вернутся к оглавлению

вернутся
к оглавлению

 

УДК 677.027

Беление целлюлозосодержащих тканей с использованием УФ излучения

Э.А.Коломейцева, В.С.Побединский

Работа выполнена в Ивановском научно-исследовательском экспериментально-конструкторском машиностроительном институте в 1991-1992 гг.

© 1998 Институт химии растворов РАН

Получено 2.12.96 г.



Одним из прогрессивных направлений развития технологии отделки тканей является фотохимическая активация технологических процессов. В настоящей статье приводятся результаты исследования по разработке интенсифицированных способов подготовки и беления хлопкосодержащих тканей с применением УФ излучения.

В качестве объектов исследования использовались хлопчатобумажные, хлопколавсановые и льносодержащие ткани. УФ обработку образцов тканей осуществляли на лабораторной установке, снабженной дуговой ртутной лампой ДРТ мощностью 1000 Вт. Качественный анализ обработанных тканей проводили с использованием стандартных методик. Для математической обработки экспериментальных данных использовали метод множественного регрессионного анализа и специальные программные средства.

На предварительном этапе исследований было установлено, что в результате интенсивного

теплового воздействия от дуговой ртутной лампы имеет место значительное обезвоживание ткани. С помощью рис. 1 проиллюстрировано влияние времени облучения и расстояния от источника до ткани на кинетику сушки хлопчатобумажной ткани.

Как видно, при минимальном расстоянии от источника влажность ткани снижается со 100 % до 50 % уже за 15 с обработки. Поскольку процесс беления тканей требует поддержания влажности ткани на достаточно высоком уровне, отмеченный факт обусловливает необходимость организации процесса УФ обработки циклами, т.е. путем чередования операций пропитки ткани белящим раствором и кратковременного УФ облучения.

Изучена возможность придания хлопчатобумажной и хлопколавсановым тканям (55 % хлопка, 45 % лавсана) гигроскопических свойств в условиях кратковременной циклической УФ обработки (табл. 1). Установлено, что для достижения приемлемого технологического результата достаточно двух циклов, включающих пропитку ткани щелочным перекисным раствором и УФ облучение в течение 5 с.

Измерение гигроскопических свойств обработанных образцов тканей осуществляли как после воздушной сушки, так и с последующим глажением, что имитировало условия контактной сушки на сушильных барабанах. Из представленных в табл. 1 данных видно, что всего за 10 с УФ обработки обеспечивается получение устойчивого эффекта капиллярности и смачиваемости на хлопкосодержащих тканях, не уступающего результатам 35-минутного запаривания тканей.

С целью оптимизации процесса УФ беления исследовали зависимость качественных показателей ткани (белизны, капиллярности, механической прочности) от параметров УФ обработки хлопколавсановой плащевой ткани (55 % хлопка, 45 % лавсана). В качестве примера на рис. 2 представлена зависимость степени белизны ткани от расстояния от источника до ткани (L), времени УФ облучения (1, 2, 3) и числа циклов (n) пропитки ткани белящим раствором и УФ обработки. Диаграмма наглядно показывает, что увеличение числа циклов и уменьшение расстояния от источника приводят к существенному увеличению степени белизны ткани по сравнению с уровнем неотбеленной ткани (63 %).

Следует отметить, что в условиях УФ беления при всех вариантах обработки капиллярность обработанной ткани составляла 160-175 мм/час. Оценка разрывной нагрузки отбеленной ткани показала, что увеличение числа циклов обработки выше 4-х нецелесообразно из-за снижения механической прочности ткани ниже допустимого уровня.

Изучили влияние концентрации пероксида водорода в отбеливающем составе и времени УФ обработки на белизну и механическую прочность хлопколавсановой ткани. Процесс обработки включал четыре цикла пропитки и облучения. Полученные экспериментальные данные представлены в табл. 2.

Задачу определения оптимальных параметров процесса УФ беления решали путем математического моделирования зависимостей качественных показателей от параметров обработки с использованием множественного регрессионного анализа. Коэффициенты полученных полиномов сведены в табл. 3.

Оптимальные параметры процесса УФ беления определяли путем совместного решения полученных уравнений при наложении следующих ограничений: степень белизны выше 78 %, разрывная нагрузка не ниже 784 Н. Получили область параметров, удовлетворяющих заданным ограничениям, которая представлена в графическом виде на рис. 3 .

На основании полученных результатов были выбраны следующие параметры УФ обработки ткани: расстояние ткани до источника - 10-15 см; число циклов обработки - 4; время облучения - 5-7 с.

Представлялось важным оценить возможность применения УФ излучения для интенсификации процесса беления льносодержащих тканей. Как известно, более высокое содержание в льняном волокне нецеллюлозных примесей и лигнина осложняет процесс беления льносодержащих тканей. Для повышения эффективности УФ беления этих тканей исследовали влияние на процесс разрушения примесей различных соединений. В результате разработан интенсификатор - композиция на основе трилона Б, сульфата магния и мочевины, введение которого в отбеливающий состав позволяет повысить степень белизны тканей в условиях УФ облучения. В табл. 4 суммированы экспериментальные данные по УФ белению льносодержащих тканей с использованием интенсификатора.

Для сравнения в таблице приведены показатели исходных тканей, прошедших только операцию отварки. Как следует из экспериментальных данных, кратковременная цикличная УФ обработка (количество циклов - 4) обеспечивает увеличение степени белизны ткани на 7-15 %. Показатели капиллярности и механической прочности тканей не выходят за пределы нормируемых величин.

Таким образом, беление хлопкополиэфирных и полульняных тканей с использованием циклической УФ обработки позволяет за 20 с получить белизну тканей на уровне 77-78 %, капиллярность - не ниже, чем при ходовом способе беления с запариванием в течение 30-35 мин для хлопкополиэфирных и 60 мин - для полульняных тканей. Разрывная нагрузка отбеленных тканей находится в допустимых пределах. На основании полученных результатов можно заключить, что разработанный интенсифицированный способ УФ беления может использоваться для подготовки хлопко- и льносодержащих тканей под темное крашение и печать.

1. Исследована возможность использования УФ излучения для придания смачиваемости и белизны целлюлозосодержащим тканям.

2. Разработан способ подготовки тканей, основанный на циклической обработке путем чередования стадий пропитки материала технологическим раствором и его кратковременного УФ облучения.

3. Установлены оптимальные параметры процесса подготовки тканей, который обеспечивает за 10-20 с УФ облучения придание хлопко- и льносодержащим тканям устойчивого эффекта гигроскопичности и степени белизны на уровне 78 % при сохранении механической прочности тканей в допустимых пределах. Способ может использоваться для подготовки тканей под темное крашение и печать.

 

вернутся к оглавлению

вернутся
к оглавлению