автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Повышение эффективности термообработки текстильных полотен

р-3 од

о 3 № Ш7

МИНИСТЕРСТВО ОБЩЕГО И ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ИВАНОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ТЕКСТИЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

На правах рукописи

Тортев Евгений Алексеевич

УДК б??.027.18.001.5

ПОВИЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕРМООБРАБОТКИ ТЕКСТИАЬННХ ПОЛОТЕН

Специальность 05.19.03 - Технология текстильных

материалов

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Иваново - 1997

Работа выполнена в Ивановском научно-исследовательском институте хлопчатобумажной промнмленности и Ивановской государственной текстильной академии.

Научный руководитель-

доктор технических наук, профессор Герасимов М.й.

Официальные оппонент»:

доктор технических наук, профессор Иорыганов Й.П.

кандидат химических наук, доцент Гарцева fl.fi.

Ведущая организация

ЙО "Зиновьевекая мануфактура", г. Иваново

Защита диссертации состоится г<

в И часов на заседании диссертационного совета К.083.33.01 в Ивановской государственной текстильной академии по адресу: 153000,Иваново,пр.Ф.Энгельса,21.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ИГТА. Автореферат разослан "Я"Ж€4££_1937г.

Учений секретарь диссертационного совета

Кулида Н.А.

0Б|Й9 ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕПЫ. В настоящее время в условиях становления рыночных отношений в стране задачей текстильных предприятий является выпуск конкурентоспособной продукции. От качества выпускаемых тканей и ее себестоимости напрямую зависит жизнедеятельность предприятий и работавших на нем людей. Решение данной задачи непрерывно связано с техническим перевооружением предприятий, которое осуществляется ло двум направлениям:

- разработка и создание нового энергосберегающего оборудования и передовой технологии;

- модернизация действующего оборудования.

Термообработка тканей - один из основных технологических процессов, требующий значительных энергетических затрат, строгого соблюдения заданного технологического ремима. От того, как она была проведена, в конечном итоге зависит качество отделанной ткани, и поэтому необходимо эффективное, экономичное оборудование для термообработки текстильных полотен с высокой точностью измерения и поддержания параметров процесса. Вместе с тем ныне используемое оборудование чрезвычайно энергоемко, морально устарело, не всегда позволяет достигать стабильных показателей качества, не надежно при эксплуатации.

Поэтому необходима разработка и создание высокоэффективного, экономичного оборудования, безопасного при работе и обслумивании.

Потребность в высокоэффективных теплотехнологических установках (ТТУ) в различных отраслях промышленности предъявляет повышенные требования к точности и детализации расчетов тепло- и массообмена. Это обусловлено тем, что без точных и надеаных методов расчета невозможно повысить качество проектирования новых ТТУ, провести оптимизации и интенсификацию теплотехнологического процесса, осуществить его контроль и автоматизацию.

Таким образом, научные исследования, направленные на разработку нового оборудования для термообработки ткани с высокими технико-экономическими и технологическими показателями и совершенствование математических методов расчета процессов теплообмена, являются актуальными в практическом и теоретическом отношении.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ состояла в разработке технологических и техни-

ческих решений, направленных на повышение эффективности процесс термообработки ткани.

Для достижения поставленной цели были решены следующие над1 ные, технические и практические задачи:

- проведен теоретический анализ эффективности использования при нагреве ткани ИК излучателей различной геометрии (формы);

- проведена экспериментальная оценка эффективности применен»1 дла термообработки текстильных полотен ИК-излучателей плоской формы;

- экспериментально получены коэффициенты, характеризующие ог тичёские свойства хлопчатобумажных и смесовых полотен;

- проведены экспериментальные исследования по повышение эфф< тивности измерения температур обрабатываемых полотен;

- на основании проведеных исследований предложено техничесж решение, повышавшее эффективность измерения температур обрабат1 ваемых полотен;

- разработана высокоэффективная конструкция ИК-установок длз термообработки текстильных полотен;

- изготовление и внедрение высокоэффективной установки для термообработки тканей с новыми конструктивными решенными, прои: ведена ее технико-экономическая оценка;

- отработаны режимы термообработки на предложенной установи! различных видах заклпчительной отделки текстильных полотен.

0Б1ЙЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ И МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Экспериментальные исследования проводились на хлопчатобум< ных и смесовых тканях поверхностной плотностью от 0,09 кг/м2 д 0,45 кг/м2. различного переплетения (саршевое, полотняное, сат новое, застилистое). В качестве обрабатывавших растворов испол зовались водные растворы отделочных препаратов и текстильных вспомогательных вецеств.

При проведении технологических и теплотехнических исследо нии применялись плоские и трубчатые генераторы излучения энерг нагреватели на основе шаростойкого слпдопласта с температурой рева до 500 с£; углеродный материал Вискум ТО-15 полотняного пе реплетения с поверхностной плотностьв 0.31 кг/м2 и температуре нагрсиа до 400"С; кварцевые излучатели с нихромовой спиралью с температурой до 750 *С; кварцевая галогенная лампа с температур спирали до 2500 °С.

Для изменения температуры обрабатываемой ткани применялись бесконтактный и контактный методы. В качестве бесконтактного применялся преобразователь пирометрический полного излучения ППТ-М2, предназначенный для измерения и контроля радиационной температуры поверхностей от 30 до 300°С при температуре окружавщего воздуха от 5 до !00*С и относительной влажности до 802. В качестве контактного использовался датчик ДТВ-018.

Эксперименты проводились на специально разработанных лабораторных стендах и экспериментальных промышленных установках, изготовленных по технической документации НвШТН, разработанной на основании результатов настоящей работы и съагрегированных с существующим промышленным оборудованием для обработки текстильных материалов. Физико-химические испытания образцов текстильных материалов проводили на стандартном оборудовании для научных исследований, Показатели качества физико-механических свойств тканей оценивались в соответствии с действующими ГОСТами. При проведении теплотехнических экспериментов применялись стандартные методы теплометрин. Оценка тепловой эффективности оборудования осуществлялась методом составления теплового баланса с определением расходных статей.

Оценка погремности измерений при проведении экспериментов осуществлялась с использованием методов математической статистики. При теоретических исследованиях процессов лучистого теплообмена между излучателями различной конструкции и текстильным материалом привлекался математический аппарат дифференциального и интегрального исчисления, а также использовались методы вычислительной математики и ЭВМ. Расчеты выполнялись на ПЭВМ типа 1ВМ-РС-ХТ386.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В работе впервые получены следующие результаты.

1. Разработан численно-аналитический метод расчета поглощаемой материалом энергии при термообработке ИК излучателями с учетом их геометрической формы и расстояния до ткани.

2. Для плоского и трубчатого излучателя установлены зависимости количества поглощаемой тканьв энергии от расстояния до излучателя, времени обработки ткани в зоне облучения, коэффициента экстинции.

3. Теоретически доказано, что при использовании плоских излучателей коэффициент поглощения лучистой энергии в процессе термообра-

- Б -

ботки текстильных полотен на два порядка выше, чем при применении трубчатых излучателей.

4. Экспериментально подтверждена технологическая и теплотехническая эффективность использования плоских ИК нагревателей на основе жаростойкого слвдопласта в процессах заключительной отделки ткани

5. Определены оптические характеристики хлопчатобумажных, смесовых и полиэфирных тканей в диапазонах температур 150-190"С.

. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИИОСТЬ И ПРОМШЕННАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.

Технологическими и теплотехническими исследованиями обосновано повышение эффективности термообработки текстильных полотен в терморадиационных установках за счет применения плоских излучателей.

Экспериментально подтверждена эффективность принятых конструктивных решений разработанной установки для термообработки ткани. которые заклвчастся в следувцек: в оптимальном размещении излучателей малой инерционности между полотен ткани; тепловентиля-ционный контур установки позволяет удалять вредные газообразные вещества, выделяющиеся в процессе термообработки, из нижней част» зоны нагрева установки через зону для охлаждения ткани.

На основании экспериментальных исследований разработана ус-1сшовка термическая с галогенными лампами и пирометричеким методом измерения температуры ткани - ЯТГ-П-140, которая прожла ус-пежкди апробации в составе аппретурно-отделочной линии ЛА0-120 К! Й/П "Зиновьевскаа мануфактура". Экономический эффект от внедрениг составил 846 тыс.руб. к уровню цен 1993 г.

АВТОР ЗАЩИЩАЕТ:

- численно-аналитический метод расчета поглощаемой текстильны; материалом энергии при термообработке излучателями различной гео метрии с учетом коэффициента зкстинции ткани, ее расстояния до источника нагрева и времени обработки;

- зависимости для определения количества выделявшейся в ткани энергии при обработки ее ИН излучением;

- данные по оптическим характеристикам хлопчатобумажных и сме совах тканей;

- разработанные параметры теплотехнологии термообработки тка-* ней с использованием плоских излучателей.

- новую конструкцию установки для термообработки текстильных

полотен с эффективными типом излучателей и устройством для измерения температуры ткани.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные научные положения и результаты работы докладывались: на международной научно-технической конференции "Проблемы развития текстильной и легкой промыжленности в современных условиях"(Иваново, 1992г.); на международной научно-технической конференции "Современные тенденции развития технологии и техники текстильного производства^Иваново, 1993г.); на международной научно-технической конференции "Современные тенденции развития технологии и техники текстильного производства"!Иваново, 1994г.); на международной научно-технической конференции "Проблемы развития малоотходных ресурсосберегающих экологически чистых технологий в текстильной и легкой промыжленности"(Иваново, 1994г.); на научно-технической конференции преподователей и сотрудников ИГХТА (Иваново, 1995г.)', на I Региональной межвузовской конференции "Актуальные проблемы химии, химической технологии и химического образования "Химия-96" С-энсзо, 1996г.); на расширенном заседании кафедры теплотехники ИГТА (Иваново, 1996г.); на заседании ученого совета ИвНИТИ (Иваново, 1996г.), на всеросийской научно-технической конференции "Современные технологии текстильной промыжленности (Текстиль-96)" (Москва, 1996г.).

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации имеется 13 публикаций, в том числе в тезисах выжеперечисленных конференций и журнале "Известия ВУЗов. Технология текстильной промыжленности".

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДОССЕРТАЦИОННОИ РАБОТЫ. Работа состоит из введения, литературного обзора состояния проблемы (1 глава), методической части (2 глава), результатов исследований (3-6 главы), выводов, списка литературы из 131 наименований, 4 приложений. Работа изложена на 163 стр. мажинописного текста, включая 23 рисунка и 15 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

ВО ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность выбранной темы развития текстильного производства на основе соверженствования теплотехно-логических процессов и установок отделки тканей. Определено их больжое разнообразие при осуществлении ряда физико-химических

процессов. требующих подвода теплоты к обрабатываемому материалу. ¡¡!^заны основные направления понижения зффективности техники и технологии термообработки текстильных полотен.

В ПЕРВОЙ ГЛАВЕ показана роль терыообработки в достижении тоебуемого качества колорирования тканей и улучшении их эксплуатационных характеристик и проводится анализ современного состоянийТорнй технологии и техники терыообработки текстильных положен Опредено преимущество применения ИК нагрева по сравнению с конвективным видом знергоподвода. которое задается в сокращении воемени Разогрева и обработки ткани. По сравнению с конвективным. ойопиАование ИК нагрева менее энергоемко, имеет небольшие габа-« н а -еры Данные установки внедрены на десятках текстильных предприятиях. Проведенный в работе теоретический анализ выявил. "Го эффективность термообработки можно повысить за счет режения

СЛеДпо5«ениГэффективности измерения и поддержания основного технологического параметра термообработки - температуры ткани:

создания совершенной конструкции терморадиационной установки: _ применения новых видов источников излучения.

Разработка высокоэффективных технологии и оборудования предъявляет повыменные требования к точности и детализации расчетов теплообмена.

Из вышеизложенного сформулированы конкретные задачи диссертационной работы, ре.ение которых позволит повысить эффективность

термообработки текстильных полотен.

ВО ВТОРОЙ ГЛАВЕ (ыетодическая часть) дана характеристика объектов и методов исследования, приведено описание лабораторных остановок которые были применены при проведении зкспериыентов.

Оценка погремности результатов измерений осуществлялась с использованием методов математической статистики. Расчеты выполня- • лись на основании методов вычислительной математики и ПЭВМ типа

1ВК—РС—ХТ38В.

в ТРЕТЬЕЙ ГЯАВЕ приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований по понижению точности измерения и регулирования наиболее важного параметра процесса термообработки

текстильных полотен - температуры.

В установках терморадиационного нагрева конструкции ИвИИТИ измерение температуры ткани осуществляется контактным методом при

помощи датчика температуры с термоэлектрическим чувствительным элементом ДТВ-018. Как показывает практика, указанные элементы метрологически необеспечены, недолговечны и из-за физического износа быстро выходят из строя. При контакте с тканью образует не всегда устранимые полосы.

Повысить точность измерения и контроля температуры ткани можно при помощи пирометров излучения ППТ-142 в комплекте с вторичным преобразователем ПВ-02, который не имеет контакта с измеряемым объектом и определяет его температуру по модности излучения.

Значение температуры ткани, полученное пирометрическим методом, отличается от действительной температуры, так как излучение реальных тел не соответствует излучению абсолютно черного тела.

На лабораторном стенде проведены исследования по измерению температуры ткани различной цветовой окраски из хлопчатобумажных, вискозно-мтапельных и смешанных волокон, полотняного, саржевого, сатинового и фасонного переплетений, в суровом, отбеленом виде и окраженых сернистыми, кубовыми, активными и азоидными красителями.

pnpprrvrv.t: п " тсччератур от 150°С до 190 °С.

Данные измерений были использованы для расчета степени черноты ка1дого образца ткани. Также были проведены исследования по определению степени черноты хлопко-лавсановых тканей различных смесок при температуре 160"С.

Проведение исследования установили, что степень черноты тканей практически не меняется и находится в интервале 0,912-0,934, что «!•■>«»т члкгим.тяьное отклонение от среднего значения 0,3 X, что вносит дополнительную погрешность при измерении температур в диапазоне 150-200 ®С - 41.3-1,41С.

Сопоставление допускаемых основных погремностей измерения температуры движущейся ткани контактным и бесконтактным методами выявило, что для контактного погрешность составила - *9.1°С, для . пирометрического - *5,1®С. что в 1,78 раза меньже.

Также были проведены промыжленные испытания ППТ-142, для чего он был установлен в установке термической с галогенными излучателями термокамере (ЭТГ-140), которая находится в составе отделочной линии N 9 на фабрике им. 0.А.Баренцевой. Пирометр использовался в комплекте с преобразователем измерительным вторичным ПВ-02, который через согласующее устройство был соединен с электронным аналоговым регулятором Р—133 установки и усилителями с

мощным тиристорным выходом для В03М01Н0СТИ регулирования температурой нагрева текстильного полотна. В процессе испытаний измерялась температура различных х/б тканей.

В процессе термообработки ткани отклонение ее температуры от заданного значения не превышала ±1,5°С. В условиях проведения испытаний пирометрическая система измерения показала высокое быстродействие и надежность.

В ЧЕТВЕРТОЙ ГЛАВЕ приводятся результаты экспериментальных исследований по поиску наиболее эффективной схемы размещения излучателей в установках ИК нагрева, в результате которых установлено, что размещение галогенных излучателей между полотен ткани повышает эффективность их применения на 10-172 в сравнении с их использованием в комплекте с алюминиевыми отражателями. На основании проведенных исследований и опыта эксплуатации ранее созданного оборудования разработана установка термическая с галогенными лампами и пирометрическим методом измерения температуры ткани (НТГ-П-140). Общий вид установки представлен на рис.!. Иста-новка смонтирована в А/0 "Зиновьевская мануфактура" в составе аппретурно-отделочной линии ЛАО 120. Приводятся результаты технологических и теплотехнических испытаний.

ИТГ-П-140 проверялась в процессах противоусадочной химической отделки (!Ш0) ткани плательнокоствмной хлопкосиблоновой Л2 арт. 3—С—10—21 и серебристо-шелковистой отделки сатинов.

Технологические испытания выявили практически одинаковые показатели качества термообработки ткани, как для ИТГ-П-140, так и для ранее созданной установки для термообработки ткани ИТО-2. удовлетворяющие требования ГОСТа. Полученные показатели качества соответствовали требованиям ГОСТа.

Для определения энергетических и технико-экономических показателей работы установки НТГ—П-140 и их сравнения с показателями ранее разработанных аналогов - 5ГГО-2 и ЗТГ-140, были проведены теплотехнические исследования при обработке различных тканей с составлением тепловых балансов. Коэффициент полезного использования теплоты в 5ТГ-П-140 превышает 50 2. Расход электрической эне| гик на термообработку ткани в установке на 40-602 меньше, чем в установке НТО-2, и на 10-202 меньше, чем в установке 9ТГ-140.

В ПЯТОЙ ГЛАВЕ приводятся результаты моделирования терыоради« ционного нагрева тканей трубчатыми и плоскими нагревателями по

1 - ватажной воздуховод , 2 - галогенный излучатель 3 - раздвижные экраны , 4 - пирометр ППТ-142 , 5 - блок контроля двшения ткани, б - заслонка, 7 - электропривод

Рис.1. Установка термическая с галогенными лампами и пирометрическим методом измерения температуры ткани - НТГ-П-140

разработанному численно-аналитическому методу расчета теплообмена с учетом физических свойств облучаемого материала Сего толщины, способности поглощать лучистую энергию), а такме геометрической формы излучателей, температуры, расположения относительно ткани.

Разогрев материала в процессе терморадиационной обработки является следствием поглощения лучистой энергии. Зто явление описывается законом Бугера:

Q = Qo*exp(-kz) . (П

где Q - интенсивность излучения внутри поглощающего слоя вдоль

направления распространения луча в точке с координатой г, отсчитываемой от поверхности материала; Оо - интенсивность падающего на поверхность ткани излучения; к - коэффициент экстииции.

С учетом закона Бугера и коэффициента облученности получен коэффициент Ч^.е/г• пропорциональный мощности выделения теплоты во внутренних слоях ткани, от единицы поверхности источника излучения

ЧсН-dZ - <l/2)(cosip Ikexpí-kz) , (2)

Параметры CQ$<f> и z связаны с полярными (г,у>) и прямоугольными (х,у) координатами, имеющими начало в точке выхода луча от источника излучения:

eos tp = Х/Схг + уО, z = г - D/cosy - (х* + л2)"'5* (i-D/x) .

что позволяет определить долю энергии, выделяющуюся в элементарном слое dS по всей его толщине:

D+L

. dS D ^

где D - расстояние ме«ду поверхностью ткани и поверхностью плоского или осью трубчатого излучателей; L - толщина ткани.

Интегрирование по всей поверхности источника излучения дает коэффициент . пропорциональный доле энергии, выделявшейся в элементарном слое материала от всего источника излучения:

У+Н

= /ЬйШ ^ • (4)

У-И

где Н - половина вирины плоского источника излучения или видимый радиус трубчатого источника теплового излучения.

Б результате интегрирования по всему расстоянии, пройденному элементарным участком ткани мимо излучателя, получается коэффициент А, пропорциональный поглощаемой им лучистой энергии от всей поверхности излучателя;

У

к,.г -- /ь <.¿2 йу . (5)

о

Общее количество лучистой энергии, идущей на нагрев текстильного материала при прохождении расстояния У мимо излучателя элементарным участком ткани с заданной скоростью V, выразится:

0 = СВи Гс-То) = С1—р КбтЛл/ Щ-2 С6)

где С - теплоемкость текстильного материала;

В - кажущаяся плотность ткани;

Тс - средняя температура ткани;

То - начальная температура ткани;

Т - температура излучателя;

б - постоянная Птефана-Больцмана;

V - скорость двимения ткани;

Из уравнения (б) видно, что температура нагрева ткани пропорциональна коэффициенту поглощения лучистой энергии А*-2 . Известный коэффициент позволяет определить среднпв температуру ткани в зависимости, от ее скорости, расстояния от излучателя, его геометрической формы и длины пути ткани в зоне лучистого нагрева.

На рис. 2 приведены результаты расчета коэффициента погло-

Ат-г.м"1

3,6 О, А

0.21

а)

¿,5

2,5

0.5

О

А к 3

У/

I

0.6

0,4

о, г

} ч

т 1 N

ч 5

/

В)

\ ) г \

1,5

0,5

т ' "V

Ф

о,г о,б у, м

б)

о,г он о.б у.*

г)

Рис,2. Зависимость коэффициента поглоцения лучистой энергии А-).2 тканьп от длины пути У в зоне ЙК нагрева для трубчатого (б,г) и плоского (а,в) излучателей.

щения текстильным материалом при плоском и трубчатом нагревателе. Переменными параметрами служили кратчайшее расстояние D до источника излучения и коэффициент экстинции к, что позволяет учесть конкретнув природу и строение текстильного материала. На рис.1-а и б (соответственно для плоского и трубчатого излучателей) приведены зависимости коэффициента А^-гот длины Y пути ткани в зоне ИК нагрева при 0=40 мм для различных коэффициентов экстинции к: 1...4 - 1000, 2000, 3000 и 5000 м"1. На рис 1-в,г изображены аналогичные зависимости при различных расстояниях D тканиот излучателя: I...5 - 40, 60, 80, 100 и 200 мм. Результаты расчетов показывают, что коэффициент поглощения лучистой энергии при применении плоского излучателя в 200-300 раз больше, чем трубчатого. Анализ графических кривых показывает, что нагрев ткани при плоских нагревателях проходит более равномерно.

В IECT0R ГЯАВЕ приведены результаты теплотехнических испытаний различных видов излучателей и технологические исследования применения плоских нагревателей на основе жаростойкого слюдоплас-та в процессе термообработки ткани. Исследования проводились на лабораторной установке.

В качестве источников нагрева использовались: излучатели с нихромовой спиралью, галогенные лампы, полотна углеродного материала Вискум Т0-15, плоские нагревательные пластины на основе жаростойкого слюдапласта.

Теплотехнические исследования показали, что энергозатраты при применении плоских нагревателей на 10-202 меньше, чем при применении галогенных ламп и на 20-332 меньше - излучателей с нихромой спиралью. Кроме того, плоские нагреватели на основе шаропрочного слюдопласта, по сравнению с трубчатыми кварцевыми излучателями, менее пошароопасны.

Технологические исследования проводились в традиционных видах заключительной, отделки ткани: малосмываемый аппрет на основе предконденсатов термореактивных смол ("Марс") и противоусадочная химическая отделка ("ПЯХ0"). Объектом исследования служила хлопчатобумажная ткань миткалевой группы. В качестве источника нагрева применялись плоские нагреватели на основе жаропрочного слюдопласта. Для сравнения часть образцов отделывалась с применением традиционного вида термической обработки - конвективного. Результаты приведены в табл 1,2. Эффективность термообработки оценива-

Таблица 1.

Показатели качества хлопчатобумажной ткани миткалевой группы после отделки "МАРС" (малосмываемый аппрет не основе предконденсатов термореактивных скол)

Температура

термообработки, 'С

Скорость! Коэффициент движения! несминаемости, ткани, ! угол (град)

м/мин !----------------

¡основа! уток ¡сумчлрн

Стойкость¡Разрывная нагрузка ¡Изменение лик исти- ¡полоски 50*200 мм. ¡нейных разме-ранив, I Н ¡ров ткани, У. ц>а;;|Ы ! !

! пгнпрл ! утпк ¡основа! уток

Содержание аппрета, 7.

Смывае-мость аппрета, X

Радиационно-конвективннй способ (с плоскими нагревателями на основе жаростойкого слпдопласта)

135 ; 6 64 ! 72 ! 136 1 ! 566 ! 277 ! 137 ! 2.15 ' 2,5 ! 3.78 ! 43,37

1зв ; 9 ! 70 ! 73 ! 143 : ! 530 ! 284 ! 133 ! 2,0 ! 2,0 ; 3,98 ! 46.62

150 ; 5 ! 61 ! 64 ! 125 ! ! 462 ! 286 ! 133 ! 2,5 ! 3,0 ! 3,74 ! 45,74

150 ! 9 ! 68 ! 71 ! 139 ! 472 ! 286 ! 133 ! 2,5 ! 3,85 ! 3,88 ! 45,82

Термообработка конвективным способом в течении 2 минут

150 ! 1 58 ! 55 ! 113 ! 532 ! 279 ! 133 ! 2,6 ! 3,35 ! 3,64 ! 45,4,

Требования ГОСТ 29298-92 • 1 1 1 ! 177 ! 137 ! -5 ! *2 ! 2,5 1 1

Таблица 2.

Показатели качества хлопчатобумажной ткани миткалевой группы после отделки "ПНХО" (прптивоусадочная химическая отделка).

Темпера- Скорость! Коэффициент Стойкость ¡Разрывная нагру'зка ¡Изменение ли-

тура движения! несминаемости к исти - ¡полоски 50*200 мм, лейных разме-

термооб- ткани. ! угол (град) ранию. ; Н '•ров ткани, 7.

работки. м/мин !------- --------- ------ циклы * ■

"С ¡основа! уток ¡суммарн ! основа ! уток ¡основа уток

Радиационно-конвективный способ (нагреватели на основе жаростойкого слпдопласта)

140 6 64 : 8? : 146 395 ! 243 ! 128 ! 1 1.65

140 6 ! 71 : 83 : 154 378 ! 239 : 124 ! 1,5 2

154 9 ! 59 ! 69 ! 135 404 : 220 : 134 ! 1,15 2

150 9 ! 59 ! 72 ! 131 413 : со? : 147,0 : 1,5 1,05

Термообработка конвективным способом в течении 3 минут

150 ! 63 ! 60 ! 131 354 ! 254 ! 133 : 2,5 2,15

Требования ГОСТ 29298-92 * • : 177 ! 137 I -5 ±2

лаСь по основным показателям качества ткани после отделки: несминаемой бытовой усадке и соержанию аппрета. По всем показателям материал обработанный с применением излучателей па основе жаропрочных елвдопластов, превосходит показатели материала, обработан-1 о конвективным способом нагрева при практически одинаковых прочностных показателях готовой ткани, что подтверждает технологическую эффективность применения плоских нагревателей.

£ результате проведенных научных исследований, изложенных в предыдущих главах было разработано техническое предложение на установку термическую - ЭТПН. предназначеную для термообработки ткани радиационно-конвективным методом в различных технологических процессах отделочного производства. В качестве элементов нагрева применены плоские нагреватели на основе жаростойкого слюдо-пласта. Конструктивной основой новой установки является УТГ-П

Установка расчитана на работу в составе агрегатов и поточных линий при агрегировании ее с другим отделочным оборудованием.

В настоящее время при участии автора ведется разработка конструкторской документации на УТПН.

Основные результаты и выводы.

1 Разработан численно-аналитический метод расчета поглощения текстильным материалом энергии при прохождении мимо излучателе с ччетом его геометрической формы и расстояния до ткани.

2 Установлены для плоских и трубчатых излучателей зависимости количества выделяющейся в ткани энергии от расстояния до излучателя, времени обработки ткани в зоне облучения, коэффициента зк"и^итицески „ экспериментально доказано, что при использовании плоских излучателей коэффициент поглощения лучистой энергии в процессе термообработки текстильных полотен на порядок вы-■е чем при применении трубчатых излучателей.

' 4 Определены оптические характеристики хлопчатобумажных смесовых и полиэфирных тканей в диапазонах температур 150-190 С. Экспериментально установлено, что предел допускаемой основной погремности измерения температуры ткани пирометрическим методом

зависимости от степени черноты различных тканей в данных диапазонах не превышает *1,4°С.

5. Лредлоаено дальнейшее развитие теплотехнологии термообработки ткани за счет применения плоских излучателей на основе жаростойкого слвдопласта. Технологическими и теплотехническими исследованиями установлено, что применение данных нагревателей в термоцстановках повысит эффективность термообработки текстильных полотен.

6. На основании теоретических и экспериментальных исследований разработана и прошла успешную апробации в А/0 "Зиновьевская мануфактура" установка термическая с галогенными лампами и пирометрическим методом измерения темперары ткани - УТГ-П-140. Теплотехническими и технологическими исследованиями подтверждена эффективность принятых конструктивных решений. Экономический эффект от внедрения одной установки составил 846 тыс.руб. по ценам 1993 г.

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих рабе- •••:

1. Попои H.H., Тортов Ii.Д., Куженькин li.fi. Измерение темпе ратуры ткани бесконтактным методом//Сборник трудов ИвНИТИ,- М,-ЦНИИТлегпром,- 1991.- С.51-55.

2. Попов П.П., Тортев Е.А., Куженькин В.А. ¡Совершенствование установки для термообработки ткани с коротковолновым ИК излучением// Проблемы развития текстильной и легкой промышленности в современных условиях. Тез. докл. Междунар. науч.-технич. конф.

- Иваново, 1992. С.175.

3. Тортев Е.А., Попов П.И., Герасимов H.H. Исследования новых типов излучателей для обработки текстильных полотен// Современные тенденции развития технологии и техники текстильного про- .. изводства. Тез. докл. Междунар. науч.-технич. конф.- Иваново, 1993. С.1Ю.

4. Попов П.П.. Тортев Е.А., Геллер Л.И.. Кривчиков A.A. Совершенствование термических установок с галогенными лампами// Современные тенденции развития технологии и техники текстильного производства. Тез. докл. Неждунар. науч.-технич. конф.- Иваново, 1993.- С.114.

5. Попов П.И., Тортии Е.А., Куженькин В.А., Герасимов М.Н.

Повышение эффективности угтлнопо.к ИК-нлгревл ткпней//И-»r.ВУЗов. Технология текстильной промышленности. 1994. Н 5. С.93-95.

6. Тортев Е.А., Попов П.И., Герасимов М.Н., Никольская С.А Термообработка тркгтильных ппдптрн новыми типами нагррвлтрлей// Проблемы развития малоотходных ресурсосберегающих экологически чистых технологий в текстильной и легкой промышленности. Тез. докл. Мешдунар. науч.-технич. конф,- Иваново, 1994. С.80.

7. Тортев Е.Л., Попов R.H.. Герасимов H.H.. Никольская С.Л Совершенствование техники и технологии ИК нагрева текстильных и лотен// Тез. докл. итоговой науч.-технич. конф. преподователей и сотрудников ЮТА.- Иваново, 1994.

8. Тортев Е.А., Попов П.И., Герасимов H.H. Применение новы типов ИК нагревателей для термообработки ткани//Изв.ВУЗов. Технология текстильной промышленности. 1995. Н4. С.110-113.

9. Тортев Е.А., Попов П.И., Герасимов H.H., Никольская С.А Термообработка ткани ИК нагревателями на основе жаропрочного сл допласта// Изв. ВУЗов. Технология текстильной промышленности. 1995. N5. С.112-115.

10. Телегин Ф.Ю., Тортев Е.А., Герасимов H.H. Моделирование териорадиационного нагрева тканей трубчатыми и плоскими излучат лями// Изв.ВУЗов. Технология текстильной промышленности. 1995. С.100-109.

И. Тортов Е.Й.. Телегин U.U.. Герасимов К.11. Теоретическая экспериментальная оценка влияния геометрии ИК-излучателей на эф фективность термообработки тканей// Актуальные проблемы химии, химической технологии и химичрпкого образования "Химия-96". Тез докл. I Регионал. мешвуз. конф.- Иваново, 1996.

12. Попов П.И., Тортев Е.А. Развитие техники ИК нагрева тка в работах ИвНИТИ//Современные технологии текстильной промымленн ти. Тез. докл. всерос. науч.-технич. конф.- И., 1996. С.172-173

13. Тортев Е.А., Попов П.И.. Герасимов H.H., Никольская C.t Телегин Ф.В. Применение плоских нагревателей на основе »аросто* кого слюдопласта для термообработки текстильных полотен.// Сов[ менные технологии текстильной промышленности. Тез. докл. всерог науч.-технич. конф.- М., 1996, С.163-164.