вернутся к оглавлению

вернутся
к оглавлению

 

УДК 677.027

Новое ультрафиолетовое термическое оборудование и его использование для обработки тканей

В.С.Побединский, А.В.Рыжаков

Научно-техническая фирма "ВПК ЛТД", Ивановский научный центр ИА РФ, г. Иваново

© 1998 Институт химии растворов РАН

Получено 27.01.97 г.



В результате проведенных исследований разработан новый тип терморадиационного оборудования, представляющего собой малогабаритную ультрафиолетовую термическую камеру (УФТК) [1]. Важным отличием УФТК от существующего терморадиационного оборудования является то, что в его конструкции применены в качестве источников оптического излучения дуговые ксеноновые трубчатые лампы типа ДКСТ. Достоинства ксеноновых ламп заключаются в том, что они экологически чисты, взрывобезопасны и при горении не вызывают образования озона. В техническом аспекте сильной стороной ксеноновых ламп является безинерционность: у них отсутствует период разгорания, а коэффициент мощности сети близок к единице [2]. Следует особо отметить другое важное преимущество ксеноновых ламп - их спектр излучения включает в себя УФ, видимую и ИК области (рис. 1 ). Они являются одним из наиболее интенсивных источников УФ, видимого и ИК излучения [3]. Это обусловливает принципиальную возможность применения разработанного оборудования как для осуществления фотохимических процессов, основанных на воздействии на материал УФ излучения, так и для традиционных термических процессов, предусматривающих тепловую обработку тканей ИК излучением.

Изготовлено два экспериментальных образца УФТК на номинальную ширину 140 и 180 см, которые установлены и прошли стадию промышленных испытаний на текстильных фабриках Ивановского региона. Результаты технологических испытаний УФ камеры в составе линии кубозолевого крашения на номинальную ширину 180 см приведены в работе [4]. Настоящая статья посвящена обсуждению результатов испытаний образца оборудования на номинальную ширину 140 см. Ниже представлены технические показатели УФТК-140.

Длина заправки ткани, м 11
Количество источников излучения 10
Мощность одного источника, кВт 10
Суммарная мощностьУФ излучателей, кВт 100
Габаритные размеры (мм), не более

длина

 

1600

ширина

2000

высота

2000
Масса (кг), не более 1500

 Одной из возможностей использования нового оборудования является осуществление фотохимического способа крашения хлопкосодержащих тканей кубозолями, основанного на проявлении окраски ткани в результате перевода натриевой соли лейкосоединения кубового красителя в кубовый пигмент под воздействием УФ света. Следует подчеркнуть, что в практике красильно-отделочного производства фотохимическая технология является, по нашему мнению, единственной технологией, которая удачно сочетает в себе два важнейших преимущества: простоту применения и экологическую чистоту. Процесс крашения включает в себя пропитку ткани красильным раствором, отжим, УФ облучение влажной ткани, промывку и сушку. Для практической реализации фотохимической технологии крашения тканей может быть использована любая технологическая линия, которая содержит в своем составе плюсовку, УФ камеру и промывно-сушильное оборудование [5] Экологическая чистота процесса крашение обусловлена тем, что красильный раствор не содержит, помимо красителя, других химических веществ. Поэтому отсутствуют какие-либо вредные выделения в атмосферу производственного помещения, а прмывные воды содержат только нзначительное количество смытого с ткани кубового красителя.

Апробирован в промышленном масштабе способ крашения хлопкосодержащих тканей кубозолями, основанный на кратковременном воздействии на ткань УФ излучения, который был реализован на прмывно-сушильной линии, доукомплектованной плюсовкой и УФ камерой. Установлено, что УФТК позволяет окрашивать хлопкосодержащие ткани в светлые и средние тона при скорости проводки ткани 30-60 м/мин. (табл. 1 NN 1,3, 5, 7). Для получения интенсивных окрасок требуется применение одновременно двух машин типа УФТК.

Установлена возможность получения оригинальных колористических эффектов- одностороннего крашения, имитируещего "джинсовый " эффект, и разностороннего крашения, когда лицевая и изнаночная сторона ткани окрашены в разные цвета [6] (табл. 1). Отметим, что данные эффекты трудно получить с использованием традиционных способов крашения.

Изучено влияние интенсификатора - гидросульфита натрия [7] на результаты крашения х/б ткани в цвет "хаки". Установлено положительное влияние гидросульфита (табл. 2 ), которое проявляется в заметном увеличении насыщенности окраски ткани. Наблюдается смещение цветового тона окраски ткани в желтую область, что свидетельствует об интенсификации процесса фотопроявления кубозоля золотисто-желтого ЖХ. Это подтверждается результатами опыта N 2, из которых видно, что при наличии в красильном составе гидросульфита насыщенность окраски ткани при крашении кубозолем золотисто-желтым ЖХ возрастает на 9 %.

Наиболее целесообразным как с технологической, так и с технико-экономической точек зрения является применение созданного УФ оборудования для осуществления упрощенного одностадийного способа крашения хлопколавсановых тканей кубозолями. Результаты крашения хлопколавсановых тканей представлены в табл. 3 , где также для сравнения приведены данные по крашению хлопчатобумажной и лавсановой тканей.

Проведенный анализ показал, что разработанное оборудование обеспечивает однотонное закрашивание хлопкового и лавсанового волокон смесовой ткани, а также равномерное крашение ткани по ширине полотна.

Следует отметить, что по сравнению с наиболее распространенным двухстадийным способом крашения хлопкополиэфирных тканей смесью дисперсных и кубовых красителей, который реализуется с помощью двух поточных линий: крашения и сушки типа ЛКС и крашения, сушки и термообработки типа ЛКСТ, УФ способ позволяет сократить число необходимых технологических стадий с 8-и до 4-х за счет исключения из технологической цепочки энергоемких операций предварительной сушки, термообработки и запаривания ткани и соответствующего оборудования для их реализации. Как показал технико-экономический расчет, применение УФ оборудования обеспечивает снижение удельных расходов электроэнергии, пара и воды, соответственно, в 3,7; 3,9 и 3,6 раза, а занимаемых площадей под оборудование и металлоемкости - в 1,4 и 2 раза.

Проведена оценка качественных показателей тканей, окрашенных по фотохимической технологии. Установлено, что устойчивость получаемых окрасок на хлопчатобумажных и хлопколавсановых тканях к бытовым обработкам, а также механическая прочность окрашенных полотен находятся на уровне, допустимом действующими ГОСТами.

Как отмечалось выше, ксеноновые лампы являются интенсивным источником ИК излучения, что позволяет использовать разработанное оборудование для термической обработки тканей в процессах крашения, печати и заключительной отделки.

Проведена оценка возможности использования УФТК для термофиксации активных красителей и пигментов в печатании х/б тканей. В табл. 4 приведены сравнительные данные по термофиксации активных красителей с использованием УФТК или зрельника перегретого пара.

Сопоставление табличных данных свидетельствует о том, что результаты фиксации активных красителей при использовании терморадиационной камеры в среднем соответствуют уровню, достигаемому при обработке в зрельнике перегретого пара. Наблюдаемое изменение оттенка окраски термообработанной ткани по сравнению с аналогичными образцами, прошедшими обработку в зрельнике перегретого пара, очевидно, связано с различным влиянием на процесс фиксации активных красителей паровой среды и ИК излучения.

Проведенные испытания показали, что при печатании х/б тканей пигментами применение УФТК на стадии термообработки обеспечивает колористические результаты на уровне ходовой фабричной технологии.

Учитывая малые габаритные размеры термокамеры, представляется возможным агрегирование ее с печатной машиной, что позволит сократить технологический цикл обработки тканей при печатании активными красителями и пигментами.

Выводы

1. Разработано и изготовлено новое ультрафиолетовое термическое оборудование, обеспечивающее интенсивную комбинированную обработку тканей УФ, видимым и ИК излучением в диапазоне длин волн 300-1200 нм, что делает данное оборудование универсальным и позволяет использовать его для осуществления как фотохимических, так и термических способов обработки текстильных материалов в различных процессах отделки тканей.

2. Проведены технологические испытания ультрафиолетовой термической камеры в составе поточной линии для осуществления экологически чистого фотохимического способа крашения хлопкосодержащих тканей кубозолями. Установлена возможность качественного крашения х/б тканей в светлые и средние тона при концентрации кубозолей до 5-7 г/л и скорости проводки ткани 30-60 м/мин. Для получения интенсивных окрасок требуется использование нескольких единиц УФ оборудования.

Разработан и апробирован оригинальный способ колорирования тканей, обеспечивающий одностороннее ("джинсовый" эффект) и разностороннее крашение тканей, когда обе стороны полотна окрашены в различные цвета.

Показана возможность осуществления экономичного одностадийного способа крашения смесовых хлопколавсановых тканей кубозолями.

Проведена производственная проверка влияния интенсификатора - гидросульфита натрия на процесс фотопроявления кубозолей. Установлено, что введение интенсификатора в незначительном количестве в красильный состав обеспечивает повышение интенсивности и насыщенности окраски ткани.

3. В производственных условиях оценена возможность использования разработанного оборудования для термической обработки х/б ткани в процессах печатания активными красителями и пигментами. Установлено, что новое оборудование обеспечивает термофиксацию красителей на тканях на уровне ходовых технологических процессов с использованием зрельника перегретого пара и другого фабричного оборудования.

 

вернутся к оглавлению

вернутся
к оглавлению