способ отварки хлопчатобумажных тканей и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ отварки хлопчатобумажных тканей, 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): силикат натрия 3-5, бисульфат натрия 2-3, ПАВ 1-2, поваренную соль 30-60; загружают хлопчатобумажные ткани в первую камеру; подают на катод и анод напряжение постоянного тока; пропитывают ткани варочным раствором в течение 1-5 ч; ткани выгружают, отжимают, запаривают в запарном варочном аппарате, отличающийся тем, что емкость разделяют на две камеры равных объемов электропроводной и заземленной диафрагмой; катод и анод вводят в камеры таким образом, что катод расположен от диафрагмы в 5-20 раз дальше, чем анод; подают на электроды 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 количестве 5-100 г/л; перемешивают дисперсионную смесь в первой и воду во второй камерах.

2. Устройство для осуществления способа отварки хлопчатобумажных тканей, 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.

Описание изобретения к патенту

Группа изобретений относится к способам отварки хлопчатобумажных тканей и устройствам для их осуществления в процессе подготовки к крашению хлопчатобумажных тканей в текстильном производстве.

Известны способы отварки под давлением (бучение) хлопчатобумажных тканей предварительной пропиткой и выдержкой их в щелочных варочных растворах, отваркой с едким натром (8-18 г/л едкого натра сухого или раствор едкого натра, удельный вес 1,01-1,02 г/см³ ) под давлением 1,5-3 атм, при температуре 110-130°C [см. Бернард В. Практика беления и крашения текстильных материалов. - М.: «Легкая индустрия», 1971, с.149-152]. Имеется способ отварки хлопчатобумажных тканей, включающий пропитку тканей в емкости варочным раствором, содержащим (г/л) едкого натра 20-30, силиката натрия 3-5, бисульфата натрия 2-3, ПАВ 1-2, отжим тканей, запарку в запарном варочном аппарате [см. Балашова Т.Д., Булушева Н.Е. и др. «Курс химической технологии волокнистых материалов». - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984, - с.29-33].

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

Известны устройства для осуществления способа отварки хлопчатобумажных тканей, которые включают емкость; дозатор для введения в воду емкости силиката натрия, бисульфата натрия, ПАВ; приспособление для загрузки и выгрузки из емкости хлопчатобумажных тканей; отжимающее ткани приспособление; запарной варочный аппарат.

Недостатком известных устройств-аналогов является низкая их производительность работы.

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 отварки хлопчатобумажных тканей [см. патент RU 2294992, 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 вводят (г/л): силикат натрия 3-5, бисульфат натрия 2-3, ПАВ 1-2, поваренную соль 30-60; через вторую камеру пропускают проточную воду; подают на катод и анод напряжение величиной 5-35 B; загружают хлопчатобумажные ткани в первую камеру; пропитывают ткани варочным раствором в течение 1-5 часов; ткани из первой камеры выгружают, отжимают, запаривают в запарном варочном аппарате.

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 отварки хлопчатобумажных тканей [см. патент RU 2294992 03/11/2005], которое включает 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 хлопчатобумажных тканей; отжимающее ткани приспособление; запарной варочный аппарат.

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

Единый технический результат группы изобретений - уменьшение габаритов 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 заземленной электропроводной 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 вводят (г/л): силикат натрия 3-5, бисульфат натрия 2-3, ПАВ 1-2, поваренную соль 30-60, порошок алюмосиликатов 5-100; загружают в первую камеру хлопчатобумажные ткани; 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; пропитывают ткани варочным раствором в течение 1-5 часов; перемешивают дисперсионную смесь в первой и воду во второй камерах; ткани выгружают, отжимают, запаривают в запарном варочном аппарате.

Указанный единый технический результат при осуществлении группы изобретений по объекту-устройству достигается тем, что включает емкость; первую камеру и вторую камеру равных объемов в емкости; заземленную электропроводную диафрагму между 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, бисульфата натрия, ПАВ, поваренной соли; дозатор для введения в первую камеру порошка алюмосиликатов; приспособление-смеситель в первой камере; приспособление-смеситель во второй камере; приспособление для загрузки и выгрузки из первой камеры хлопчатобумажных тканей; отжимающее хлопчатобумажные ткани приспособление; запарной варочный аппарат.

Сущность изобретения поясняется чертежом.

Устройство для осуществления способа отварки хлопчатобумажных тканей включает емкость 1; первую камеру 2 и вторую камеру 3 равных объемов в емкости 1; электропроводную и заземленную диафрагму 4 между 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; приспособления-смесители 7 и 8; дозатор 9 для введения в воду первой камеры силиката натрия, бисульфата натрия, ПАВ, поваренной соли, 10 дозатор для введения в первую камеру порошка алюмосиликатов; приспособление 11 для загрузки и выгрузки из первой камеры хлопчатобумажных тканей; отжимающее хлопчатобумажные ткани приспособление 12; запарной варочный аппарат 13.

Указанные в формуле пределы величин параметров обработки выбраны по следующим соображениям. Нижний предел количества загружаемых в первую камеру поваренной соли 30 г/л и верхний предел количества порошка алюмосиликатов 100 г/л необходимы и достаточны для пропитки ткани варочным раствором при подаче на катод и анод постоянного напряжения, создающего напряженность электрического поля величиной 200 В/м при пропитке тканей в течение одного часа, верхний предел 60 г/л соли и нижний предел количества алюмосиликатов 5 г/л необходимы и достаточны для пропитки ткани варочным раствором при подаче на катод и анод напряжения, создающего напряженность электрического поля величиной 50 В/м при пропитке тканей в течение 5 часов.

Пример. Емкость 1, состоящую из корпуса и с 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 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 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, 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 общих объемов обоих камер (по 3,375 м³), и анод 6 выполнен с возможностью подачи на него напряжения постоянного тока в 15 раз меньше по величине, чем на катод 5; в воду первой камеры 2 дозатором 9 вводят (г/л): силикат натрия 4, бисульфат натрия 2,5, ПАВ 1,5, поваренную соль 45; дозатором 10 вводят в первую камеру 2 порошок алюмосиликатов: цеолита (50 об.%), монтмориллонита (50 об.%), в количестве 50 г/л; 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 11 хлопчатобумажную ткань - сатин - жгутом в первую камеру 2; пропитывают ткань варочным раствором в течение 3 часов при перемешивании приспособлением 7 - электромотором с гребенкой - дисперсионной смеси порошка алюмосиликатов, водного раствора введенных ингредиентов и раствора едкого натра концентрацией 20%, образовавшегося под действием электрического поля из поваренной соли; перемешивают приспособлением 8 - водяным насосом погружного типа «Малышок» с шлангом длиной один метр - воду во второй камере; выгружают приспособлением 11 ткань из первой камеры; отжимают приспособлением 12 ткань до влажности 105%; запаривают ткань в запарном варочном аппарате 13 в атмосфере насыщенного водяного пара при температуре 100°C в течение 1 часа.

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

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

- средство, воплощающее заявленную группу изобретений при их осуществлении, предназначено для отварки хлопчатобумажных тканей при подготовке к покраске 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».