close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1005.Химическая технология и оборудование отделочного производства. Ч

код для вставкиСкачать
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
ГОУ ВПО
УФИМСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ
ЭКОНОМИКИ И СЕРВИСА
ИНСТИТУТ ТЕХНИКИ И ТЕХНОЛОГИИ СЕРВИСА
Кафедра технологии полимерных материалов
и отделочного производства
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ
ОТДЕЛОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА
Часть III
Уфа 2007
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Составители: Ломакин С.П., Филатова Э.С., Кайнова Е.Г.
УДК 677.4 (075.8)
Л 74
Химическая технология и оборудование отделочного производства:
Методические указания по выполнению лабораторных работ для студентов
специальности. Ч. III. / Сост.: С.П. Ломакин, Э.С. Филатова, Е.Г. Кайнова. –
Уфа: Уфимск. гос. академия экономики и сервиса, 2007. – 35 с.
В методических указаниях рассматриваются вопросы по выполнению
лабораторных работ по курсу «Оборудование отделочного производства».
Лабораторный практикум включает в себя выполнение работ по процессам
промывки, мерсеризации, отбеливания, проводимых в подготовительных
операциях с текстильными, полимерными материалами и на их основе.
Методические указания по выполнению лабораторных работ (Часть III)
предназначены для студентов специальности 24.02.02. Химическая технология
и оборудование отделочного производства.
Табл. 5. Рис. 8. Библиогр.: 7
Рецензент: д-р хим. наук, профессор кафедры «Технология полимерных
материалов и отделочного производства» Уфимской государственной
академии экономики и сервиса М.Ю. Доломатов
© Ломакин С.П., Филатова Э.С.,
Кайнова Е.Г., 2007
© Уфимская государственная академия
экономики и сервиса, 2007
2
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СОДЕРЖАНИЕ
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 .................................................................... 4
ИЗУЧЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРИВОДА И ОСНОВНЫХ
КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВНУТРЕННЕГО БАРАБАНА
МАШИНЫ ХИМИЧЕСКОЙ ЧИСТКИ ОДЕЖДЫ ................................................ 4
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО
ПРОЦЕССА СТИРКИ БЕЛЬЯ В СТИРАЛЬНОЙ МАШИНЕ ........................... 11
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ
СУШИЛЬНОГО БАРАБАНА ................................................................................. 15
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4
ПОДГОТОВКА ИЗДЕЛИЙ ИЗ БЕЛКОВЫХ ВОЛОКОН ПОДГОТОВКА
ШЕРСТЯНЫХ ТКАНЕЙ ........................................................................................ 19
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №5
ВАЛКА ШЕРСТЯНЫХ ВОЛОКОН ............................................................ 23
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №6
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ОТДЕЛКА ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТКАНЕЙ.
ТИСНЕНИЕ. ............................................................................................................. 26
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №7
ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЯ ТКАНИ (ТРИКОТАЖА) ИЗ КАПРОНОВЫХ
И ЛАВСАНОВЫХ НИТЕЙ .................................................................................... 28
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №8
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ
СИНТЕТИЧЕСКИХ И ЕСТЕСТВЕННЫХ ВОЛОКОН. ..................................... 29
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ............................................................................. 34
3
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1
ИЗУЧЕНИЕ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМЫ ПРИВОДА И ОСНОВНЫХ
КОНСТРУКТИВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ВНУТРЕННЕГО БАРАБАНА
МАШИНЫ ХИМИЧЕСКОЙ ЧИСТКИ ОДЕЖДЫ
Цель работы:
Изучение компоновки и конструкции основных узлов, механизма
управления, привода внутреннего барабана. Освоение метода расчета
параметров внутреннего барабана и привода.
Порядок выполнения работы:
1. Ознакомиться с технической характеристикой машины химчистки.
2. Изучить конструкцию основных узлов мойки.
3. Освоить механизм управления приводом внутреннего барабана и
машины в целом.
4. Изучить работу привода и составить его кинематическую схему.
5. Провести расчет основных параметров внутреннего барабана и
кинематической цепи привода.
6. Сопоставить расчетные величины с данными технической
характеристики машины и с результатами исследования.
7. Провести анализ полученных данных и в случае расхождения
проверить правильность составления кинематической схемы привода.
8. Построить график D = f(G).
Назначение и конструкция машины
Машина KX – 010 предназначена для химической чистки одежды и
текстильных изделий легкого, среднего ассортимента.
Машина KX – 010 предназначена для химической чистки широкого
ассортимента одежды и других текстильных изделий с массой одного изделия
не более 2 кг в хлорсодержащих растворителях на предприятиях химчистки.
Использование электрообогрева позволяет устанавливать машину в
передвижных мастерских химической чистки одежды.
Техническая характеристика
Загрузочная масса, кг
Объемный модуль, дм3/кг
Модуль ванны, дм3/кг
Производительность, кг/ч
Внутренний барабан:
диаметр, м
длина, м
процент перфорации
частота вращения, рад/с:
при мойке, сушке и проветривании
при отжиме
4
9
20
3–5
16,9 – 19,3
0,817
0,355
23,6
3,5
5,0
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
направление вращения
Электродвигатель мойки:
мощность, кВт
частота вращения, рад/с
Электродвигатель отжима:
мощность, кВт
частота вращения, рад/с
Габаритные размеры машины, м:
длина
ширина
высота
Масса машины без растворителя, кг
одностороннее
0,6
149
2,2
149
2,10
1,04
1,90
1350
Машина химической чистки KX – 010 (рис. 1.1) представляет собой
агрегат шкафного типа с автоматическим или ручным управлением основных
технологических операций с торцовой загрузкой одежды. Она состоит из узла
мойки (5), сушильно-рекуперационной системы (4), рабочих баков (7), насоса
(8), водоотделителя (10), привода внутреннего барабана (6), блоков
фильтрации (2) и дистилляции (1), ловушки (9).
Рис. 1.1. Машина химической чистки одежды KX – O1О
5
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Узел мойки обеспечивает технологические операции мойки, отжима,
сушки и проветривания. Он состоит из наружного и внутреннего барабана с
приводом.
Внутренний барабан – основной рабочий орган машины, выполнен из
нержавеющей стали. Обечайка его перфорирована. Внутри барабана
расположены 3-4 гребня. Мойка, сушка и проветривание одежды производится
при вращении барабана с небольшой частотой. Отжим осуществляется под
действием центробежных сил, возникающих при повышенной частоте
вращения барабана, при этом частота вращения при отжиме превышает
частоту вращения при мойке в 6-8 раз. Это условие должно учитываться при
разработке кинематической схемы электропривода внутреннего барабана.
Сушильно-рекуперационная система машины служит для извлечения
растворителя из паровоздушной смеси, образующейся в процессе сушки
одежды. Она представляет собой специальную камеру, которая установлена на
узле мойки и соединена с наружным барабаном машины. В камере
установлены: калорифер, конденсатор, вентилятор и воздушный фильтр.
Фильтровально-дистилляционный блок и ловушка предназначены для
регенерации растворителя путем фильтрации и дистилляции. Фильтр служит
для очистки растворителя от твердых нерастворимых загрязнений, остальные
растворимые загрязнения удаляются при помощи простой перегонки
(дистилляции). Ловушка предохраняет систему трубопроводов и насос от
попадания в них крупных загрязнений и посторонних предметов (пуговиц,
монет и т. п.). Она также служит резервуаром для засыпки фильтровального
порошка при промывке его на фильтр.
Автоматическая система управления машиной осуществляет управление
технологическими режимами обработки одежды во времени, управления
электроприводами узла мойки, насоса, вентилятора, включением и
переключением клапанов и т.д. Она также осуществляет контроль и
регулирование температуры сушки, дистилляции, дозировки растворителя и
другие параметры.
В системе управления машиной предусмотрено ручное дублирование
автоматики с целью удлинения отдельных операций.
Методические указания
Ознакомиться с работой и конструкцией основных узлов машины.
Рассмотреть устройство внутреннего барабана узла мойки и его
электропривода. Затем замерить геометрические размеры, определяющие
конструктивные особенности барабана. Вычертить эскиз кинематической
схемы привода с нанесением на нем основных размеров, характеризующих
элементы схемы.
Включить электропривод барабана. Тахометром замерить числовые
значения частот вращения всех элементов кинематической схемы привода при
вращении барабана в режимах мойки и отжима одежды.
Провести аналитический расчет основных параметров внутреннего
6
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
барабана и его привода по предлагаемой методике.
Расчет параметров внутреннего барабана
В качестве главного параметра машин химической чистки одежды
принимается загрузочная масса одежды. Как основная величина она
определяет производительность машины, а также и конструктивные размеры.
Зная величину загрузочной массы одежды, возможно, определить
внутренний объем барабана по формуле:
VП  m  G  K ,
(1.1)
где m – объемный модуль, зависящий от величины загрузочной массы
одежды, дм3/кг;
G – загрузочная масса одежды, кг;
К – коэффициент, учитывающий объем, занимаемый гребнями и
другими частями, находящимися внутри барабана.
Для барабанов с торцовой загрузкой одежды К = 1,1; для барабанов о
боковой загрузкой К = 1,15.
Учитывая, что отношение длины L барабана к его диаметру D в
зависимости от конструкции барабана принимаются следующие отношения:
для барабанов с торцевой загрузкой
L/D = φ = 0,5 – 1,0 а с боковой φ = 1,0 – 3,0. Зная объём барабана и
фактор, определяем диаметр барабана по формуле:
DБ  (0,8  1,25)  3 (VП / )
(1.2)
Длина барабана определяется по формуле:
L    DБ
(1.3)
Обечайка барабана перфорируется отверстиями диаметром от 6 до 8 мм.
Чем больше отверстий в обечайке, тем интенсивнее поступает растворитель к
одежде и тем выше качество мойки. В современных машинах перфорация
обечайки барабана достигает 50 %.
Величину процента перфорации определим по формуле:
P
d 2
 100 % ,
2ab
(1.4)
где d – диаметр отверстий, мм;
a – шаг отверстии по горизонтали, принимаемый 25-30 мм;
b – шаг отверстий по вертикали, равный 25 мм.
Внутри барабана расположены гребни. Количество гребней выбирается в
зависимости от диаметра барабана. При диаметре меньшем 800 мм,
принимается 3 гребня, а при диаметре больше, чем 800 мм – 4 гребня. Гребни
имеют U – образную форму с углом при вершине 60°. Высота гребней
7
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
барабана принимаемой равной 1/3 высоты падения одежды при мойке,
которая, в свою очередь, равна
H  0,55 DБ
(1.5)
тогда высота гребней будет определена как:
h  (0,15  0,16 ) DБ
(1.6)
Частота вращения внутреннего барабана при мойке и сушке одежды
(принимаемая, как правило, одинаковой) выбирается такой, при которой
осуществляется оптимальное механическое и гидравлическое воздействие на
загрязнение ткани одежды. Наибольшее такое воздействие будет при падении
одежды с наибольшей высоты ее подъема при вращении барабана. Этому
случаю будет удовлетворять условие, при котором одежда находится в
верхней точке окружности барабана. При этом силы центробежные и
массовые, действующие на материальную точку изделия, будут взаимно
равны, т.е.
Gw2 RБ  G g
(1.7)
w2 RБ  g ,
(1.8)
или
где G – масса изделия;
g – ускорение силы тяжести.
Отсюда критическая частота вращения барабана при мойке
определяется:
wкр  ( g / RБ )
(1.9)
или
wкр  3,13  (1 /( RБ ))
(1.10)
Как показала практика работы машины, допустимая частота вращения
барабана составляет (0,6 – 0,7)wкр. Следовательно,
wäîï  (1,88  2,19)
1
RÁ
Частота вращения барабана в режиме
определяется с учетом фактора разделения
w 2 RБ
FP 
g
(1.11)
центробежного
отжима
(1.12)
В случае обработки одежды хлорсодержащими растворителями
величина фактора разделения принимается равной 100 – 105 и частота
вращения барабана при отжиме одежды может быть определена из выражения
8
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
w  3,13
FP
RБ
(1.13)
Внутренний барабан машин химической чистки приводится во вращение
электрическими асинхронными двигателями 3-хфазного тока через довольно
сложную механическую систему привода. Эта система, как правило, содержит:
зубчатые, ременные передачи, редукторы, вариаторы и специальные муфты.
Кинематическая схема привода с учетом работы привода в двух режимах
– мойки и отжима должна иметь два электродвигателя. Один из них работает в
режиме мойки, другой при отжиме. Они связаны между собой муфтой,
позволяющей прерывать кинематическую цепь при работе электродвигателя в
режиме отжима.
На основе составленного эскиза кинематической, схемы привода и
полученных в опыте данных следует провести расчет этой схемы. Как
известно из курса «Детали машин» в приближенных кинематических расчетах
ременных передач обычно не учитывается проскальзывание ремня на шкивах.
При условии работы ременной передачи без скольжения скорость ремня равна
окружной скорости шкива привода. Следовательно, можем записать
соотношения в передаче одной ступени:
V1  w1
D1   n1 D1


2
30
2
V2  w2
D2   n2 D2


2
30
2
(1.14)
также
n1D1  n2 D2
(1.15)
(1.16)
или
i
n1 D2

n2 D1
,
(1.17)
где D1 и D2 – диаметры ведущего и ведомого шкивов;
V1 , V2 , w1 , w2 – соответственно окружные скорости шкивов и
ремня;
n1 , n2 – частота вращения шкивов;
i – передаточное число.
С учетом коэффициента скольжения ремня f передаточное число
определяется по формуле
i
D2
D1 (1  f )
9
(1.18)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
В случае, когда кинематическая схема состоит из нескольких звеньев,
общее передаточное число схемы равно:
iобщ  i1  i2  in
(1.19)
В конечном итоге расчета кинематической схемы привода частота
вращения внутреннего барабана определяется по формуле
nБ 
nдв
iобщ
,
(1.20)
где nдв – частота вращения электродвигателя привода, замеренная при
помощи тахометра.
Полученные результаты расчетов сопоставить с результатами
эксперимента и паспортными данными. Определить величину отклонения
расчетных данных от фактических и дать обоснование этих отклонений при
анализе результатов работы.
Используя микрокалькулятор, рассчитать диаметры внутренних
барабанов машин химической чистки загрузочной массой одежды 5, 9, 18, 30
и 47 кг.
Построить графическую зависимость D = f(G) по результатам расчетов и
паспортным данным машин указанной загрузки.
Контрольные вопросы
1. Какие элементы составляют кинематическую цепь привода?
2. В каких режимах работает привод?
3. Что
является
основным
определяющим
параметром
при
конструктивном расчете барабана?
4. В чем заключается методика расчета барабана?
5. Почему отличается рабочая частота вращения барабана от
критической?
6. Какие соотношения длин и диаметров барабана принимаются при
расчете?
7. Что такое перфорация в барабане и для чего она нужна?
8. Что такое объемный модуль, какова его величина и чем он отличается
от модуля ванны?
9. Для чего в кинематической схеме устанавливается муфта, и какова ее
конструкция?
10. Что произойдет в приводе, если муфта не сработает при работе
электродвигателя отжима?
11. Как определить частоту вращения барабана при известной частоте
вращения вала электродвигателя?
12. Что подразумевается под механическим и химическим
воздействием на загрязнения в ткани одежды?
10
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2
ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
СТИРКИ БЕЛЬЯ В СТИРАЛЬНОЙ МАШИНЕ
Цель работы:
Исследование технологического процесса обработки белья в стиральной
машине и освоение методики расчета параметров узла стирки белья.
Порядок выполнения работы:
1. Изучить конструкцию узлов машины, технологию обработки белья,
ознакомиться с правилами техники безопасности при работе на машине.
2. Провести полный технологический цикл обработки белья с
фиксацией показаний блока сигнальных ламп во времени.
3. Построить циклограмму технологического цикла обработки белья.
4. Определить конечную влажность белья, построить график моющего
раствора.
5. Провести расчет параметров внутреннего барабана и привода.
6. Сопоставить полученные данные с технической характеристикой
машины.
Назначение и конструкция
Стиральная машина КП – 114 предназначена для стирки белья в
прачечных и фабриках химической чистки одежды на участках
самообслуживания. В машине производится стирка, полоскание и отжим
белья. Ее также возможно использовать в небольших ведомственных
прачечных, детских садах и т.д.
Техническая характеристика
Загрузочная масса, кг
5
Продолжительность цикла, мин.
47 – 50
Остаточная влажность белья, %
100 – 120
Внутренний барабан, м:
диаметр
0,550
длина
0,348
количество гребней
3
Частота вращения, рад/с:
при стирке
5,0
при отжиме
31,3
Электродвигатель;
тип
ДАСМ – 1
мощность, кВт
0,12 / 0,4
частота вращения, рад/с
53 / 312
Мощность электронагревателей (ТЭН), кВт
10,8
Габаритные размеры, м:
11
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
длина
ширина
высота
масса, кг
0,720
0,720
1,050
175
Стиральная машина (рис. 2.1) состоит из основного узла стирки, в
который входят: наружный (4) и внутренний (3) барабаны, электропривод
вращения внутреннего барабана (8), каркас, командоаппарат (2).
В верхней части каркаса расположен блок автомашины (1) с
дополнительными механизмами и загрузочный бачок для стирального
порошка со смывным устройством. На передней панели машины имеется
загрузочный люк (5), командоаппарат и блок управления с кнопками "Пуск",
"Стоп" и сигнальными лампами. Для безопасности работы на машине дверца
загрузочного люка имеет электроблокировку и гидрозамок. Задняя стенка
наружного барабана отлита из алюминиевого сплава и является основной
несущей
конструкцией.
Привод
внутреннего
барабана
снабжен
двухскоростным электродвигателем трехфазного тока. Уровень воды моющего
раствора и температура нагрева в барабане контролируется системой
автомашины.
Весь
технологический
процесс
стирки
полностью
автоматизирован.
Рис. 2.1. Устройство стиральной машины КП – 114
Методические указания
Перед включением машины в работу необходимо ознакомиться с
основными исполнительными механизмами, обеспечивающими проведение
технологического процесса обработки белья. Белье перед загрузкой в машину
нужно взвесить в сухом состоянии.
При загрузке белья в машину следует расправить его, загрузить в
12
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
барабан и закрыть дверцу загрузочного люка. Загрузочный люк считается
закрытым только в том случае, если при потянутой на себя ручке люка дверца
не открывается.
Подготовить две порции стирального порошка, засыпать 2/3 от общего
количества в смывное устройство для первой стирки и 1/3 – при второй. При
этом расход порошка составляет 35-40 г на 1 кг белья. Выбрать
соответствующую перфокарту технологического процесса обработки данного
вида белья. Перфокарту ввести в программное устройство и установить ее в
исходное положение. Поставить выключатель в положение «Вкл». При этом
должна загореться сигнальная лампа «Сеть», что означает, что программное
устройство готово к работе. Нажмите кнопку «Пуск», лампа «Сеть» погаснет и
загорится лампа «Пуск», которая показывает, что электродвигатель
программного устройства начал работать. После окончания технологического
цикла обработки белья машина автоматически останавливается. Сигнальная
лампа «Пуск» гаснет, программное устройство отключается, загорается лампа
«Сеть», что сигнализирует об окончании процесса стирки. Поставьте
выключатель в положение «Выкл», тяните кнопку «Дверь», снимите
дополнительную механическую блокировку дверцы загрузочного люка, для
этого поднимите ручку вверх. Откройте дверцу и выгрузите белье. Взвесьте
массу влажного обработанного в машине белья.
Для построения циклограммы работы машины необходимо определить
последовательность
и
продолжительность
работы
исполнительных
механизмов машины, руководствуясь приведенным типовым технологическим
режимом обработки белья в машине.
Таблица 2.1
Типовые технологические режимы обработки белья в машине
Операции
1
Первая
стирка
Отжим
Вторая
стирка
Отжим
Первое
полоскание
Отжим
Второе
полоскание
Отжим
Температура воды, 0С
Для белого
Для цветного
белья
белья
(1программа) (2программа)
2
3
Жидкостной
модуль, л/кг
Продолжительность, мин
4
5
35 ± 5
35 ± 5
4,5 ± 1
8
–
–
–
1
93 ± 5
60 ± 5
4,5 ± 1
10
–
–
–
1
60 ± 5
35 ± 5
8±1
4,5
–
–
–
1
35
35
7±1
4
–
–
–
1
13
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Окончание табл. 2.1
Третье
полоскание
Отжим
20
20
8±1
3
–
–
–
1
Итого
34,5
Примечание. Во время заполнения машины водой внутренний барабан
не вращается, программное устройство останавливается, как во время
заполнения машины водой, так и во время 1, 2 стирки и 1 полоскания и
запускается только по достижении заданных водных и температурных
режимов. Температура 2 и 3 полосканий не контролируется и дана условно.
Для этого на стиральной машине установлен пульт, сигнализирующий о
времени включения и продолжительности работы тех или иных
исполнительных механизмов. Полученные результаты нужно внести в таблицу
измерений. По полученным данным заполнить дорожки циклограммы,
затушевав при этом периоды времени их работы.
Используя термограмму, записанную электронным многоточечным
потенциометром, построить график:
T0 = f(τ)
Таблица 2.2
Циклограмма работы машины
№ пп
Операция и исполнительный механизм
Время, мин
1 2 3 4 5 6 7 8 9 … 49 50
1
Клапан горячей воды
2
Клапан холодной воды
6
Электродвигатель
(ТЭН)
Электродвигательстирка
Электродвигательотжим
Сливной клапан
7
Модуль ванны 4
8
Модуль ванны 8
9
Операции
3
4
5
14
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Провести совместный анализ циклограммы работы машины и графика
изменения температуры моющего раствора.
Дать объяснения в случае несоответствия полученных результатов и
типового технологического процесса обработки белья.
Определить остаточную влажность обработанного в машине белья по
формуле в процентах:
w 
где
GM  GC
 100 % ,
GC
(2.1)
GM – масса обработанного белья, кг;
GC – масса сухого белья, кг.
Полученный результат сравнить с остаточной влажностью белья,
указанной в технологической характеристике машины.
Расчет параметров узла стирки машины провести по методике,
описанной в лабораторной работе № 1, используя исходные данные,
характерные для стиральных машин. Результаты расчета сравнить с
паспортными данными.
Контрольные вопросы
1. Какова длительность технологического процесса обработки белья?
2. Каким способом производится загрузка моющих средств?
3. Как влияет величина загрузки белья на показатели качества стирки?
4. Как регулируется температура моющего раствора?
5. Как регулируется модуль ванны, и какова его величина?
6. От чего зависит конечная влажность белья после стирки?
7. Чем отличается способ нагрева стирального раствора в машинах КП –
113 и КП – 114?
8. Какие блокировки препятствуют открытию люка барабана до полного
окончания цикла?
9. Чем отличается режим стирки белого и цветного белья?
10. Как изменить уровень стирального раствора в барабане?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ ПАРАМЕТРОВ
СУШИЛЬНОГО БАРАБАНА
Цель работы:
Изучение конструкции узлов, схемы теплоснабжения и исследование
эксплуатационных характеристик сушильного барабана КП – 307.
Порядок выполнения работы:
1. Изучить конструкции сушильного барабана, технологический процесс
сушки белья.
2. Составить схему теплоснабжения.
15
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
3. Подготовить контрольно-регистрирующие прибора и белье для
проведения эксперимента.
4. Провести сушку белья и записать параметры, характеризующие
работу барабана.
5. Обработать полученные результаты эксперимента и построить
графики t(τ) и w(τ).
6. Провести анализ результатов работы.
Назначение и конструкция
Сушильный барабан КП – 307 предназначен для сушки белья на участке
стирки белья самообслуживанием и небольших ведомственных прачечных
после обработки его в отжимных машинах.
Техническая характеристика
Загрузочная масса, кг
Производительность, кг/ч:
при остаточной влажности 0-2 %
при остаточной влажности 10-12 %
Продолжительность сушки, мин.
Внутренний барабан, м:
диаметр
высота
объемный модуль, дм3/кг
частота вращения, рад/с
Мощность электродвигателя, кВт
частота вращения, рад/с
Температура внутри барабана, °С
Электродвигатель
мощность, кВт
Габариты, м
Масса, кг
5
15
30
20, 10
0,72
0,45
36
9,3
0,4
143
90-95
12
0,8*0,87*1,3
180
Сушильный барабан (рис. 3.1) состоит из корпуса (7), внутреннего
барабана (2), электропривода (6), калорифера (1), вентилятора (5), фильтра (4)
и пульта управления. Белье в сушильный барабан загружается с торцевой
части корпуса через люк (3). Дверца загрузочного люка имеет блокировочное
устройство, разрывавшее электрическую цепь электродвигателя привода,
барабана при ее открытии. Внутренний барабан и рабочее колесо вентилятора
приводится во вращение от одного электродвигателя через клиноременную
передачу. Наружный воздух из помещения засасывается вентилятором и,
проходя через электрокалорифер, нагревается до температуры 100 – 120 °С, а
затем поступает во внутренний барабан, где проходит процесс сушки при
температуре 90 – 100 °С. Температура воздуха на выходе из сушильного
16
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
барабана составляет 75-45 °С. Автоматическая система управляет
продолжительностью процесса сушки через механическое реле времени.
Рис. 3.1. Схема движения воздуха в сушильном барабане КП – 307
Методические указания
В сушильном барабане производят тепловое обезвоживание (сушку)
изделий из текстильного материала после механического обезвоживания с
остаточной влажностью 45-75 % до 38-40 %, необходимой для проведения
последующей операции глажения. Сушка осуществляется контактноконвективным способом: нагреванием и испарением влаги при
непосредственном соприкосновении изделия с горячей внутренней
поверхностью барабана и в потоке горячего воздуха, нагретого в калорифере
барабана до температуры 100-110 °C. При этом из ткани удаляется только
избыточная влага, а равновесная – остается в ткани.
Часть тепла расходуется на нагрев ткани, влаги, металлоконструкций
барабана и испарение влаги. Поэтому температура воздуха внутри барабана
постоянно изменяется. Эти изменения автоматически измеряются с помощью
термопар и регистрируются на диаграмме электронного потенциометра.
Показания потенциометра считывают с помощью масштабной линейки
потенциометра и заносят в таблицу. По этим данным строят графики
изменения температур на входе в барабан t1(τ), на выходе из барабана t2(τ) и
внутри барабана t3(τ).
Общая масса влажной ткани изделия Gi в каждый момент измерения
включает в себя массу ткани в воздушно сухом состоянии GВС и массу влаги
GВ:
17
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Gi  GВC  GВ
(3.1)
При сушке масса изделия уменьшается на величину удаленной из него
влаги:
GВ  Gi  GВС
(3.2)
Через заданные интервалы времени сушки массу образца измеряют
взвешиванием. Значения остаточной влажности wост(τ) определяют расчетом:
wост 
Gi  GВС
 100 %
GВС
(3.3)
По этим данным строят график изменения wост (τ). Этот график можно
строить на совмещенном графике t0i (τ).
Экспериментальную часть работ следует проводить по приведенной
методике:
Взвесить массу сухого белья, записать, замочив его в стиральной
машине и отжав в центрифуге, загрузить в сушильный барабан. При этом
проверить правильность расположения термопар. Включить в работу барабан
и одновременно потенциометр и секундомер.
По истечении 5, 10 и 15 минут остановить барабан, вынуть белье и
взвесить, загрузить в барабан и продолжить сушку. При этом нужно делать это
быстро, чтобы не охлаждать барабан. Помните, что температура воздуха
внутри барабана около 100 0С может вызвать ожог рук.
Взвесить белье по окончании процесса сушки.
Рассчитать относительную влажность белья в процессе сушки и по
окончании его.
Построить графики изменения температуры, характеризующей процесс
сушки белья и изменения влажности во времени.
Провести анализ полученных результатов.
Контрольные вопросы
1. Назовите основные узлы сушильного барабана.
2. Какие схемы теплоснабжения барабана вы знаете?
3. Правила эксплуатации при работе на сушильном барабане.
4. В чем заключалась методика испытания сушильного барабана?
5. Каковы результаты анализа полученных экспериментальных данных?
6. Какие элементы используются в схеме автоматизации процесса
сушки?
7. Какое оборудование, приборы и материалы использованы?
8. Кинематическая схема привода внутреннего барабана.
18
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4
ПОДГОТОВКА ИЗДЕЛИЙ ИЗ БЕЛКОВЫХ ВОЛОКОН.
ПОДГОТОВКА ШЕРСТЯНЫХ ТКАНЕЙ
Цель работы:
Определить эффективность промывного состава для шерстяных
волокон.
Подготовка шерстяных тканей включает процессы, направленные на
освобождение изделий от природных и нанесенных загрязнений (расшлихтовка,
промывка, карбонизация) и создание у тканей специальных эффектов:
повышенных теплоизолирующих свойств (валка), формостойкости (заварка,
валка), создание специфического внешнего вида у шерстяных материалов
(валка, ворсование).
Порядок выполнения работы
Промывка
Для работы используют четыре образца суровой чистошерстяной
ткани или немытой шерсти массой по 2 г. Модуль ванны 50, температура
обработки 45-50 °С, длительность 20 мин. Промывку производят
растворами, содержащими, г/л:
I
II
I I I IV
Карбонат натрия
4
2
2
2
Неионогенное ПАВ
—
2
—
1
Анионактивное ПАВ
—
—
2
1
Для лабораторной промывки можно использовать установку (рис.
4.1), состоящую из термостата 5, качающейся платформы 4 и стаканов
3
с
двойными
стенками,
между
которыми
циркулирует
термостатированная жидкость, для поддержания в стаканах температуры,
соответствующей требованиям технологического процесса. Стаканы
закрыты пробкой, сквозь которую проходят термометр 1 и воздушный
холодильник 2. При отсутствии такой установки промывку можно
проводить в лабораторных стаканах, периодически помешивая
промываемые образцы стеклянной палочкой.
После обработки образцы промывают теплой и холодной водой при
модуле ванны 100 в течение 3-5 мин.
Перед промывкой и после нее контролируют рН промывной
жидкости. Контроль качества промывки оценивают для образцов
шерсти по потере массы, выраженной в процентах к исходному образцу:
X
a0  a
 100% ,
a
где а0 – масса исходного образца, г;
а – масса образца после промывки, г.
19
(4.1)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Рис. 4.1. Установка для промывки ткани
Качественную оценку степени очистки шерстяной ткани при
промывке от загрязнений можно оценить по капиллярности образцов,
используя для анализа дистиллированную воду. У хо рошо промытых
образцов высота подъема воды за 30 мин составляет 50-70 мм в зависимости от
структуры ткани. Помимо высоты подъема воды отмечают характер фронта
продвижения жидкости: для хорошо промытой ткани линия продвижения воды
не имеет выступающих участков.
Качество промывки можно оценить также по скорости погружения
образцов в раствор ПАВ концентрации 0,5 г/л. Для этого в цилиндр на 250-500
мл наливают раствор ПАВ, на поверхность раствора аккуратно помещают
кружок, вырезанный из промытого и высушенного образца ткани. Диаметр
кружка должен быть на 5-10 мм меньше диаметра цилиндра. Уложить кружки
необходимо строго горизонтально, чтобы ткань располагалась только на
поверхности раствора. Чем лучше промыт образец, тем быстрее он будет
погружаться в раствор ПАВ.
Степень повреждения кератина шерсти под влиянием условии
промывки можно проконтролировать по накрашиваемости образцов
шерстяного материала нейтральным раствором красителя метиленового
голубого концентрации 1 г/л. Обработку образцов проводят в течение 5 мин без
нагревания, после чего изделие тщательно промывают. Чем больше поврежден
кератин в процессе промывки, тем интенсивнее окрашивается шерсть
красителем метиленовым голубым.
Для оформления работы используют образцы исходных и промытых
20
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
изделий из шерсти, а также образцы, окрашенные метиленовым голубым при
оценке качества промывки.
Промывка в слабощелочной и нейтральной средах.
Взвешенные образцы суровой суконной или расшлихтованной
камвольной шерстяной ткани, а также образцы из смеси волокон промывают
при модуле ванны 30 и температуре 45 °С по одному или нескольким
вариантам. Состав промывных растворов указан ниже, г/л:
I
II
III
IY
Y
YI
Карбонат натрия
—
4
2
—
4
—
Неионогенное ПАВ
2
2
1
1
—
—
Анионактивное ПАВ
—
—
2
2
2
2
(сульфанол и др.)
Промывку осуществляют при постоянном перемешивании в течение
30-40 мин. До промывки, в процессе промывки и после окончания промывки
определяют рН и общую щелочность растворов. Затем смывают
образовавшуюся эмульсию небольшим количеством теплой воды (35-40 °С)
при модуле 10 в течение 5 мин, затем все увеличивающимся количеством
теплой (30 °С) и затем холодной проточной водой. Далее образцы
высушивают.
Контролем качества промывки ткани является количественное
определение жировых веществ, экстрагируемых 1, 2 – диэтоксиэтаном
(серным эфиром) в аппарате Сокслета. Содержание жира после промывки
не должно превышать для камвольных тканей 1,25 %, для тонкосуконных,
смешанных и полушерстяных – 1,5 %, для грубосуконных тканей 2,5-4 %.
Образцы, промытые в щелочных растворах, анализируют на
содержание оставшейся щелочи и на степень повреждения волокна по
диазореакции Паули. Этот метод основан на образовании азокрасителя при
взаимодействии тирозина с диазосоединениями по схеме:
CO
HC – CH2 –
CO
– OH + HO – N = N – R → HC – CH2 –
NH
NH
– OH + H2O
N=N–R
Волокна
с
неповрежденной
кутикулой
практически
не
окрашиваются, так как кутикула содержит мало тирозина. С увеличением
степени повреждения волокна интенсивность окраски возрастает. Вместо
диазосульфаниловой кислоты, используемой по методу Паули, можно
использовать диазоли, для чего 1 г шерстяного материала обрабатывают в течение
2 мин при комнатной температуре раствором, содержащим: диазоля алого К (или
21
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
диазоля оранжевого О) 0,1 г 1 %–го карбоната натрия 5 мл, дистиллированной
воды 25 мл.
Сравнивают интенсивность окраски образцов, промытых с
использованием карбоната натрия и без него, визуально, а понижение белизны на
лейкометре.
Промывка в слабокислой среде. Промывку моющим растворами,
имеющими рН, близкий к изоэлектрической области, проводят с
использованием неионогенных ПАВ, устойчивых в кислых средах. Образец
размером 15 х 15 см обрабатывают в промывной ванне при температуре
48-50 °С и модуле 50 раствором, содержащим ПАВ, 1 г/л муравьиной кислоты
85 %-ой до рН 5,5 в течение 30-40 мин при непрерывном перемешивании.
Затем ткань промывают водой при температуре 45 °С и далее теплой и
холодной проточной водой. После высушивания органолептически оценивают
мягкость ткани, определяют белизну на лейкометре и количество оставшегося
жира экстракцией этоксиэтаном, а также оценивают степень повреждения
волокна по диазореакции Паули.
Контрольные вопросы и задания
1. Охарактеризуйте загрязнения на суровых шерстяных тканях и
объясните роль ПАВ в процессе промывки.
2. Объясните роль карбоната натрия в процессе промывки и
оцените его влияние на степень повреждения кутикулы волокна.
Приведите схемы реакций, протекающих при деструкции волокна.
3. Оценив визуально и органолептически качество шерстяного
материала, промытого при различных условиях, сделайте вывод о
предпочтительности использования ПАВ одного вида или смеси
ионогенного и неионогенного ПАВ.
4. Какими свойствами обладает шерстяное волокно вблизи
изоэлектрической зоны?
5. Укажите достоинства и недостатки процесса промывки вблизи
изоэлектрической зоны.
6. Какие загрязнения содержатся в суровой ткани или непромытой
шерсти, которые необходимо удалить при промывке?
7. Какова роль компонентов промывного раствора (карбонат натрия и
ПАВ) при удалении загрязнений из шерстяного изделия?
8. Почему температуру промывного раствора не повышают более 50 °С?
Что происходит с кератином шерсти при промывке? Напишите уравнения
реакций.
9. Почему повреждение кератина способствует более интенсивному
окрашиванию шерсти метиленовым голубым?
10. Почему при промывке шерстяных тканей не полностью удаляют
жировые вещества? Какова норма остаточного жира в шерстяных тканях?
22
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 5
ВАЛКА ШЕРСТЯНЫХ ВОЛОКОН
Цель работы:
Изучение влияния валочного состава на усадку волокна
Порядок выполнения работы:
Для лабораторной валки шерстяных тканей используют установку
(рис. 5.1), состоящую из стакана – емкости 3, вращающейся мешалки 2 и
соединенного с ней цилиндра 1, обтянутого тканью с шероховатой
поверхностью для обеспечения хорошего сцепления с изделием,
подвергаемым обработке. Стакан закрывают крышкой 4 с отверстием для
мешалки. Для поддержания при валке заданной температуры стакан
помещают в водяную баню 5. Расстояние от верхней поверхности цилиндра до
крышки стакана, куда помещают образец ткани, и скорость вращения мешалки
должны обеспечивать интенсивное воздействие на обрабатываемые образцы,
чтобы процесс валки проходил в достаточно короткое время. При отсутствии
указанной установки валку образцов проводят вручную. В этом случае
смоченные валочным раствором образцы обрабатывают в ладонях.
Рис. 5.1. Установка для валки шерстяных тканей
Влияние состава валочного раствора на усадку ткани.
Три образца чистошерстяной ткани или трикотажа размером 10 х 8 см
пропитывают валочными растворами, содержащими, г/л:
I
II
III
Карбонат натрия
2
—
—
Неионогенное ПАВ
5
5
—
23
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Уксусную кислоту 30 %-ую
—
—
15
Перед работой измеряют рН растворов.
Обработку проводят при температуре 45-50 °С в течение 1-3 мин при
модуле 50. Образцы отжимают до привеса 120 % и подвергают валке при этой
же температуре до усадки по площади образцов на 20-40 %. Для надежности
контроля усадки на образцы перед работой наносят метки на расстоянии 1 см
от края.
Усадку по площади, %, определяют по формуле
X
b0  b
 100% ,
b
(5.1)
где b0 – площадь образца перед валкой, см2;
b – площадь образца после валки, см2.
Для оформления работы используют образцы до и после валки, данные
по измерению площади образцов при обработке; приводят график зависимости
усадки образцов от рН валочных растворов.
Рис. 5.2. Подготовка образца к валке
Влияние условий процесса валки чистошерстяных тканей на его
эффективность.
Образцы суровой или промытой раствором ПАВ (1 г/л) ткани из пряжи
аппаратного прядения размером не менее 15 х 15 см с обработанными краями
(машиной «Оверлок» или ручной обметкой) размечают нитками согласно
рис.5.2, отметив направление основных нитей. Для обеспечения валки
необходимо создать условия значительного механического воздействия на
смоченные валочным раствором образцы. При наличии специальной машины
«Кубекс» для испытания валкоспособности или другой стиральной машины
процесс валки выполняют следующим образом. В стиральную машину
погружают испытуемые образцы вместе с балластными образцами из
24
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
полиэфирной ткани размером 30 x 15 см с обработанными краями или
сшитыми в мешки швами вовнутрь. Для машины «Кубекс» суммарная масса
образцов должна составлять 1 кг при соотношении испытуемых образцов к
балластной ткани не более 1 : 1. Образцы раскладывают равномерно, чередуя с
балластной тканью.
Затем машину наполняют валочным раствором подогретым до температуры
40-45 °С (следует использовать минимальное количество раствора) и обрабатывают
в работающей машине в течение 1, 2 или 3 часов. Для определения кинетики
валки машину останавливают и вынимают часть испытуемых образцов. Далее
процесс валки продолжают.
При невозможности использовать стиральную машину проводят валку
ручным способом для чего образцы погружают в валочный раствор при
температуре 45 °С на 5-10 мин, вынимают, отжимают на плюсовке до
влагосодержания 100-125 % и сваливают в течение 20-40 мин.
После каждых 5 мин валки определяют размеры образца по основе и
утку (как среднее из трех измерений) по точкам указанным на рисунке. Для
получения сопоставимых результатов процесс валки от начала до конца
следует проводить при одинаковых механических воздействиях на ткань.
В качестве валочных используют растворы, имеющие различные рН.
Примерный состав валочных растворов приведен в табл.5.1.
Таблица 5.1
Примерный состав валочных растворов
Валка в щелочной среде Валка в кислой среде
Валка в среде, близкой
к нейтральной
Карбонат натрия (2 г/л) Паста для валки АЦ – 2 Паста для валки АЦ – 1
(3г/л)
(3г/л)
Паста для валки АЦ
ПАВ неионогенное
Серная или уксусная
(2г/л)
(3 – 5 г/л)
кислота (до рН 4,5 – 6)
Синтапон АБА (1г/л)
10 %-ый раствор
Неионогенное ПАВ
олеинового мыла
(3 – 5 г/л)
(рН около 10)
После валки образцы тщательно промывают теплой и затем холодной
водой, высушивают в свободном состоянии на горизонтальной поверхности
и замеряют размеры.
Процент усадки Y по основе, утку и по площади Yп определяют по
формулам:
Y
£0  £
100 % ,
£0
(5.2)
где £ и £0 — размер образца по основе или утку до и после валки, мм
25
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
YП 
П0  П
100 % ,
П0
(5.3)
где П и П0 – площадь образца до и после валки, см2.
По результатам работы строят графическую зависимость усадки образца
от продолжительности валки.
Влияние волокнистого состава шерстяных тканей на
эффективность валки.
Образцы промытой камвольной и суконной шерстяной и полушерстяной
(с вложением полиэфирных, вискозных или полиакрилонитрильных волокон)
ткани размерами 15 х 15 см подготавливают и измеряют, как указано в
предыдущей работе. Валку проводят в щелочной среде в растворе,
содержащем 2 г/л карбоната натрия и 3-5 г/л неионогенного ПАВ при
температуре 45 °С в стиральной машине (в течение 2-3 ч) или ручным способом
в течение 40 мин. После промывки и сушки образцы замеряют и определяют
процент усадки по основе, утку и по площади.
Изучите структуру поперечного среза ткани после валки. С помощью
микроскопа сделайте вывод о различиях формирования структуры войлока
при различных рН валочного раствора.
Объясните влияние рН среды, учитывая свойства шерсти в
изоэлектрической зоне, а также при более высоких и низких рН.
Контрольные вопросы
какие свойства шерстяного
1. Объясните,
волокна определяют
валкоспособность.
2. Оцените органолептически и по определенному проценту усадки
шерстяной ткани при валке эффективность процесса в зависимости от рН
валочного раствора.
3. Оцените влияние вложения в ткань химических волокон на
способность полушерстяной ткани, а также влияние вида ткани (камвольная,
суконная).
4. Как и почему влияет рН валочных растворов на усадку ткани при
валке?
5. Каковы достоинства и недостатки валки в кислых и слабощелочных
валочных растворах?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ОТДЕЛКА ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТКАНЕЙ.
ТИСНЕНИЕ.
Цель работы:
Изучить технологический режим получения рельефных узоров на
хлопчатобумажных тканях методом тиснения.
Порядок выполнения работы
Для улучшения внешнего вида хлопчатобумажных тканей применяют
26
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
специальный вид отделки – тиснение. При этом на ткани получают
рельефный узор, стойкий к повторным стиркам.
Технологический режим обработки ткани тиснением заключается в
пропитке ее аппретом, содержащим метазин, мочевину, алкомон и хлористый
аммоний. После аппретирования ткань сушат и пропускают на специальном
каландре между гравированным металлическим валом, нагретым до
160-200 °С, и бумажным валом.
Металлический вал имеет выпуклую гравюру с высотой фигур 0,50,8 мм. Бумажный вал имеет углубленный рисунок, соответствующий
рисунку на металлическом валу. Механическое тиснение производят после
пропитки ткани аппретом и сушки. После тиснения ткань подвергают
термической обработке при температуре 140-145 °С в течение 3-5 мин,
после чего ткань вылеживается в течение 24 ч, а затем ее промывают раствором кальцинированной соды концентрацией 1-2 г/л.
При воспроизводстве на ткани эффекта стойкого тиснения необходимо
тщательно регулировать влажность ткани, поступающей на каландр. Она
должна быть в пределах 12-15 %. При большей влажности понижается
устойчивость эффекта тиснения к стирке. При меньшей влажности ткани
при проходе через каландр наблюдается механическая деструкция ткани.
Способы получения на хлопчатобумажных тканях рельефного узора,
стойкого к повторным стиркам
Получение на хлопчатобумажной ткани стойкого к повторным
стиркам рельефного тиснения.
Приготовить аппрет следующего состава (в г/кг):
Метазин
150,0
Вода холодная
805,0
Мочевина
10,0
Алкамол ОС-2
10,0
Поваренная соль
10,0
Борная кислота
7,4
Хлористый кальций безводный
7,6
1000
Метазин растворить в 400 г холодной воды и добавить водные растворы
других составных частей аппрета.
Пропитать, аппретом на плюсовке при температуре 20 °С окрашенный
сатин с отжимом 85-90 %. После пропитки ткань высушить при 50-60 °С до
остаточной влажности 12-15 %. После сушки ткань обработать на тиснильном
двухвальном каландре при давлении 15-18 атм. Температура металлического
вала 180-200 °С. Далее ткань подвергают термической обработке.
Проверить устойчивость отделки к стирке. Определить потерю
прочности ткани на разрыв.
27
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Контрольные вопросы
1. Объяснить процесс отделки хлопчатобумажных тканей тиснением?
2. Из каких составных частей состоит аппрет, применяемый для отделки
тканей тиснением?
3. Какой обработке подвергают ткань после нанесения аппрета?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 7
ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИЯ ТКАНИ (ТРИКОТАЖА)
ИЗ КАПРОНОВЫХ И ЛАВСАНОВЫХ НИТЕЙ
Цель работы:
Определение влияния термостабилизации на форму устойчивости и
несминаемость.
Порядок выполнения работы:
Влияние термостабилизации ткани на усадку и образование заломов при
последующих обработках.
Образцы промытых тканей из термопластичных волокон размером 100 х
100 мм (по 2 образца каждой ткани) накалывают на игольчатые рамки и
обрабатывают в течение 60 с в сушильном шкафу при следующих
температурах: лавсановая – 220 °С, капроновая – 190 °С, ацетатная – 185 °С,
триацетатная – 210 °С.
Один стабилизированный образец вместе с нестабилизированными
сжимают в комочек, перевязывают ниткой и подвергают в течение 60 мин
действию кипящей воды или воды нагретой до 60 °С. Затем образцы
отжимают, расправляют, высушивают, и оценивают их внешний вид. У
второго стабилизированного образца вместе с исходным определяют усадку.
Задание
1. Проверить влияние термостабилизации на накрашиваемость. Для
этого образцы до и после термостабилизации следует окрасить в одном
стакане дисперсным красителем (2 % массы волокна) в присутствии
диспергатора (2 г/л) в течение 30 мин при температуре 80 °С (модуль ванны
50). Затем образец промыть и высушить.
2. Проверить влияние термостабилизации на последующую усадку и
образование заломов. Для этого два образца (стабилизированный и
нестабилизированный) измерить по длине и ширине, сжать в комочек,
перевязать ниткой и обработать в кипящей воде в течение 30 мин. После этого
образцы расправить, высушить, оценить их внешний вид, измерить их длину и
ширину. Усадку образцов выразить в процентах к первоначальному размеру.
Порядок выполнения:
Образец ткани натягивают на деревянную рамку, закрепив края
кнопками. Рамку с образцом помещают в сушильный шкаф на 1 мин при
температуре 180 °С (для капрона) и 200 °С (для лавсана). Затем рамку
28
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
вынимают, охлаждают и снимают с рамки образец.
Наклеивают в тетрадь следующие образцы: по первому заданию – до
стабилизации окрашенный и после стабилизации окрашенный; по второму
заданию – нестабилизированный и стабилизированный.
Контрольные вопросы
1. В чем сущность процесса термостабилизации тканей из
термопластичных волокон?
2. Какие потребительские свойства тканей улучшаются после
термостабилизации?
3. Назовите критерии при выборе верхнего и нижнего пределов
температуры стабилизации?
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 8
ИЗУЧЕНИЕ ПРОЦЕССА ТЕРМОСТАБИЛИЗАЦИИ ИЗДЕЛИЙ
ИЗ СИНТЕТИЧЕСКИХ И ЕСТЕСТВЕННЫХ ВОЛОКОН.
Синтетические волокна и волокна естественного происхождения
термопластичны, поэтому ткани из них необратимо формируются под
влиянием механических воздействий во влажно-тепловых условиях и
приобретают так называемый «нетоварный вид».
Одновременно происходит усадка ткани, связанная с тем, что с
повышением
температуры
увеличивается
колебательное
движение
макромолекул, и в связи с этим частично нарушаются поперечные
межмолекулярные связи, что приводит к переходу ранее находящихся под
внутренним напряжением цепей в равновесное состояние, которое и
фиксируется.
Фиксирование объясняется образованием, но уже в новом положении,
межмолекулярных связей. Изделие приобретает относительно устойчивую
форму, которая может быть нарушена обработкой его только при более
высокой температуре.
Поскольку в процессе эксплуатации (стирке), а также при различных
технологических операциях (крашение, промывка, печатание) ткани из
синтетических и естественных волокон подвергаются влажно-термическим
обработкам, то для предотвращения возникновения необратимых деформаций
и усадки ткани стабилизируют.
Стабилизацией называется технологический процесс, при котором ткани
из термопластических волокон (синтетических, триацетатных, шерстяных)
обрабатываются в расправленном состоянии натяжении при высокой
температуре и водяной, паровой или воздушной средах с последующим
быстрым охлаждением. При такой обработке ткань приобретает способность
противостоять при последующих механических воздействиях в условиях
нагрева изменению размеров и формы.
Качество волокна, и в целом изделия, их потребительская ценность
29
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
определяется совокупностью ряда показателей.
Улучшение волокна, и в целом изделия, их потребительская ценность,
определяется совокупностью ряда показателей.
Весьма важным является предъявляемое к химическим волокнам
требование равномерности физико-механических химических свойств по всей
длине волокна (изделия) и, прежде всего, равномерной прочности и
удлинения, а для текстильной нити также и равномерного окрашивания.
Рис. 8.1. Схема определения эластичной и пластической деформации волокна
(нити): L0 – волокно (нить) без нагрузки; L1 – под нагрузкой; L2 –
непосредственно после снятия нагрузки; L3 – после отдыха; 1 – штатив;
2 – несущая планка; 3 – нити; 4 – мерная линейка; 5 – груз
При нагружении нити длиной L0 = 100 мм (см. рис. 8.1) она
растягивается до величины L1. При удалении нагрузки нити длина сейчас же
уменьшается до величины L2.
Если измерить длину нити по прошествии некоторого времени после
снятия нагрузки (например, спустя 30 мин), т.е. после отдыха, то увидим, что
она еще сократилась, и длина ее уменьшилась до величины L3.
Разность между длиной нагруженной нити и тотчас после снятия
нагрузки (L1 – L2) называется упругой деформацией, а разность (L2 – L3)
эластичной деформацией. Эти два вида деформации являются обратимыми.
Чем выше этот показатель, тем больше упругость волокна и при прочих
равных условиях лучше качество изделия из него.
Разность между длиной нити после «отдыха» и первоначальной
называется пластической деформацией или остаточной деформацией
(остаточным удлинением). Последний вид деформации является необратимым.
Чем больше этот показатель, тем больше будут изменять свою форму
30
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
(разнашиваться) изделия из химических волокон при эксплуатации.
Применяются следующие методы косвенного определения пластических
свойств волокна:
Описание установки (см. рис. 8.1)
Установка для исследования процесса эластичной и пластичной
деформации ткани (волокна) состоит из лабораторного штатива, комплекса
равновесов, секундомера, ванны и электроплитки.
Порядок выполнения работы:
Степень эластичности нити при натяжении. Этот показатель определяют
следующим образом. Образец L0 = 10 см растягивают на 4 или 10 %,
выдерживают в растянутом состоянии в течение 1 мин, после чего нагрузка
снимается и нити дается «отдых» продолжительностью 1 мин, а затем
измеряют величину остаточного удлинения. За степень эластичности
принимают отношение упругого эластичного удлинения к полному
удлинению:
отн 
L3  L0
 100 %
L0
(8.1)
Термостабилизация. Наиболее простым способом контроля качества
термостабилизации изделий из синтетических волокон является определение
усадки термостабилизационных образцов. Образцы размером (100 мм х 40 мм)
подвергают кипячению в течение 30 мин, а затем определяют их линейные
размеры. Для нормально стабилизированных образцов усадка не должна
превышать 1-2 %.
Температура стабилизации зависит от вида изделия и его назначения. Но
во всех случаях верхний предел температуры стабилизации должен быть ниже
температуры размягчения полимера данного волокнистого материала.
Для тканей массового назначения нижний предел температуры
стабилизации должен не менее чем на 30-40 °С превышать температуру
последующих технологических операций и обработок при эксплуатации.
Усадка термопластических нитей под влиянием органических
растворителей. Берется нить или лоскут материала длиной 10 см,
распрямляется грузом в подвешенном состоянии (груз 20-50 гр.), измеряют
исходную длину, наматывают на каркас из тонкой алюминиевой фольги и
помещают в пробирку с растворителем, находящемся в ультратермостате
(Т = 30-50 °С). После обработки нити в течение определенного времени (от 30
мин до 24 ч) ее высушивают при комнатной температуре в течение 2-24 ч и
под действием первоначального натяжения измеряют длину.
Все фиксируемые величины заносятся в таблицу.
31
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Таблица 8.1
Таблица измерений
Для степени эластичности
Груз, T,
г
мин
L0
L1
L2
L3
Для термической стабилизации
Груз
(L3–L0) 20–
Т,
/L0
50 г мин
=σотн
L0
L1
%
усадки
30
45
60
70
80
Примечание:
1. При мерсеризации среда NaOH 25 %
2. При отбеливании – белизна
3. Отварка – (ПАВ, мыло).
Таблица 8.2
Таблица измерений
В растворителе
Груз 20
–50 г
L0 = 100
мм
Время
отработ.,
мин.
Среда
Сушка,
мин.
С грузом
Растворитель
30
40
60
Обработка результатов
Для различной деятельности время обработки образца вычисляют:
отн 
L1  L0
 100 %
L0
а) строят зависимость σотн от t (времени), рис. 8.2.
32
(8.2)
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
б) определяют tgα – скорость релаксации (чем больше скорость
релаксации, тем лучше стабилизация)
Рис. 8.2. Зависимость σотн от t
Выводы:
Сделать выводы о влиянии температуры:
– на усадку волокнистых материалов;
– на влияние растворителей;
– оценить материал с точки зрения необходимости деформации.
Контрольные вопросы
1. Что такое усадка волокон.
2. Что такое стабилизация и ее зависимости.
3. Трактовка термина «разнашивание» изделия.
4. Молекулярный механизм термостабилизации.
5. Законы деформации волокон.
33
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Кричевский Г.Е. Методы исследования в текстильной химии / Г.Е.
Кричевский. – М.: Легпромбытиздат, 1993. – 245 с.
2. Ряузов А.Н. Технология производства химических волокон / А.Н.
Ряузов. – М.: Химия, 1965.
3. Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов /
Г.Е. Кричевский, М.В. Корчагин, А.В. Сенахов. – М.: Легпромбытиздат, 1985.
4. Ковтун Л.Г. Технология отделки трикотажа / Л.Г. Ковтун. – М., 1991.
5. Мельников Б.Н. Физико-химические основы процессов отделочного
производства / Б.Н. Мельников, Т.Д. Захаров, М.Н. Кириллов. – М.: Легкая и
пищевая промышленность, 1982.
6. Балашова Т.Г. Краткий курс химической технологии волокнистых
материалов / Т.Г. Балашова, Н.Е. Булушева, Т.С. Новорадовская, С.Ф. Садова.
– М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.
7. Гусев В.Е. Химические волокна в текстильной промышленности / В.Е.
Гусев. – М.: Легкая индустрия, 1971.
34
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
Составители: ЛОМАКИН Сергей Петрович,
ФИЛАТОВА Элла Сейвировна,
КАЙНОВА Елена Геннадьевна
ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ
ОТДЕЛОЧНОГО ПРОИЗВОДСТВА
ЧАСТЬ III
Методические указания по выполнению лабораторных работ
для студентов специальности 24.02.02
Химическая технология и оборудование отделочного производства
Технический редактор: Р.С. Юмагулова
Подписано в печать 13.09.07. Формат 60х84 1/16.
Бумага газетная. Гарнитура «Таймс».
Усл. печ. л. 2,73. Уч.-изд. л. 3,25. Тираж 100 экз.
Цена свободная. Заказ № 73.
Отпечатано с готовых авторских оригиналов
на ризографе в издательском отделе
Уфимской государственной академии экономики и сервиса
450078, г. Уфа, ул. Чернышевского, 145; тел. (347) 278-69-85.
35
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис»
36
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа