрагмы в 5-20 раз дальше, чем анод; подают на катод и анод напряжение постоянного тока, создающее напряженность электрического поля величиной 50-200 В/м; на анод подают потенциал по модулю в 5-20 раз меньший, чем на катод; в первую камеру вводят дополнительно порошок алюмосиликатов в пропорции 5-30 об.%; перемешивают дисперсионную смесь в первой и воду во второй камерах.

2. Устройство для осуществления способа перекисного беления и щелочной отварки хлопчатобумажной ткани, включающее емкость; первую камеру и вторую камеру в емкости; диафрагму между первой и второй камерами; катод в первой камере, анод во второй камере; дозатор для введения в воду первой камеры силиката натрия, бисульфата натрия, ПАВ, поваренной соли; приспособление для загрузки и выгрузки из первой камеры тканей; отжимающее ткани приспособление; запарной варочный аппарат, отличающееся тем, что первая и вторая камеры в емкости имеют равные объемы; диафрагма электропроводна и заземлена; катод расположен от диафрагмы в 5-20 раз дальше, чем анод; дополнительно имеются дозатор для введения в воду первой камеры порошка алюмосиликатов, приспособление-смеситель в первой камере, приспособление-смеситель во второй камере.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к текстильному производству, а именно к технологии перекисного беления и щелочной отварки хлопчатобумажной ткани в процессе ее крашения. .

Изобретение относится к текстильному производству, а именно к технологии промывки хлопчатобумажных тканей после мерсеризации в производстве крашения текстильных материалов.

Изобретение относится к текстильному производству, а именно к технологии отварки хлопчатобумажных тканей в процессе крашения текстильных материалов. .

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается выполнения расшлихтовки хлопчатобумажных тканей. .

Изобретение относится к отделке текстильных материалов, в частности, к разработке ресурсосберегающих технологий, предусматривающих охрану окружающей среды от вредных производственных загрязнений.

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно к технологии крашения тканей, содержащих хлопковое волокно. .

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается огнестойких текстильных материалов. Огнестойкий текстильный материал включает целлюлозные волокна и волокна с присущей им огнестойкостью. Огнестойкий текстильный материал может быть обработан одним или более огнезащитным средством для придания целлюлозным волокнам огнестойкости. Изобретение позволяет увеличить огнестойкость текстильного материала, обеспечивая при этом комфортность при его ношении. 4 н. и 27 з.п. ф-лы, 1 табл., 1 пр.
Наверх