Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Повышение эффективности технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей Логинов Сергей Владимирович

Повышение эффективности технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей
<
Повышение эффективности технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей Повышение эффективности технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей Повышение эффективности технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей Повышение эффективности технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей Повышение эффективности технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей Повышение эффективности технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей Повышение эффективности технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей Повышение эффективности технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей Повышение эффективности технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Логинов Сергей Владимирович. Повышение эффективности технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей : Дис. ... канд. техн. наук : 05.19.02 : Иваново, 2005 124 c. РГБ ОД, 61:05-5/3460

Содержание к диссертации

Введение

1. Литературный обзор 14

1.1 Область практического использования сернистых красителей. Особенности их структуры, свойств, механизм фиксации на волокне 14

1.2 Технология непрерывного запарного способа крашения хлопчатобумажных тканей сернистыми красителями и основные направления ее совершенствования 19

1.3 Характеристика сточных вод отделочных предприятий, практикующих крашение сернистыми красителями 27

1.4 Свойства озона и его практическое использование при обработке воды и водных растворов 31

2. Цели и задачи исследования 39

3. Методическая часть 41

3.1 Характеристика объектов исследования 41

3.1.1 Хлопчатобумажная ткань 41

3.1.2 Красители 41

3.2 Методики исследования процесса крашения 4 3

3.2.1 Методика крашения хлопчатобумажной ткани по непрерывному плюсовочно-запарному способу 4 3

3.2.2 Методики определения устойчивости окрасок 4 4

3.2.3 Методика определения интенсивности окраски 4 4

3.2.4 Методика определения равномерности окраски 44

3.2.5 Методика статистической обработки результатов факторного эксперимента 45

3.2.6 Методика исследования процесса крашения сернистыми красителями в лабораторных условиях 45

Результаты экспериментальных исследований 48

4.1 Оптимизация состава красильного раствора непрерывно-поточного способа крашения сернистыми красителями 48

4.2 Совершенствование процесса пропитки ткани красильным раствором введением операции предварительного запаривания 60

4.3 Экспериментальные исследования окислительной способности различных систем, используемых в колорировании кубовыми и сернистыми красителями 63

4.3.1 Исследование процесса окисления лейкоформ кубовых красителей 63

4.3.2 Изучение процесса окисления лейкоформ сернистых красителей 69

4.4 Совершенствование процесса промывки тканей окрашенных сернистыми красителями 75

4.5 Оценка эффективности применения озона для очистки промывных вод после крашения кубовыми

и сернистыми красителями 78

5. Разработка промышленной экспериментальной установки для непрерывного интенсифицированного способа крашения сернистыми красителями 8 6

5.1 Обоснование выбора схемы установки 8 6

5.2 Описание конструкции комбинированной камеры для озонирования 87

5.3 Разработка мероприятий, направленных на охрану труда персонала, обслуживающего линию крашения в составе с установкой для обработки текстильного полотна озоном 90

6. Обобщение экспериментальных данных, разработка интенсифицированной технологии сернистого крашения и производственные испытания интенсифицированной технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей 92

6.1 Разработка интенсифицированной технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей 92

6.2 Описание использованного оборудования для производственных испытаний 95

6.3 Оценка экономической эффективности интенсифицированного способа крашения сернистыми красителями 99

Выводы по работе 101

Литература

Введение к работе

Актуальность темы исследования. В условиях рыночных отношений спрос на производимую текстильными предприятиями продукцию определяется комплексом требований, предъявляемых к ней со стороны потребителя. К таким основным требованиям можно отнести обеспечение высокого качества текстильной продукции при конкурентной стоимости, возможность заказа товара небольшими партиями по рентабельной стоимости с удовлетворяющими цветовыми характеристиками и др.

Повышение качества текстильной продукции при одновременном снижении удельных материальных и энергетических затрат на ее производство, выплат штрафных санкций за превышение ПДК в промышленных стоках, которые так же в конечном итоге включаются в стоимость текстильной продукции, является чрезвычайно актуальной проблемой текстильной науки и практики.

Применяемые в производстве технологии отделки текстильных материалов часто включают процессы крашения различными видами красителей и операции промывки в различных режимах, с разной температурой, и с добавлением моющих средств.

Одним из наиболее распространенных видов крашения тканей из целлюлозных волокон является сернистое крашение.

На сегодняшний день сернистые красители остаются одним из самых многотоннажных классов красителей. В мире используется 330000 т красителей для крашения текстильных материалов из целлюлозных волокон в том числе: сернистых -100000 т, т.е. 30%, и они занимают

первое место, опережая прямые (24%), кубовые (19%), активные (14%), нерастворимые азокрасители (8%) и пигменты (6%) .

Сернистый черный, дающий на текстильных материалах из целлюлозных волокон глубокий черный цвет - самый массовый среди всех красителей черного цвета, используемых в колорировании текстильных материалов в черный цвет.

Сернистые красители занимают столь важное место благодаря ниже приведенным факторам: сами сернистые красители дешевы и технология крашения ими проста и дешева; с помощью современных (новых выпускаемых форм) сернистых красителей можно получать окраску желтого, оранжевого, золотистого, красного, бордо, коричневого, синего и черного цветов; устойчивость окраски к свету, стиркам и поту от удовлетворительной до хорошей.

Однако у сернистых красителей существуют и недостатки. Как показывает производственная практика в процессе сернистого крашения текстильных материалов в настоящее время имеется необходимость в улучшении очистки сточных вод и уменьшении количества красителя, необходимого для получения той же интенсивности окраски за счет повышения степени окисления красителя перед процессом промывки. В настоящий момент в сернистом крашении текстильных материалов актуальным является вопрос интенсификации процесса промывки и очистки сточных вод после крашения, в которых велико содержание серосодержащих веществ.

Все это приводит к увеличению затрат на энергоресурсы, повышению удельных затрат красителей для окраски, увеличению штрафов за сброс загрязненных сточных вод, что в конечном итоге приводит к увеличению стоимости текстильной продукции и снижению ее конкурентоспособности.

Работа выполнялась в рамках тематики плана научно-исследовательских госбюджетных и хоздоговорных работ Ивановской государственной текстильной академии на 2002-2005 г.г.

Цель работы заключалась в повышении эффективности технологического процесса крашения сернистыми красителями тканей из целлюлозных волокон за счет оптимизации состава красильного раствора, интенсификации отдельных технологических операций и повышении эффективности очистки сточных промывных вод.

Для достижения указанной цели и на основании анализа проведенного литературного обзора по современной технологии крашения сернистыми красителями и применению озона, как мощного окислителя, в работе поставлены и решены следующие научные и технические задачи:

1. Изготовлена лабораторная установка для экспериментального исследования технологии крашения хлопчатобумажных тканей сернистыми красителями;

2. Экспериментально и аналитически изучено взаимовлияние отдельных компонентов красильного раствора и установлены оптимальные соотношения концентраций их с целью улучшения экологической

безопасности сернистого крашения, за счет снижения концентрации сульфида натрия;

3. Исследовано влияние различных способов интенсификации процесса пропитки ткани красильным раствором и равномерного перераспределения частиц красителя в структуре волокна;

4. Экспериментально оценена эффективность использования озона для интенсификации процесса окисления лейкосоединений кубовых и сернистых красителей, нанесенных на ткань;

5. Выявлена возможность использования озоно-воздушной смеси для очистки промывных вод после крашения кубовыми и сернистыми красителями с целью повторного использования очищенной воды в технологическом цикле;

6. Апробирована в лабораторных условиях технология интенсифицированного способа крашения хлопчатобумажных тканей сернистыми красителями, включающая: предварительное запаривание ткани перед пропиткой красильным раствором, введение в красильный раствор гидрофильных органических растворителей, обработку окрашенной ткани озоно-воздушной смесью с целью интенсификации процесса окисления леикосоединения на волокне и использование отработанной озоно-воздушной смеси для очистки промывных сточных вод;

7. Разработана, изготовлена и апробирована модернизированная поточная линия ЛКС - 140, узлы модернизации которой предусматривают возможность проведения в предлагаемой технологии сернистого крашения операций предварительного запаривания перед пропиткой, озонирования окрашенного текстильного

полотна и использования отработанной озоно-воздушной смеси для очистки сточных промывных вод;

Общая характеристика объектов и методов исследования.

Объектами исследования служили предварительно подготовленная к крашению хлопчатобумажная ткань - бязь арт. 262. и сернистые красители различных цветов.

Поставленные в работе задачи решены с использованием комплексного подхода, объединяющего методы теоретических и экспериментальных исследований: метод крашения хлопчатобумажной ткани по непрерывному плюсовочно-запарному способу; методы определения устойчивости окрасок к стирке, закрашиванию при сухом и мокром трении, к мокрому вытиранию; методы определения интенсивности окраски спектрофотометрическим методом на приборе Spekol - 11, по спектральным коэффициентам отражения (функции K/S - функции Гуревича - Кубелки -Мунка); метод определения равномерности окрашивания многократными измерениями коэффициентов отражения в различных участках окрашенной ткани.

Факторный эксперимент с одновременным варьированием всех факторов на двух уровнях осуществляли по плану, позволяющему оценивать линейные эффекты и эффекты взаимодействия факторов. Результаты эксперимента обрабатывались на компьютере по алгоритму регрессивного анализа с использованием стандартного пакета программ Microsoft Excel - 2000.

Дисперсии воспроизводимости опытов, их оценка по критерию Кохрена, величины коэффициентов уравнений регрессии, проверка их значимости по критерию Стьюдента и оценка адекватности моделей по критерию Фишера рассчитывалась по стандартным формулам регрессионного анализа.

Научная новизна.

Наиболее существенные научные результаты, полученные при этом, следующие:

• На основании анализа известных окислительно-восстановительных потенциалов окислителей, применяемых для окисления лейкоформ кубовых и сернистых красителей, теоретически обоснована возможность эффективного использования озона в качестве окислителя лейкоформ кубовых и сернистых красителей. Данный вывод подтвержден экспериментальными исследованиями по сравнительной оценке выбранных окислительных систем в технологии колорирования хлопчатобумажных тканей.

• Экспериментально доказано, что использование озоно-воздушной смеси при окислении способствует повышению интенсивности окраски сернистыми красителями на 15-20%, по сравнению с технологией окисления по традиционно принятой технологией сернистого крашения, а так же приводит к повышению на 1-1,5 балла устойчивости окраски ткани к сухому и мокрому трению и обработке горячими мыльными растворами.

• На основании полученных кинетических зависимостей остаточной концентрации красителя в сточной воде при ее барбатаже озоно-воздушной смесью предложена схема и технология очистки сточных вод, приводящая к уменьшению в ней концентраций серосодержащих и других веществ до ПДК с одновременным обесцвечиванием и дезодорацией.

Автор защищает:

• Регрессионную модель, которая устанавливает зависимость интенсивности окраски от совместного варьирования отдельных компонентов красильного раствора и взаимовлияния их на качественные показатели крашения;

• Конструкцию камеры для предварительного запаривания хлопчатобумажных тканей с высокими капиллярными свойствами (свидетельство на полезную модель № 23625);

• Технологию крашения сернистыми красителями текстильных тканей с интенсифицированными процессами пропитки, окисления красителя за счет введения дополнительной операции обработки текстильного полотна озоно-воздушной смесью (положительное решение на выдачу патента РФ по заявке №2004116625/12 от 31. 05. 2004), с одновременной обработкой озоно-воздушной смесью промывных сточных вод с целью их очистки.

Практическая значимость. Разработана конструкция озонатора для обработки ткани, окрашенной сернистым красителем и схема использования отработанной озоно-воздушной смеси для очистки сточных промывных вод от серосодержащих соединений. Разработана технология крашения сернистыми красителями текстильных тканей, основанная на интенсификации процесса окисления красителя на ткани за счет введения дополнительной

операции озонирования после процесса запаривания, что позволило более быстро и сильно закрепить краситель на ткани. Предложена, апробирована и внедрена схема использования отработанной озоно-воздушной смеси для очистки промывных сточных вод от серосодержащих соединений, что позволило снизить штрафы за сброс производственных стоков с превышенным ПДК.

Апробация работы. Материалы по теме диссертации доложены на следующих конференциях:

• межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК -2003), г. Иваново, ИГТА, 2003 г.;

• второй всероссийской научной студенческой конференции «ТЕКСТИЛЬ XXI века», г. Москва, МГТУ имени А. Н. Косыгина, 2004 г.;

• межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК -2004), г. Иваново, ИГТА, 2004 г.;

• международной научно-технической конференции «Современные наукоемкие технологии и перспективные материалы текстильной и легкой промышленности» (ПРОГРЕСС - 2004), г. Иваново, ИГТА, 2004 г.

• юбилейной 55-ой межвузовской научно-технической конференции молодых ученых и студентов «Студенты и молодые ученые КГТУ - производству», г. Кострома, КГТУ, 2003 г.

Содержание представленных докладов отражено в тезисах вышеперечисленных конференций.

Публикации. Основные результаты, выполненных исследований представлены 4 статьями, 5 тезисами докладов, 1 свидетельством РФ на полезную модель.

Структура и объем диссертационной работы.

Диссертационная работа содержит 125 страниц и состоит из введения, шести глав, выводов, библиографического списка из 109 наименований, приложений, заключения промьшленных предприятий, свидетельство РФ на полезную модель. Диссертация содержит 14 таблиц и 12 рисунков.

Технология непрерывного запарного способа крашения хлопчатобумажных тканей сернистыми красителями и основные направления ее совершенствования

Наибольшее распространение сернистые красители получили для крашения хлопчатобумажных тканей непрерывным способом на линиях плюсовочно-запарного крашения, в частности линии ЛКС - 14 0. Технологический процесс крашения складывается из следующих операций: Пропитывание раствором красителя при температуре 90-95С с отжимом до 85-90%; Запаривание ткани в запарной камере в течении 50-60 сек при температуре 102-104С; Промывка ткани в холодной воде (для окисления лейкосоединения красителя) в воде при температуре 50-б0С, в растворе ПАВ (2-Зг/л) при 70-80С и окончательно в чистой воде при 70-80С.

Условия проведения каждой из перечисленных стадий оказывает существенное влияние на процесс крашения в целом, а следовательно, на качественные показатели окрасок и на качество готового текстильного продукта. Основными компонентами пропиточного раствора являются: краситель, восстановитель, щелочь и смачиватель.

В качестве восстановителей сернистых красителей могут быть пригодны серосодержащие препараты (дитионит натрия, диоксид тиомочевины, сульфид натрия), глюкоза и др., однако практическое применение находит только сульфид натрия Na2S. Красильные ванны с ним обладают относительно хорошей устойчивостью (в сравнении с дитионитом) и обеспечивают нормальное накрашивание волокна как по цвету, так и по прочности.

Восстановительные свойства сульфида натрия обусловлены его склонностью к гидролизу с выделение водорода [7]: Na2S + Н20 о NaHS + NaOH 2NaHS + ЗН20 о 8Н + Na2S203. Для полного восстановления красителя и для предотвращения его преждевременного окисления необходимо присутствие Na2S в количестве не менее 50 100% от массы красителя. При недостатке восстановителя краситель растворяется неполностью, при избытке его снижается субстантивность красителя. Оптимальная концентрация восстановителя зависит так же от соотношения других компонентов красильного раствора [9].

Характер этой зависимости в литературе широко не обсуждается и требует специального изучения, поскольку от концентрации сульфида натрия и количественного содержания в растворе других компонентов зависит устойчивость красильных растворов и качество готовой продукции [10,11].

Растворение лейкокислоты сернистого красителя происходит в сильно щелочной среде. Поэтому в красильную ванну необходимо вводить гидроксид натрия и для лучшего растворения красителя в жесткой воде небольшое количество карбоната натрия (0,2-2 г/л). Однако, при выборе оптимального содержания щелочи в красильном растворе следует иметь в виду, что часть ее выделяется при гидролизе сульфида натрия, вводимого в раствор и содержащегося в техническом красителе [12].

Кроме того, гидроксид натрия подавляет гидролиз сульфида натрия и затрудняет промывку ткани. Следовательно высокая концентрация щелочи в растворе нежелательна.

Ввиду низкой красящей способности сернистых красителей в пропиточный раствор иногда вводят электролиты [13]. Однако необходимо учитывать, что электролиты могут вызывать коагуляцию красителей в растворе.

Смачиватели в составе пропиточного раствора оказывают диспергирующее действие на краситель и улучшают равномерность окраски.

Совершенствование процесса пропитки ткани красильным раствором введением операции предварительного запаривания

Ставилась задача дать сравнительную оценку эффективности традиционно используемых в текстильной технологии окислителей и озонированной воды. Наиболее целесообразно проведение таких исследований для набивных тканей, поскольку кубовые красители в основном используют в печатании. Кроме того, окисление красителя в составе печатной краски затруднено присутствием загустителя и интенсификация процесса окисления в данном случае необходима.

Методика проведения экспериментального исследования заключалась в следующем. Отбеленную хлопчатобумажную ткань печатали по традиционной технологии ронгалитно-поташного способа (печать, сушка, запаривание, промывка) , но на стадии промывки операцию окисления леикосоединении проводили в разных условиях (таблица 4.6)

Качество печати оценивалось по интенсивности окраски (функция K/S) и ее устойчивости к стирке и трению. Время окисления выбрано с учетом скорости работы промышленных линий и составляло 30 секунд. Таблица 4.6 Влияние природы окислителя на качество окраски ткани, напечатанной кубовым ярко-фиолетовым КП. Из таблицы 4.6 следует, что интенсификация процесса окисления введением всех без исключения окислителей улучшает качество печати. Повышение интенсивности окраски пропорционально возрастанию окислительно-восстановительного потенциала системы. Наибольший эффект достигается при использовании озонированной воды. Озон является неустойчивым соединением и легко раглагается с выделением атомарного кислорода по реакции: 03 - 02 + О Атомарный кислород обладает самым высоким окислительно-восстановительным потенциалом (2,42 В), восстанавливаясь в окислительно-восстановительных процессах по полуреакции: О + 2Н+ + 2е" - Н20. Это объясняет, почему озонированная вода обеспечивает получение более интенсивных, прочных и ярких окрасок.

С увеличением скорости и полноты окисления краситель быстрее и в большей степени переходит в нерастворимую форму, а поэтому не смывается с ткани при промывке. Эксперимент показал, что при окислении озоном горячие мыльные растворы, используемые для промывки ткани, остаются бесцветными, тогда как при использовании других окислителей они закрашиваются в той или иной степени.

Повышение прочностных показателей и яркости окраски обусловлено не только более полным окислением красителя до нерастворимого пигмента, но и изменением его физического состояния в волокне. Как показано в работе [92] интенсивное окисление приводит к укрупнению размеров окрашенных частиц и изменяет ориентацию молекул красителя относительно макромолекул целлюлозы.

Это, в свою очередь сопровождается повышением прочности и яркости окрасок. Быстрое и полное окисление озоном лейкоформ кубовых красителей обуславливает и улучшение устойчивости окрасок к трению. В работе [93] это объясняется тем, что при медленном окислении имеет место миграция красителя из внутренних слоев волокна к его поверхности и, как следствие, снижается прочность окрасок к трению.

В работе [102] установлено, что озон способствует деструкции крахмала а, следовательно, интенсифицирует процесс промывки набивных тканей, разрушая крахмал загустителя.

Учитывая, что соединения хлора токсичны, а соединение хрома и марганца загрязняют сточные воды, практическое применение этих окислителей нецелесообразно. Наиболее пригодными и широко используемыми на практике окислителями являются кислород, растворенный в воде, и пероксид водорода. По механизму окислительного действия они ближе всего к озону, но эффективность их значительно ниже. Это объясняется не только величиной ОВП, но и тем, что растворимость озона в воде примерно на порядок выше, чем растворимость кислорода. К тому же окислительные свойства озона более ярко выражены в кислой среде, необходимой для гидролиза растворимой лейкоформы, а окислению пероксидом водорода способствует щелочная среда.

Описание конструкции комбинированной камеры для озонирования

На интенсивность окраски и ее устойчивость к физико-химическим воздействиям влияют не только состав красильного раствора, условия пропитки им, способ окисления лейкоформы, но и качество промывки окрашенной ткани.

Традиционно промывка ткани, окрашенной плюсовочно-запарным способом, включает обработку: холодной водой, водой с температурой 50-60С, нейтральным раствором ПАВ и окончательно теплой водой [19].

Высокая щелочность красильных растворов, присутствие в них восстановителя могут способствовать обратному переходу окисленной формы красителя на волокне в растворимое лейкосоединение. Поэтому процесс окисления и осаждение красителя целесообразно завершить на стадии промывки.

На данном этапе исследования, апробирован следующий технологический режим окисления и промывки окрашенной ткани. Ткань после запаривания и обработки озоно воздушной смесью в условиях, рекомендованных в разделе 4.3.2, для завершения процесса окисления промывали ее в холодной озонированной воде с концентрацией озона (0,3мг/л). Далее следовала обработка раствором уксусной кислоты с концентрацией 5 г/л (100%) при температуре 50С. Такая обработка необходима для нейтрализации щелочи и гидролиза на волокне натриевой соли леикосоединения. На завершающей стадии ткань промывали в горячей воде (t=50-60C) , в растворе нейтрального ПАВ и окончательно в чистой горячей воде.

Эффективность такого режима промывки иллюстрируют данные, приведенные в таблице 4.9.

Как свидетельствуют данные таблицы 4.9 рекомендованный режим окисления и промывки, при прочих равных условиях крашения, обеспечивает повышение интенсивности окраски в среднем на 20%. Это обусловлено тем, что озонирование ткани и последующая ее промывка озонированной водой обеспечивает более полный переход красителя в нерастворимую форму. Осаждению красителя способствует и гидролиз натриевой соли лейкосоединения в растворе уксусной кислоты. В результате уменьшается десорбция красителя с волокна в раствор и, как показано в разделе 4.3.2, промывные воды закрашиваются менее интенсивно, чем при традиционном способе промывки.

Быстрое и полное окисление красителя обеспечивает и более высокие показатели по устойчивости окрасок к физико-химическим воздействиям. Связь между скоростью окисления красителей на ткани и прочностными показателями окрасок объясняется следующим образом. В процессе окисления лейкосоединений на волокне происходит перемещение молекул красителя из внутренних слоев волокна к его поверхности. Это вызвано окислением красителя на поверхности волокна, вследствие чего на внешней части концентрация восстановленной растворимой формы ниже. Наличие такого концентрационного градиента по закону термодинамического равновесия способствует диффузии красителя из внутренних слоев волокна к его поверхности.

Чем медленнее протекает процесс окисления, тем больше вероятность такого характера перераспределения частиц красителя в волокне и тем ниже прочность окраски. Следовательно, повышение устойчивости окрасок к мокрому трению и вытиранию объясняется быстрым и полным окислением лейкоформы озоном.

Таким образом, одним из путей интенсификации процесса сернистого крашения тканей в направлении экономии красителей за счет повышения интенсивности окраски на 10-30% и улучшения ее прочностных показателей в среднем на 1 балл является совершенствование процесса промывки. Это может быть достигнуто быстрым и эффективным окислением лейкосоединений озоном и обработкой ткани на стадии промывки уксусной кислотой поскольку эффективное окисление и гидролиз лейкоформы обеспечивают более полный переход красителя в нерастворимую форму, уменьшается десорбция красителя с волокна в раствор. Это способствует меньшему загрязнению сточных вод и открывает возможности их очистки и повторного использования.

Описание использованного оборудования для производственных испытаний

Проведенный сравнительный расчет стоимости затрат на осуществление сернистого крашения ткани бязь арт. 2 62 по традиционной технологии и интенсифицированной технологии сернистого крашения показал экономическую эффективность последнего. Несмотря на то, что интенсификация технологии крашения потребовала увеличения на 9,7% удельных затрат электроэнергии на процесс сернистого крашения и заработной платы рабочих на 10%, обслуживающих линию, снижение удельных затрат на потребляемый пар (на 18%), платы за сбрасываемые стоки (на 35%) дало возможность снизить стоимость обработки 1 млн. пог. метров ткани на 7 400 рублей (расчет см. в приложении №4), срок окупаемости при этом составит 8 месяцев.

Таким образом, не только технологические, но и экономические преимущества интенсифицированной технологии сернистого крашения позволяют рекомендовать ее к промышленному использованию (см. приложение №3).

l.Ha основании анализа проведенного литературного и патентного поиска обоснованы основные направления совершенствования технологии сернистого крашения тканей из целлюлозных волокон.

2.Разработана методика экспериментального исследования процесса сернистого крашения и изготовлена лабораторная установка, обеспечивающая возможность реализации этой методики.

3. На основании экспериментального исследования влияния состава компонентов красильного раствора и их концентрации получены уравнения регрессии, устанавливающие зависимости от этих параметров показателей устойчивости окраски ткани. Предложен состав красильной ванны обеспечивающий лучшую прокрашиваемость структуры ткани.

4.Экспериментально доказано, что применение кратковременного запаривания (0,5 - 1,0 сек) подготовленных хлопчатобумажных тканей перед пропиткой красильным раствором приводит к повышению интенсивности окраски на 10% и повышению устойчивости окрасок на 0,5 - 1 балл

5.Экспериментально доказано, что использование для операции окисления лейкоформ сернистого красителя, нанесенного на ткань, озонированной воды (0,3 г/л, в течении 30 секунд) позволяет повысить интенсивность окраски ткани на 5% и устойчивость на 0,5-1 балл, а озоно-воздушной смеси (концентрация озона 3 мг/м3, в течении 3 секунд) взамен окисления в холодной воде в течении 8 секунд и на воздухе в течении 12 секунд, позволяет повысить интенсивность окраски на 20% и повысить ее устойчивость к трению на 1 балл.

6.Разработана и апробирована в производственных условиях схема использования отработанной озоно-воздушной смеси для очиски промывных сточных вод при сернистом крашении. При этом почти полностью обесцвечиваются сточные вод, резко снижается химическое потребление кислорода, разрушаются серосодержащие примеси и устраняется неприятный запах.

7.Разработаны элементы модернизации линии сернистого крашения ЛКС - 14 0: камера предварительного запаривания, установка для обработки ткани в среде озоно-вохдушной смеси, а так же схема использования отработанной озоно-воздушной смеси для очистки сточных вод.

8.Проведены промьппленные испытания модернизированного образца линии ЛКС - 14 0 для сернистого крашения, подтвердившие повышение интенсивности окраски хлопчатобумажной ткани по предлагаемой технологии сернистого крашения и повышение ее устойчивости к мокрым обработкам и трению. Модернизированная линия принята в эксплуатацию.

9.Внедрение интенсифицированной технологии сернистого крашения позволит экономить 7 400 рублей на 1 млн. пог. метров ткани, а срок окупаемости экспериментальной установки составит 8 месяцев.

Похожие диссертации на Повышение эффективности технологии сернистого крашения хлопчатобумажных тканей