автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.03, диссертация на тему:Разработка интенсифицированной технологии отварки хлопчатобумажных тканей

МОСКОВСКАЯ ОРЛИМ ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННАЯ / ТЕКСТИЛЬНАЯ АКАШИЯ ИМЕНИ А.Н.КОСЫГИНА

РАЗРАБОТКА ИНТЕНСИФИЦИРОВАННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОТВАРКИ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТКАНЕЙ V

Специальность 05.19.03 -Технология текстильных материалов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

На правах рукописи

УДК 677.21.027.255/.26(043.3)

Москва-1992

Putfora выполнена в Московской ордена Трудового Красного Знамени Государственной текстильной акедеики имени А.Н.Косыгина

Научный руководитель

доктор -технических наук Сафонов B.D.

Официальные оппоненты:

доктор технически. наук, профессор Гандурин JI..И»

кандвдат технических наук Крэке в 8.К.

Ведущая организация:

Московская одцена Октябрьской раволыцли ситценабивная фабрика, г.Иосква

Защита состоится

1992 г. в

на засед'нин специализированного со Ш£ч\ К 053.25.05 и Московской ордена Трудового Красного Знаыени Государственной акаденки ш.А.Н.Косыгина по адрзеу: II79I8, Москва, II.Калужская, д.1

С диссертацизй могло ознакомиться а библиотеке академии

Автореферат разослан

" » 1992 г.

Ученый секретарь специализированного совета

кыщидат технических нау, доцент -.(ОсссеёЪ, Балшзова Т.Д.

АННОТАЦИЯ

Работа посвящена разработке интенсифицированной технологии отварки хлопчатобумажных ттггозсП.

Проведено комплексное исследование кинетики физико-химических процессов при отварке хлопчатобумажных тканей под действием рпзличных компонентов варочного раствора. Изучено влияние и механизмы действия интенсифицирующих добавок, и на этой основе разра— ботон высокеэффективннй релшм щелочной отварки с использованием рациональной композтгш отечествен, ¡их ТВВ:неионогенных ПАЗ, восстановителей разной природы, коыплексообразователя ОЭД'у.

Выявлена эффективность и механизм действия коиплексона ОЭДЭ при растворении силикатных осадков на ткани и оборудовании. Новизна состава для пероксидного отбеливания подтверждена авторским свидетельством № 1708976 Еюл. 04 Г992 г.

Разработанная технология отварки и отбеливания хлопчатобумажных тканей позволяет предотвратить образование, а также растворить силикатные осадки'-На ткани и оборудовании,повысить качество обработанных тканей и производительность оборудования, улучшить условия труда. Технология внедрена на Московском комбината "Трехгор-ная мануфактура". Подтвержденный экономический эффект в 1990 г., 1991 г. составил 1,03 млн.руб.

Автор защищает:

- результаты исследований интенсифицирующего действия 11АВ, восстановителей,, антрахинона, комллексообразователей в процесса делочной отварки хлопчатобумажных тканей;

- интенсифицированную технологию отварки, тканей на основе ис-тользовашя рациональной композиции отечественных ТВВ;

- результаты анализа состава, структуры и свойств хлопкового золокна в процессе отварки;

- результаты изучения процессов комплексообразования для пре-(отврацения образования, а также растворения силикатных осадков,

! разработанный технологический режим отварки и отбеливания хлоп-ют о бумажных тканей;

- методы оценки содержания нецеллюлозных примесей хлопкового юлокна, скорости процесса отварки, силикатрастворяющего действия омплексонов.

СБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Операция отварки занимает ведущее место в технологическом цикле подготовки хлопчатобумажных тканей. Несмотря на проводимые исследования нет полной ясности о протекании физико-химических процессов при отварке, механизмах интенсифицирующего действия вспомогательных веществ. Использование силиката натрия при отвар..з и отбеливании тканей связано с проблемой образования труднорастворимых силикатных осадков на ткани и оборудовании. Кроме того, ассортимент рациональных композиционных составов на основе отечественных ТВВ весьма ограничен.

Работа выполнена в соответствии с Координационным планом Ж СССР на 19В6-1990 гг. по проблеме 1.14.2 "Химия поверхности" и плана Московской Государственной текстильной академии на 1366-1990 гг. по теме Г/Б № 3.3.

Це^ъ исследования. Цель диссертационной работы - комплексное изучение кинетики физико-химических процессов, протекающих при отварке хлопчатобумажных тканей под действием различных компонентов варочного раствора, разработка интенсифицированной технологии отварки и отбелиьаиия хлопчатобумажных тканей на основе использования научно обоснованных рациональных композиций эффективных отечественных ТВВ разной природы, а также препаратов,обеспечивающих предотвращение, образования и растворение силикатных осадков.

Для решений поставленной цели были выполнены следующие этапы работы:'

- исследовано влияние и механизмы действия шггенсифицирув-щих добавок на процесс отварки хлопчатобумажных тканей: ПАВ,восстановителей, медиаторов окислительно-восстановительных процессо® типа антрахинона, комплексообразователей;

. - оценеьJ влияние газовой среды на протекание физико-химических процессов при щелочной отварке хлопчатобумажных тканей;

- проведен анализ кинетики изменений содержания нецеллюлозных примесей, структуры и свойств хлопкового волокна в процессе щелочной отварки хлопчатобумажных тканей;

- разработаны новые характеристики оценки эффективности щелочной от'~1рки хлопчатобумажных тканей;

- оптимизирован процесс щелочной отварки хлопчатобумажных тканей в присутствии наиболее эффективных интенсификаторов разной природы, и на этой основе разработан рациональный технологический режим отварки ;

- изучен процесс комплексообразования при растворении силикатных осадков,и на этой основе разработана технология отварки я отбеливания хлопчатобумажных тканей, обеспечивающая предотвращение образования и растворение силикатных осадков на текстильных материалах и оборудовании ;

- внедрена разработанная тех тология отварки и отбеливания хлопчатобумажных тканей.

Научная новизна. В работе:

- получены кинетические закономерности физико-химических процессов, развивающихся в ходе щелочной отварки хлопчатобумажных тканей под действием интенсификаторов различай природы. Исследовано взаимодействие всех компонентов варочного состава;

- выявлена взаимосвязь между показателями качества отваренных тканей и физико-химическими свойствами варочных растворов в условиях влияния эффективных вспомогательных веществ ;

- предложены механизмы действия восстановителей 1! антрахи--нона в процессе щелочной отварки хлопчатобумажных тканей

- изучен механизм действия предложенного номплексона ОЭДФ при растворении силикатных' осадков,и установлена эффективность процессов комплексообразования для предотвращения образования осадков на ткани и оборудовании.

Практическая значимость. Разработанная интгенсифицироБанная технология отварки и отбеливания хлопчатобумажных тканей позволяет повысить качество обработанных тканей, сократить выход мерного лоскута, повысить эффективность работы оборудования за счет сокращения простоев на чистку оборудования и улучшить условия труда. Технология внедрена на Московском комбинате "Трехгорная мануфактура". Подтвержденный экономический эффект в 1990 г., 1991 г. составил 1,03 млн.руб.

Апробация работы. Основные материалы доложены, обсуждались и получили положительную оценку:

- на Всесоюзной научно-технической конференции "Приоритетные направления развития науки и техники в легкой промышленности", г.Москва, 30-31 мая 1989 г. ;

б

- на Всесоюзном научно-техническом семинаре "Состояние и перспективы разработки моющих средств в СССР"5 г.Цебэккно, 2123 ноября 1990 г. ;

- на Всесоюзной научно-технической конференции молодых исследователей "Лучшие работы студентов - народному хозяйству", г.Москва, апрель, 1989 г. ;

- на научно-технических конференциях профессорско-препода-еательекото состава, научных сотрудников и аспирантов МТИ, 1989-1990 гг. ;

- на научно-технических семинарах кафедры ХТВМ МТИ, 19881990 гг. ;

- на выставка 'Товары и услути для детей и молодых" ВДНХ СССР, отмечены свидетельством № 43 участника ВДНХ СССР 1988 года, г.Ыоскза, 1933 г. ;

- на научно-технических советах инженеров Московского комбината "Трехгоркая шнуфактура", Краснодарского хпог.чатобуиеж-1ГОГО комбината, С.-Петербургской ситценабивной фабрики им.3.Слуцкой, 1933-1990 гг.

Публикации. Основные материалы диссертации отражена в 14 пубяикац"ях, а т.ч. - обзоре ЦНТЙГЭИлегпром объемом 4,0 п.л., 12 статьях, авторской свидетельстве.

Структура и объем диссертации.. Работа содержит введение, "рн глава, выводы,, список использованной литературы (135 наименований), приложение. Основная часть изложена на 187 листах, включает 53 рисунков :: таблщ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обоснованы актуальность темы диссертационной работы, ее научная новизна и практическая значимость.

В главе I (литературном обзоре) дан анализ существующих теоретических представлений физико-химической сущности процесса щзлочний отварки хлопчагобумажных тканей, обобщены сведения оо' основных направлениях совершенствования технологии отварки хлопчатобумажных ,;аней, сформулированы задачи исследования и пути их решения.

В главе 2 приведена характеристика.объектов и методов исследования. ..В экспериментальной части использованы следующие

Влияний интенеификаторов на изменение капиллярности (а) и степени бе лизни (б) ткани з процессе отварки

АО 10

-

В р е !,'я з а л а рп в а к :<я а

го ^о 6 и ■Циии

Время запаривания б

1,1- гндроксид натрия - 40 г/л, ШАВ - I г/л,

г, 2' - I + ОЭДФ - 2 г/л,

3, 3 - I + гидросульфит натрия - 10 г/л,

4, 4-1 + гидросульфит натрия - 10 г/л, ЭДТА - 2 г/л,

5, 5-1 ■(• гидросульфит натрия - 10 г/л, ОЭДШ - 2 г/л

Рис. 2

На основании комплексного изучения* физико-химических про- ' цессов, протекающих при щелочной оттрке хлопчатобумажных тканей под действием веществ разной природа, определено взаимовлияние всех компонентов варочного раствора.

В результате проведенных исследований разработана интенсифицированная технология отварки к отбеливания хлспчатобуиашшх тканей плюсовочно-яппарнш способом на действующем оборудовании при использовании научно обоснованных рациональных коыпозицион-

иш составов.

Состав варочного раствора, г/л: гидроксид натрия - 40

иосстгшовитель - 5-7 (для боргкдрида натрия)

-12-15 (для гидросульфита натрия) -10-12 (для ронгалита) ОЭДФ - 2

неионогенные ПАВ - 2 (для суровых тканей)

- 0,5 (для расшлихтованных тканей)

___________Состав отбельного раствора, г/л: _____

пероксид водорода - А гидроксид натрия - 3 силикат натрия ( ^ = 1,4 г/смэ) - 9 неионогенные ПАВ - О,В 0ЭД.Ф - 2

Время обработки в запарных камерах в среде насыщенного водяного пара при гешературе Ю0-102°С - 40 дан.

Новый технологический ре^ля обеспечивает предотвращение образования, а также растворение силикатных осадков на ткани и оборудование..существенное повышение качества обработанных тканей, сокращение длительности отварки на 40-50 %> уменьшение выхода мерного лоскута» повышение эффективности работы оборудования за счет сокращения простоев на чистку оборудования, улучшение условий труда.

Проведена проверка к внедрение разработанной интенсифицированной технологии отварки и отбеливания хлопчатобумажных тканей на Московском комбинате "Трехгорная мануфактура". Подтвержденный экономический эффект от внедрения в 1990 г., 1991 г. составил 1,03 млн.руб. ..ли 2814 руб. на I млн.м ткани.

вывода

I. Проведено комплексное исследование физико-химических

процессов, протекающих при отварке хлопчатобумгшгых тнаней под

действием интенсификаторов "разной природы: ПАь, вс;становителег медиаторов окислит! 1ьно-восстаьовительньк процессов типа антрах!

нона, комплексообразователей. Выявлена взаимосвязь между показателями качества отваренных тканей и свойствами варочных растворов.

2. Изучен механизм действия предложенного комплексообразо-вателя ОЭД® для предотвращения образования, а также растворения силикатных осадков на ткани и оборудовании. Показано преимущественное влияние 0ЭД5 по сравнении с отечественный и зарубежным аналогами.

Установлена наибольшая оффективность фосфорорганичсского конплекеоиа ОЭДФ в процессе отварки хлопчатобумажных тканей, определена его оптимальная концентрация в варочном растворе.

3. Изучено влияние природы П/В на кинетику процесса отварки хлопчатобумажных тканей. Обоснован спектрофотометрический криз£-рий оценки скорости отварка, Установлена. взаимосвязь мепду росток восстановительных свойств варочных растворов и показателя?;» качества отваренных тканеП. Определены оптимальные .концентрации ПАВ при пявсовочно-запарном способе отварки. Показана наибольшая эффективность действия неноногенных ПАВ.

Исследовано влияние восстановителей разной природа и антра-хинона на кинетику процесса отварки хлспчатобуказних тканей. Определены их оптимальные концентрации при непрерывном и периодическом способах обработки. Предложено теоретическое обоснование действия восстановителей и антрахинона на физико-хииичсские процессы отварки тканей.

5. Современники физико-хиияческнии методани изучена кинетика изменения содерпання нецеллалоэных примесей хлопкового волокна, показана роль каэдого класса сопутствупщих веществ в процессе отварки.

6. Разработана интенсифицированная технология отварки и отбеливания хлопчатобумажных тканей на основе использования рациональных композиций высокоэффективных отечественных 1ВВ: неиопогснныг ПАВ, восстановителей разной природы, комплексообразователя ОЭДФ. Новизна состава для пероксидного отбеливания с применением комп-лексона ОЭДФ подтверждена авторским свидетельством К 1708976, Бал. М 1992 г.

Технология позволяет повысить качество обработанных тканей, предотвратить образование силикатных осадков на ткани и оборудовании, повысить эффективность работа оборудования, улучшить условия труда.

7. Разработанная технология отварки и отбеливания внедрена на Московском комбинате "Трехгорная мануфактура". Подтвержденный

лконлмчуохшй оффокт в 1990, 1991 г.х-, составил 1,03 млн.руб.

0скл;нне материал« писсортацин изложены в следующих публикациях: г

1. Сафонов B.D., Атрепьева Л.В. Совершенствование технолога щелочной отварки хлопчатобумажных тканей.//Обзор ЦНШйЭИлегпром "Хлопчатобумажная промышленность". - 1990. - № 8. - 4,0 п.л.

2. Сафонов B.D., Атрепьева Л.В. Состав для пероксидного отбеливания хлопкоеодержащюс текстильных материалов. - A.C.

Г- 170597-3 от Бюл. 04 1992 г. _.. ________________________

3. Атрепьева Л.В., Сафонов В.В. Комплексообразование при растворении силикатных осадков // Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 1991. - № 6. - С.62-64.

4. Сафонов В.В., Ат^пьева Л.В. Новый препарат для растворения силикатных осадков //Текстильная промышленность. - 1990. -

» 8« - С,61-62. ,.

5. Safonov V.V., Aire pi eva L.V. Rozpuszczame osadow Krzemianowych w procesie, bidenia mtloda 1wor£enia iwiQzkow Kompkkç>owych ^Przeglad wlôWennitry.-1991. - N3. - 5. 71 -73.

6. Атрепьева Л.В., Сафонов B.B. Влияние нового универсального кокплексона на отпарку хлопчатобумажных тканей //Текстильная промышленность. - 1989. - № 12. - С.57-59.

7. Сафонов В.В., Атрепьева Л.В., Волков В.А., Ванечкина Л.В. Исследование процессов отварки хлопчатобумажных тканей //Известия вузов. Технология текстильной промышленности. - 1990. - № 4. -

С.48-49.

8. Сафонов В.В., Атрепьева Л.В., Волков В.А. Роль ПАВ в процессе щелочной отварки хлопковых волокон //Химическая промышленность. - 1990. - № 2. - С.79-81.

9. Сафонов В.В., Атрепьева Л.В. Комплексный анализ процессов щелочной отварки хлопчатобумажных тканей //Химическая промышленность, - 1991. - £ I. - С.17-20.

10. Сафонов В.В.(Атрепьева Л.В. Влияние антрахинона на отварку хлопчатобумажных тканей //Текстильная промышленность. -1991. - № 8. - С.39.

11. Атрепьева Л.В., Сафонов В.В., Волков В.А., Гордон Г.Я. Влияние новых комплексообразователей и ПАВ на процесс отварки хлопчатобумажных тканей.//Тезисы докладов Всесоюзной научно-тех-

нической конференции "Приоритетно направлении развития науки н техники в легкой промышленности". - Москва, 30-31 идя 1989 г. -С.174-175.

12. Сафонов В.В., Атрепьева Л.В. Химическая интенсификация процессов очистки тзкетилышх материалом //Научно-технически!! этфрнацдаившЯ сборник ЦНИИ'ГЭ'^ашром "Передовой производственны! опыт и научно-технические достижения, рекомендуемое для внедрения на предприятиях легкой.промышленности". - 1990. - № 8. « <5.18-22.

13. Сафонов-Б.В., Атрепьева Л.В., Полкоп В.А. Разработка иощих составов для отгарки хлопчатобумажных ткапоЗ //Тезисы докладов II Веесовзного сеиинлоя "Состоянио и псрспектг.вч разработки моющих средств в СССР"« - Щебекино,21-23 ноября ГЗ'.Ю г.

14. Сафонов В.В., Атрепьева Л.В., Матвеева Т.В., Сидоренко И.А.» Ноиичкона Ю.В. Опыт1 внедрения и расчет экономического эффекта от применения компяексонэв в отбельных цехах //Научно-тех-ннчоский шфр^ационнкй сборник ЦНИИТЭИлегпром "Передовой прэиа-йодстгеншй опит и научно-технические достижения, реког~ндусч.из для инодренип на предприятиях легкой прокьшле!шости". - -'> I. -С*. 10-15.

Подписано в печать 02707752 Сдано в производство 03.07.92 Формат бумаги $0. х 03/16 Бумага шюж.

Усд.печ.л. 1,0 Уч.-изд.л. 0,75 Заказ 454 Тираж 90

Ротапринт МГТА, Москва, ГГ7419, ул., Донская, 26