способ расшлихтовки хлопчатобумажных тканей и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ расшлихтовки хлопчатобумажных тканей, включающий наполнение водой ванны для расшлихтовки, загрузку хлопчатобумажных тканей в ванну, пропитку и выдержку тканей в водном растворе серной кислоты концентрацией 2-3 г/л при температуре 30-40°С, промывку холодной водой, выгрузку тканей из ванны, отжим, отличающийся тем, что ванну разделяют на две камеры перегородкой из материала, имеющего свойства фильтра тонкой очистки воды, вводят в обе камеры ванны электроды, в камеру ванны большего размера с положительным электродом, называемую анодной камерой, вводят соли серной кислоты в количестве 315 г/л, порошок амфотерных алюмосиликатов: монтмориллонита, бейделлита, нонтронита, каолинита, галлуазита, талька в количестве 1-30 г/л, каждый в отдельности или в произвольной их смеси, подают на электроды электролизера постоянную разность электрических потенциалов величиной 5-35 В, выдерживают ткани в анодной части ванны в течение 0,5-5 ч.

2. Устройство для осуществления способа расшлихтовки хлопчатобумажных тканей, включающее ванну для расшлихтовки хлопчатобумажных тканей, приспособление для подачи в ванну, вывода из ванны ткани жгутом или врасправку, приспособление для отжима тканей, отличающееся тем, что ванна разделена на две части перегородкой, имеющей свойства фильтра тонкой очистки воды, в обеих частях ванны содержатся электроды, причем, часть ванны с электродом, находящимся под положительным потенциалом, являющаяся анодной камерой ванны, предназначена для пропитки ткани и выдержки ее в растворе кислоты, вторая часть ванны с электродом, находящимся под отрицательным смещением потенциала, являющаяся катодной камерой, предназначена для заполнения ее водой, дозатор для введения в воду ванны солей серной кислоты, дозатор для введения в воду ванны порошка амфотерных алюмосиликатов.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к текстильной промышленности, а именно способам и устройствам расшлихтовки хлопчатобумажных тканей.

Известны способы расшлихтовки хлопчатобумажных тканей, заключающиеся в том, что ткани пропитывают в ванне водным раствором серной кислоты концентрацией 2-3 г/л, выдерживают ткани в ванне в водном растворе кислоты при температуре 30-40°С в течение 2-24 часов, промывают холодной водой и отжимают [см. Балашова Т.Д., Булушева Н.Е., Новорадовская Т.С., Садова С.Ф. Краткий курс химической технологии волокнистых материалов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - с.26-27].

Недостатком этих способов-аналогов является недостаточная эффективность процесса расшлихтовки, относительно большое, до 24 часов, время расшлихтовки и потому высокая стоимость процесса расшлихтовки хлопчатобумажных тканей.

Известны устройства для расшлихтовки хлопчатобумажных тканей, включающие ванну для водного раствора кислоты, подогревателя водного раствора кислоты, содержащегося в ванне, систему подачи в ванну и вывода тканей из ванны жгутом или в расправку, отжимающего ткани устройства [см. Балашова Т.Д., Булушева Н.Е., Новорадовская Т.С., Садова С.Ф. Краткий курс химической технологии волокнистых материалов. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - с.26-29].

Недостатком известных устройств-аналогов является недостаточная эффективность их работы, относительно большое время, необходимое для полной расшлихтовки хлопчатобумажных тканей, и потому высокая стоимость процесса расшлихтовки.

Наиболее близким техническим решением того же назначения к заявляемому способу по совокупности существенных признаков и достигаемому наибольшему положительному эффекту и потому выбранным прототипом является способ предварительной обработки воды, подаваемой на расшлихтовку, магнитным полем [см. Давидзон М.И. Электромагнитная обработка водных систем в текстильной промышленности. - М.: Легпромбытиздат, 1988, с.87-89].

Способ включает омагничение протекающей по диэлектрическому трубопроводу воды, наполнение ванны водой, введение в нее концентрированной серной кислоты в количестве, достаточном для получения концентрации 2-3 г/л, пропитку и выдержку хлопчатобумажных тканей в ванне с водным раствором кислоты при температуре 30-40°С в течение 1-12 часов, промывку холодной водой и отжим ткани.

Недостатком известного способа является относительно большое время обработки ткани из-за слабой интенсивности процесса расшлихтовки хлопчатобумажных тканей, высокая стоимость этой технологической операции, повышенная опасность для обслуживающего персонала при работе с концентрированной серной кислотой: доставкой ее к месту производства, хранением, переливом через кислотостойкие трубопроводы, запорную арматуру, дозатор в ванну, при разбавлении концентрированной кислоты в воде до более низких концентраций.

Наиболее близким техническим решением того же назначения к заявляемому устройству по совокупности признаков и достигаемому максимальному положительному эффекту и потому выбранным прототипом является устройство для расшлихтовки тканей, включающее ванну для пропитки и выдержки хлопчатобумажных тканей в растворе серной кислоты, электромагнит, создающий постоянное магнитное поле, диэлектрический водопровод, пересекающий магнитные силовые линии, по которому подают омагничиваемую воду, устройство для дозированного введения в омагниченную воду серной кислоты, ванну для раствора кислоты и выдержки в ней тканей, запорную арматуру для ввода-вывода из ванны раствора кислоты, подогревателя водного раствора в ванне, устройства для подачи в ванну, вывода из ванны тканей жгутом или в расправку, отжимающего ткани устройства [см. Давидзон М.И. Электромагнитная обработка водных систем в текстильной промышленности. - М.: Легпромбытиздат, 1988. - с.87-89].

Недостатками известного устройства-прототипа являются: сложность, громоздкость, большие габариты конструкции устройства, относительно низкая эффективность и большая длительность времени процесса расшлихтовки и потому высокая стоимость установки и процесса расшлихтовки, повышенная опасность при эксплуатации устройства в связи с необходимостью иметь емкости, трубопроводы, запорную арматуру для ввода в ванну серной кислоты, дозатора для ввода кислоты в омагниченную воду.

Единый технический результат группы изобретений - упрощение конструкции, уменьшение габаритов устройства, увеличение эффективности и уменьшение времени процесса расшлихтовки, удешевление конструкции устройства и его эксплуатации, повышение степени безопасности при его эксплуатации.

Указанный единый технический результат при осуществлении изобретения-способа достигается тем, что водой заливают ванну для расшлихтовки ткани, ванну разделяют на две камеры перегородкой, имеющей свойства фильтра тонкой очистки воды, вводят в обе камеры электроды, в камеру ванны с положительным электродом, называемую анодной камерой, вводят соли серной кислоты в количестве 3-15 г/л, порошок амфотерных алюмосиликатов: монтмориллонита, бейделлита, нонтронита, каолинита (аноксита), галлу азита, талька в количестве 1-30 г/л, каждый в отдельности или в произвольной их смеси, подают на электроды постоянную разность электрических потенциалов величиной 5-35 В, загружают хлопчатобумажные ткани в анодную камеру, выдерживают ткань в водном растворе серной кислоты при температуре 30-40°С в течение 0,5-5 часов, промывают холодной водой, отжимают, выгружают ткань из ванны.

Указанный единый технический результат при осуществлении изобретения-устройства достигается тем, что устройство состоит из ванны для расшлихтовки хлопчатобумажных тканей, разделенной на две части перегородкой, имеющей свойства фильтра тонкой очистки воды; электродов в обеих частях ванны; причем часть ванны с электродом, находящимся под положительным потенциалом, являющаяся анодной камерой ванны, предназначена для пропитки ткани и выдержки ее в растворе серной кислоты, вторая часть ванны с электродом, находящимся под отрицательным потенциалом, являющаяся катодной камерой, предназначена для заполнения ее водой; дозатора для введения в воду ванны соли серной кислоты в количестве 3-15 г/л; дозатора для ведения в воду ванны порошка амфотерных алюмосиликатов: монтмориллонита, каолинита (аноксита), галлуазита, бейделлита, нонтронита, талька, пирофиллита в количестве 1-30 г/л, одного из них либо в произвольной их смеси; приспособления для подачи ткани в ванну, вывода ее из ванны жгутом или в расправку; отжимающего ткань приспособления.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство для осуществления способа состоит из ванны 1 для расшлихтовки хлопчатобумажных тканей, разделенной перегородкой 2, имеющей свойства фильтра тонкой очистки воды, электродов 3 и 4 в обеих камерах, анодной части 5 ванны, катодной части 6 ванны, дозатора 7 для введения солей серной кислоты, дозатора 8 для введения порошка амфотерных алюмосиликатов, приспособления 9 для ввода в ванну, вывода из ванны ткани, приспособления 10 для отжима ткани, проводов 11 для подачи напряжения на электроды.

Указанные в формуле пределы величин параметров обработки выбраны по следующим соображениям. Количества солей серной кислоты в пределах 3-15 г/л достаточно, чтобы из них образовалось в анодной части ванны-электролизера серной кислоты концентрацией 2-3 г/л, необходимой и достаточной для оптимального режима расшлихтовки ткани. Минимальное количество порошка амфотерных алюмосиликатов 1 г/л необходимо и достаточно для расшлихтовки ткани при максимальном напряжении на электродах 35 В и максимальном времени выдержки ткани в ванне-электролизере 5 часов. Соответственно, максимальное количество указанного порошка 30 г/л необходимо и достаточно для расшлихтовки ткани при минимальном напряжении на электродах 5 В и минимальном времени выдержки ткани в ванне-электролизере 0,5 часа.

Пример. Полиэтиленовую ванну 1 для расшлихтовки разделяют на две камеры в соотношении объемов 1:15 перегородкой 2 - полиэтиленовым листом толщиной 0,003 м со сквозными отверстиями диаметром 0,0005 м, с шагом 0,005 м, вводят в камеры 5 и 6 графитовые электроды 3 и 4, суровую хлопчатобумажную ткань в расправку с помощью устройства подачи и вывода 9 вводят в камеру 5 большего объема с положительным электродом, называемую анодной камерой, наполняют водой ванну до полного покрытия ею ткани, вводят в воду камеры 5 дозатором 7 порошок медного купороса в количестве 15 г/л, вводят в воду камеры 5 дозатором 8 порошок монтмориллонита в количестве 10 г/л, подают на электроды 3 и 4 разность электрических потенциалов 15 В при положительном смещении потенциалов на электроде в камере 5 с тканью, температуру поддерживают в пределах 30-35°С, выдерживают ткань в течение 2,5 часа, отключают электрическое напряжение, сливают раствор кислоты, промывают ткань холодной водой, выгружают из ванны приспособлением 9, отжимают приспособлением 10.

При достижении такого же результата по способу-прототипу с использованием устройства-прототипа необходимо доставлять до помещения с установкой концентрированную серную кислоту, хранить ее в специальной кислотостойкой емкости, направлять по кислотостойким трубопроводам через кислотостойкую арматуру в ванну для расшлихтовки, омагничивать воду громоздким электромагнитом, использовать специальный нагреватель для подогрева воды в ванне, вести процесс расшлихтовки суровой хлопчатобумажной ткани в течение пяти часов, т.к. интенсивность процесса расшлихтовки в данном случае оказывается в два раза медленнее.

Использование предлагаемого способа и устройства для его осуществления позволяет:

1) существенно уменьшить габариты устройства;

2) упростить способ и конструкцию устранением сложного устройства по омагничению воды, заменой его функции действием электрического поля, подаваемого на электроды, находящиеся непосредственно в ванне для расшлихтовки ткани, отказом от необходимости доставлять до места производства концентрированную серную кислоту, хранить ее в специализированном хранилище, иметь трубопроводы, запорную арматуру для ввода в ванну концентрированной серной кислоты, дозатор для ввода кислоты в воду, устранением подогревателя водного раствора кислоты в ванне (вода в ванне нагревается за счет выделения тепла при пропускании тока через электролизер);

3) существенно удешевить стоимость установки и процесса расшлихтовки;

4) увеличить эффективность и уменьшить время расшлихтовки;

5) повысить степень безопасности работы устройства путем замены емкостей для хранения серной кислоты емкостями для хранения солей серной кислоты, устранения трубопроводов, запорной арматуры для ввода в ванну серной кислоты, дозатора для ввода кислоты в воду.