Развитие теории и практики получения и применения низкократных пен в технологических процессах текстильного производства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.02, доктор технических наук Павутницкий, Вячеслав Васильевич

• Павутницкий, Вячеслав Васильевич
• доктор технических наук
• 2003

Оглавление диссертации доктор технических наук Павутницкий, Вячеслав Васильевич

Введение.

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПЕН, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ТЕКСТИЛЬНОМ

ПРОИЗВОДСТВЕ.

1.1. Общие сведения о пенах и их свойствах.

1.1.1. Понятие о низкократных «влажных» пенах.

1.1.2. Пенообразующая способность.

1.1.3. Устойчивость пены.

1.1.4. Плотность, дисперсность и кратность пены.

1.1.5. Реологические свойства пен.

1.2. Взаимодействие пены с текстильным материалом.

1.2.1. Влияние капиллярных свойств текстильных материалов на свойства и объем наносимых пен.

1.2.2. Влияние кратности пены на распределение выделившейся жидкости в структуре материала.

1.3. Оборудование для пенной технологии.

1.3.1. Пеногенерирующие устройства.

1.3.2. Устройства для нанесения пены на текстильный материал.

1.4. Оценка технологической и экономической целесообразности применения пенной технологии и формулирование цели диссертационной работы.

Выводы к главе 1.

2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Объекты исследований.

2.1.1. Пена.

2.1.2. Пеногенераторы.

2.1.3. Текстильные материалы.

2.1.4. Текстильно-вспомогательные вещества и красители.

2.2. Методы исследований.

2.2.1. Методы приготовления водных растворов загустителей и гелей на их основе.

2.2.2. Методы получения и исследования свойств высокодисперсных пен, образованных при интенсивном механическом перемешивании.

2.2.2.1. Получение пены.

2.2.2.2. Определение плотности пены.

2.2.2.3. Определение агрегативной устойчивости высокодисперсной пены.

2.2.2.4. Дисперсионный анализ высокодисперсных пен.

2.2.2.5. Измерение вязкости водных растворов загустителей и высокодисперсных пен.

2.2.3. Методы получения и исследования свойств пен, формируемых с помощью барботажа газа в жидкость.

2.2.3.1. Получение барботажных пен.

2.2.3.2. Определение скорости истечения жидкости из пены.

2.2.4. Нанесение пены на текстильные материалы.

2.2.5. Спектрофотометрические исследования окрашенных текстильных материалов.

2.2.6. Исследование пленок, полученных из растворов шлихты.

2.2.7. Прочие испытания.

2.2.8. Методы обработки результатов экспериментальных исследований.

2.2.8.1. Метод анализа размерностей.

2.2.8.2. Определение коэффициента вариации по светлоте окрашенных текстильных материалов.

2.2.8.3. Математическая обработка результатов непосредственных измерений.

2.2.8.4. Проверка адекватности уравнений.

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕНООБРАЗОВАНИЯ

ПРИ МЕХАНИЧЕСКОМ ДИСПЕРГИРОВАНИИ

ГАЗА В ЖИДКОСТИ.

3.1. Анализ факторов, влияющих на плотность пены, получаемой в процессе перемешивания пенообразующей жидкости.

3.1.1. Основные свойства технологически пен.

3.1.2. Образование пены при механическом перемешивании пенообразующих жидкостей.

3.2. Экспериментальные исследования процесса пенообразования при использовании скоростных мешалок.

3.3. Теоретические исследования процесса диспергирования пузырьков воздуха при интенсивном перемешивании низкократных пен.

3.3.1. Анализ факторов, влияющих на процесс диспергирования.

3.3.2. Влияние времени перемешивания на однородность получаемой пены.

3.3.3. Расчетные уравнения для определения диаметра пузырьков воздуха.

3.4. Экспериментальные исследования диспергирования низкократных пен.

3.4.1. Влияние структурно-механических свойств пенообразующих растворов на однородность пены.

3.4.2. Вывод уравнения для расчета среднего диаметра пузырьков воздуха.

Выводы к главе 3.

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕНООБРАЗОВАНИЯ ПРИ БАРБОТАЖЕ ГАЗА В ПЕНООБРАЗУЮЩУЮ

ЖИДКОСТЬ.

4.1. Анализ газожидкостных систем, полученных при барботаже газа в жидкость.

4.1.1. Пенообразование при барботаже газа в жидкость со свободной поверхностью.

4.1.2. Пенообразование при барботажном режиме движения газожидкостной смеси через насадочную колонну.

4.2. Экспериментальные исследования барботажа воздуха в пенообразующую жидкость.

4.2.1. Установление зависимости кратности пены от свойств пенообразующей жидкости и условий барботажа.

4.2.2. Вывод критериального уравнения для анализа и • расчета кратности пены.

4.3. Исследование процесса образования пены в насадочной колонне.

4.3.1. Обоснование выбора скорости движения жидкости в колонне.

4.3.2. Вывод уравнения для определения расхода газа в насадочной колонне.

4.3.3. Исследование процесса движения пены по подающим трубопроводам.

Выводы к главе 4.

5. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И УСТОЙЧИВОСТИ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ

НИЗКОКРАТНЫХ ПЕН.

5.1. Анализ подходов к изучению реологических свойств дисперсных систем.

5.2. Экспериментальные исследования реологических свойств высокодисперсных низкократных пен.

5.2.1. Исследование влияния газовой фазы на реологические свойства высокодисперсных пен.

5.2.2. Исследование влияния внутренних структур пенообразующих растворов на реологические свойства высокодисперсных пен.

5.2.3. Вывод критериального уравнения для расчета вязкости высокодисперсных низкократных пен.

5.3. Исследование устойчивости высокодисперсных низкократных пен.

5.3.1. Анализ процессов разрушения пены с учетом ее структурно-механической устойчивости.

5.3.2. Вывод уравнения для расчета скорости истечения жидкости из высокодисперсных пен.

5.3.2.1. Экспериментальная проверка пригодности уравнения для практических расчетов.

5.3.3. Исследование структурных изменений пены в процессе ее обезвоживания.

5.3.4. Обоснование выбора устойчивости пен, используемых в различных технологических процессах.

Выводы к главе 5.

6. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ И НАНЕСЕНИЯ ПЕНЫ НА

ТЕКСТИЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ.

6.1. Обоснование выбора способа диспергирования газожидкостной смеси при разработке пеногенераторов и наносящих устройств.

6.2. Разработка и исследование пеногенераторов.

6.2.1. Барботажные насадочные пеногенераторы.

6.2.1.1. Исследование конструктивных особенностей барботажных насадочных пеногенераторов.

6.2.1.2. Методика расчета основных параметров насадочных пеногенераторов.

6.2.2. Насадочные пеногенераторы с предварительным барботажем газа.

6.2.2.1. Определение условий проведения предварительного барботажа газа в жидкость.

6.2.2.2. Исследование процесса диспергирования барботажной пены в насадочной колонне.

6.2.3. Насадочный пеногенератор с предварительным пневматическим диспергированием жидкости.

6.3. Разработка и исследование пенонаносящих устройств.

6.3.1. Опытная установка (стенд) для нанесения I высокодисперсных пен на текстильные материалы.

6.3.1.1. Принципиальная схема, общий вид и описание установки.

6.3.1.2. Пеногенератор.

6.3.1.3. Стендовые испытания установки.

6.3.2. Технические решения устройств для получения и нанесения пены на текстильные материалы.

6.3.2.1 Устройство для нанесения пенообразующей жидкости на текстильное полотно.

6.3.2.2. Устройство для полихроматического крашения текстильных полотен.

6.3.2.3. Устройство для нанесения обрабатывающей жидкости в виде пены на текстильный материал.

6.3.2.4. Устройство для крашения текстильного полотна.

Выводы к главе 6.

7. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ

ПЕНЫ С ТЕКСТИЛЬНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ.

7.1. Исследование процессов капиллярного распределения жидкости в текстильных материалах.

7.1.1. Капиллярные явления в текстильных материалах.

7.1.2. Вывод уравнения для расчета среднего радиуса капилляров текстильных материалов.

7.1.3. Механизм распределения жидкости в пористой структуре текстильного материала.

7.2. Исследование закономерностей, характеризующих влияние свойств пены на условия нанесения ее на текстильные материалы.

7.2.1. Исследование влияния кратности и дисперсности пены на толщину наносимого слоя.

7.2.2. Вывод уравнения для расчета кратности пены, наносимой на текстильный материал.

7.2.3. Вывод уравнения для расчета толщины наносимого слоя пены.

7.2.4. Исследование процесса распределения жидкости, выделившейся из пены, в объеме текстильного материала.

7.2.4.1. Анализ факторов, влияющих на характер распределения жидкости в материале после разрушения пены.

7.2.4.2. Экспериментальные исследования равномерности окраски текстильных материалов при использовании пены в качестве технологической среды.

7.3. Выработка рекомендаций по применению пен в технологических процессах текстильного производства.

Выводы к главе 7.

8. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ОБРАБОТКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

В ПЕННОЙ СРЕДЕ.

8.1. Разработка и исследование процесса карбонизации шерстяных волокон в пенной среде.

8.1.1 Анализ технологических задач процесса карбонизации.

8.1.2. Экспериментальные исследования пенной карбонизации шерстяных волокон.

8.2. Разработка и исследование процесса пеноэмульсирования полуфабрикатов прядильного производства.

8.2.1. Основные задачи эмульсирования на переходах прядильного производства.

8.2.2. Экспериментальные исследования пеноэмульсирования продуктов прядильного производства.

8.2.2.1. Устройство для нанесения пенобразующего состава на волокнистый продукт.

8.2.2.2. Изучение влияния пеноэмульсирования на структурные характеристики ленты.

8.2.2.3. Влияние пеноэмульсирования на параллелизуемость и распрямляемость волокон.

8.2.2.4. Исследование влияния пеноэмульсирования на ровноту пряжи по линейной плотности.

8.3. Разработка и исследование процесса шлихтования ткацких основ с применением пены.

8.3.1. Общие сведения о процессе шлихтования ткацких основ и возможные направления его совершенствования.

8.3.2. Экспериментальные исследования пеношлихтования ткацких основ.

8.3.3. Исследование совмещенного процесса пеношлихтования и полихроматического крашения нитей основы.

8.4. Исследование и разработка процесса крашения трикотажных полотен вспененными красильными растворами.

8.4.1. Анализ особенностей применения пен в крашении текстильных материалов.

8.4.2. Экспериментальные исследования пенного крашения трикотажных полотен активными красителями.

8.5. Исследование и разработка технологического процесса печатания текстильных материалов вспененными печатными красками.

8.5.1. Анализ особенностей применения высокодисперсных пен в качестве печатных красок.

8.5.2. Разработка технологических режимов и рецептов для пенной печати текстильных материалов пигментами.*.

Выводы к главе 8.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Развитие теории и практики получения и применения низкократных пен в технологических процессах текстильного производства»

Коренная проблема современного этапа развития отечественной текстильной промышленности состоит в повышении конкурентоспособности ее продукции. Путь ее решения лежит в повышении качества продукции, а также в снижении издержек производства, при этом низкая стоимость рабочей силы не является доминирующим фактором с учетом существующих особенностей рынка рабочей силы в Юго-Восточной Азии и других регионах, являющихся нашими конкурентами.

Применительно к текстильному и отделочному производствам снижение издержек может быть достигнуто, прежде всего за счет: сокращения расхода технологической воды;

- снижения энергетических затрат на сушку; сокращения расхода основных и вспомогательных веществ;

- увеличения производительности оборудования; снижения вредного влияния текстильного производства на окружающую среду; снижения производственных затрат на выпуск продукции.

Перспективным направлением решения данных задач является использование новых, передовых технологий, к числу которых бесспорно относится пенная технология. Это обусловлено, прежде всего тем, что применение пен в качестве технологических сред в подготовительных и отделочных процессах текстильного производства позволяет переводить относительно небольшие количества растворов в двухфазную газожидкостную систему, характеризующуюся значительно большим объемом, чем объем вспениваемой жидкости.

Пенная технология позволяет также решать и ряд других важных задач, связанных непосредственно с особенностями текстильного производства, и позволяющая повысить качество продукции, придать ей новые потребительские свойства, а также получить значительный экономический эффект. К их числу, в частности, можно отнести:

- расширение ассортимента отделочных операций с получением оригинальных колористических эффектов;

- обеспечение возможности локального нанесения отделочных препаратов на лицевую или изнаночную сторону текстильного материала;

- повышение вязкости наносимых растворов;

- снижение нагрузок, действующих на обрабатываемый материал;

- уменьшение миграции отделочных препаратов и другие.

Понятно, что при таком наборе положительных качеств перспективность пенной технологии сохранится еще долго, предопределяя острую актуальность теоретических и экспериментальных ее исследований.

Интерес к пенам как к технологическим средам возникал периодически, и впервые обработка текстильных изделий в пене была предложена еще в 1931 году. В многочисленных патентных заявлениях предлагалось применение вспененного раствора для отделки, крашения и печатания тканей.

В 50-е годы изучалась возможность применения пен в качестве печатных красок для пигментной печати. Основанием для этого служил тот факт, что пены во многом схожи по своим свойствам с эмульсиями, широко применявшимися в качестве загустки в печатных красках.

В 70-е и 80-е годы по мере возрастания остроты проблемы охраны окружающей среды, пены, как технологические среды, использовались с переменным успехом в подготовительных и отделочных операциях, таких как беление, крашение, печатание, карбонизация и заключительная отделка текстильных материалов, т.е. во всех тех операциях, которые связаны с потреблением больших объемов воды. Применение пенных технологических сред, в данном случае, позволяет значительно сократить количество потребляемой воды и снизить затраты на выпуск единицы продукции.

За последние двадцать лет был накоплен большой экспериментальный материал, обобщение которого позволило выявить преимущества и недостатки пенной технологии, а также предложить целый ряд технологических процессов отделочного производства с использованием пен в качестве технологических сред.

Однако, до настоящего времени пенная технология не получила широкого распространения на отделочных предприятиях текстильной промышленности.

Основной причиной столь осторожного отношения работников производственной сферы к данной технологии объясняется высокой степенью риска работы с неустойчивыми системами, к которым относится пена. Для получения воспроизводимых результатов при подготовке или отделке текстильных материалов необходимо, чтобы заданные параметры определяющих свойств обрабатывающей среды (плотность, концентрация, вязкость, температура, рН и др.) оставались постоянными в определенном временном интервале.

Кроме того, при использовании технологических пен требуется более жесткий контроль за структурой текстильного материала, его волокнистым составом и капиллярными свойствами.

Отсутствие отработанных технологических процессов и оборудования текстильного производства с использованием пенной технологии во многом обусловлено отсутствием системного комплексного подхода к исследованию этой интересной, но сложной технологии. Большое число работ, выполненных к настоящему времени, носили односторонний, отрывочный характер, когда рассматривались лишь отдельные, хотя и интересные аспекты данной проблемы. Такой подход не позволял создать работоспособные в условиях отечественного производства аппараты и техпроцессы.

Данная актуальная проблема может быть решена, на наш взгляд, лишь при системном, комплексном подходе к изучению и разработке процессов пенной технологии с взаимоувязыванием вопросов получения пен, нанесения их на текстильный материал и взаимодействия с последним.

К числу наиболее глубоких и систематизированных исследований в области пенной технологии и, в частности, печатания текстильных материалов, можно отнести работы Киселева A.M.

Анализ полученных им данных, а также результатов ранних исследований автора [1-3] позволяет сделать важный вывод, который заключается в том, что широкое внедрение пенной технологии в производство возможно только в том случае, когда для конкретных технологических процессов будет предусматриваться специализированное пеногенерирующее и пенонаносящее оборудование.

Это еще раз подтверждает актуальность темы диссертационной работы и целесообразность проведения комплексных исследований в области текстильной науки и практики, направленных на разработку научно обоснованных технологических и технических решений, способствующих более широкому применению пенной технологии в текстильном производстве.

Цель настоящей диссертационной работы заключалась в научном обосновании, разработке и внедрении практически значимых и аппара-турно оформленных пенных технологических процессов текстильного и красильно-отделочного производств текстильной промышленности, обеспечивающих выпуск текстильных материалов с улучшенными потребительскими и эксплуатационными свойствами при одновременном снижении стоимости за счет уменьшения энергетических и материальных затрат при их производстве.

Для достижения поставленной в диссертационной работе цели были решены следующие задачи:

- проведен анализ работ, выполненных в области пенной технологии, и оценены результаты ее использования в текстильном производстве;

- выполнены теоретические и экспериментальные исследования процесса пенообразования и свойств получаемой пены при механическом перемешивании пенообразующих жидкостей;

- выполнены теоретические и экспериментальные исследования процесса пенообразования и свойств получаемой пены при барботаже газа в пе-нообразующую жидкость;

- проведены теоретические и экспериментальные исследования реологических свойств высокодисперсных низкократных пен;

- изучены закономерности, характеризующие гидродинамическую устойчивость пены, и исследованы факторы, влияющие на изменение поверхностно-объемных свойств обезвоженных пен;

- проведены теоретические и экспериментальные исследования процесса взаимодействия высокодисперсных пен с текстильными материалами;

- с учетом структурно-механических свойств текстильных материалов и кратности пены предложен механизм взаимодействия между ними; ;

- разработаны методики и экспериментальные лабораторные установки для получения и нанесения высокодисперсных пен на текстильные материалы, а также изучения их свойств;

- разработаны новые научно обоснованные эффективные технологические и технические решения: а) в области карбонизации шерсти; б) в области прядения натуральных и химических волокон; в) в области шлихтования и полихроматического крашения нитей основы; г) в области печатания текстильных материалов; д) в области крашения трикотажных полотен.

- сконструированы и изготовлены опытные образцы пеногенерирующих и пенонаносящих устройств, реализующих разработанные в диссертационном исследовании технологические и технические решения в области прядения, ткачества и отделки текстильных материалов;

- проведена производственная апробация разработанных технологических и технических решений и составлены рекомендации по их внедрению в текстильное производство.

Объектами исследований в диссертационной работе являлись:

- высокодисперсные низкократные пены;

- образцы опытных пеногенераторов, реализующих различный принцип получения пены;

- устройства для нанесения пены на текстильные материалы;

- репейная шерсть;

- продукты прядильного производства - шерстяная лента, ровница и пряжа гребенной системы прядения, льняная пряжа;

- ткани и трикотажные полотна различного волокнистого состава.

При проведении теоретических исследований были использованы методы теории подобия и анализа размерностей; основные положения гидродинамики и основы теории массопереноса в капиллярно-пористых телах.

Экспериментальные исследования проводились с применением методов физического моделирования, дисперсионного анализа, реологических и физико-механических испытаний, спектрофотометрических измерений. Эксперименты проводились в лабораторных и производственных условиях с использованием современной измерительной аппаратуры и специально разработанных и изготовленных лабораторных стендов. Обработка экспериментальных данных выполнялась с применением методов математической статистики на ПЭВМ.

Научная новизна диссертационной работы заключается в новом, комплексном подходе к объекту исследования, заключающемся в проведении теоретических и экспериментальных исследований на стыке коллоидной химии, химии поверхностных явлений, процессов и аппаратов химической технологии, текстильной химии и текстильного материаловедения.

Использование данного подхода позволило получить новые научные результаты, к числу которых относятся: разработка научных основ получения высокодисперсных однородных пен с заданными свойствами и применения их в технологических процессах текстильного и отделочного производств; выявление закономерности образования и диспергирования пен при использовании скоростных мешалок. Получение математических выражений для анализа и расчета плотности и поверхностно-объемных свойств пены в зависимости от свойств пенообразующей жидкости и параметров перемешивающих устройств;

- теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение закономерности, характеризующей зависимость кратности монодисперсной пены, получаемой при барботаже газа в жидкость, от вязкости пенообразующей жидкости, ее плотности и поверхностного натяжения ша границе раздела двух фаз, а также от среднего диаметра пузырьков газа;

- теоретическое обоснование причины образования воздушных пробок и снарядного движения пены при перемещении ее по напорным трубопроводам;

- разработка основ теории течения высокодисперсных низкократных пен в поле сдвиговых напряжений. Установление закономерностей, характеризующих реологические свойства пен в зависимости от их плотности, дисперсности и вязкости пенообразующей жидкости;

- теоретическое обоснование и экспериментальное определение условий получения устойчивых пен и выявление закономерностей, характеризующих процесс их разрушения. Вывод расчетного уравнения для определения скорости истечения жидкости из пены в начальный период после ее получения;

- разработка и исследование механизма распределения жидкости, выделившейся из пены, в структуре текстильного материала;

- метод расчета требуемой кратности наносимой пены от структурно-механических свойств текстильного материала;

- научное обоснование подхода к разработке и конструированию барбо-тажных насадочных пеногенераторов и насадочных пеногенераторов с предварительным барботажем газа в жидкости.

Практическая значимость результатов диссертационной работы заключается в том, что они могут быть использованы и используются:

- предложенный метод расчета требуемых параметров (кратности, дисперсности) наносимой пены в зависимости от структурно-механических свойств конкретных текстильных материалов, полученный на основании закономерностей, выявленных при проведении теоретических и экспериментальных исследований - при разработке технических требований и проектировании перспективных аппаратов текстильного производства;

- разработанные технологические процессы обработки волокнистых материалов в пенной среде - при производстве разнообразной текстильной продукции в отрасли. Внедрение этих технологий позволяет в условиях отечественного текстильного производства обеспечить: а) при карбонизации шерстяных волокон - снижение потери прочности шерстяных волокон на 15 - 20%; б) при пеноэмульсировании шерстяных волокон в процессах приготовления гребенной шерстяной пряжи - снижение коэффициента вариации по линейной плотности по сравнению с традиционной технологией эмульсирования, в 5,5 раз, а обрывность - на 1000 вер./ч ровницы и пряжи на 23% и 32% соответственно; в) при пенном шлихтовании нитей основы - сокращение расхода хим-хматериалов в 2 раза, снижение обрывности пряжи на ткацких станках в 2,5 раза, увеличение производительности ткацких станков на 15% и сокращение затрат на электроэнергию на 20%.

Полученный эффект подтвержден актами о внедрении на предприятиях: ООО «Димитровград-текстиль », суконная фабрика им. В.И. Ленина,

Мулловская суконная фабрика ЗАО «Матэко», ООО «Технология».

- разработанные и изготовленные опытные экземпляры барботажных насадочных пеногенераторов для технологических процессов карбонизации, пеноэмульсирования, пеношлихтования и нанесения пены на текстильные материалы - при производстве продукции на ООО «Ткач», опытном производстве ООО «Комплектация» и в учебном процессе при изучении дисциплин: «Химическая технология текстильных материалов» и «Химизация технологических процессов швейной промышленности»;

- технические решения устройств, для получения, нанесения, обработки и полихроматического крашения текстильных материалов в пене, которые признаны изобретениями - при разработке технических требований и проектировании перспективных аппаратов текстильного производства, а также при разработке производственных технологических процессов;

- разработана и изготовлена опытная установка, предназначенная для получения и нанесения пен в процессах шлихтования нитей основы, полихроматического крашения и заключительной отделки текстильных и трикотажных полотен, а также ковровых покрытий.

Новизна технологических и технических решений, разработанных в диссертационной работе, защищена 14 авторскими свидетельствами на изобретения.

Диссертационная работа включает в себя введение, восемь глав, заключение, список использованной литературы и приложения.

Заключение диссертации по теме «Технология и первичная обработка текстильных материалов и сырья», Павутницкий, Вячеслав Васильевич

Основные результаты диссертационной работы сводятся к следующему:

1. Выявлены закономерности, характеризующие процесс образования пены при использовании перемешивающих устройств. Установлена зависимость плотности пены от вязкости пенообразующей жидкости и условий перемешивания. Предложено критериальное уравнение, позволяющее рассчитать плотность пены, получаемой в процессе перемешивания. Установлено, что однородность получаемой при перемешивании пены, зависит от реологических свойств пенообразующей жидкости и режимов движения ее в перемешиваемом объеме. При этом показано, что для сокращения времени диспергирования необходимо уменьшать зазор между краевыми поверхностями вращающихся частей мешалки и неподвижными элементами аппарата. Предложено уравнение для расчета поверхностно-объемных свойств пен.

2. Исследованы процессы образования пены при барботаже газа в жидкость со свободной поверхностью и в жидкость, движущуюся в насадоч-ной колонне. Установлено, что скорость движения жидкости в насадоч-ной колонне необходимо устанавливать в зависимости от скорости подъема пузырьков газа, которую рассчитывают для конкретной пенообра-зующей жидкости, учитывая при этом размер пор газораспределительного устройства. Предложено математическое выражение для определения кратности пены, полученной при барботаже газа в жидкость и определены основные требования, обеспечивающие устойчивую работу насадоч-ных пеногенераторов. Предложена методика расчета сопротивления движению газа в барботажной зоне. Показано, что при перемещении по трубопроводу малоустойчивой пены средней кратности ее быстрое обезвоживание, помимо увеличения гидравлического сопротивления, приводит к его изменению как во времени, так и по отдельным участкам трубы. Это, в свою очередь делает работу пенеогенерирующих устройств неустойчивой и, как следствие, способствует пульсационному или «снарядному» образованию и движению пены.

3. Исследованы реологические свойства высокодисперсных низкократных пен. Установлено, что в исследуемых интервалах градиентов скоростей сдвига 0 = 1 + 1312 с"1 пены представляют собой сильно структурированные системы, кривые течения которых имеют более или менее ярко выраженную структурную ветвь. При этом, увеличение вязкости пен, по сравнению с вязкостью пенообразующих жидкостей, зависит, в первую очередь, от их плотности и дисперсности. Кроме того, изменение вязкости пен, в широком диапазоне градиентов скоростей сдвига, пропорционально изменению структурной составляющей вязкости жидкости. Установлено, что природа загустителей и их концентрация при условии, что структурная составляющая вязкости раствора не препятствует пено-образованию, не являются определяющими факторами реологических свойств высокодисперсных пен. Предложено расчетное уравнение для определения вязкости высокодисперсных низкократных пен в диапазоне градиентов скорости сдвига 0 = 3+729 с"1 в зависимости от плотности пены, вязкости пенообразующей жидкости и модуля упругости пены.

4. Показано, что основными факторами, оказывающими влияние на устойчивость пены к обезвоживанию, являются: кратность пены, ее дисперсность и вязкость дисперсионной среды. На основании теоретических и экспериментальных исследований предложено уравнение для расчета скорости истечения жидкости из пены. Установлено, что увеличение диаметра пузырьков воздуха в низкократных устойчивых пенах происходит не за счет диффузионного переноса газа из пузырьков меньшего диаметра в более крупные, а в результате утончения межфазных пленок, способствующее увеличению деформационной способности последней. Укрупнение пузырьков происходит в начальный период времени, после приготовления пены, и продолжается до полной стабилизации дисперсионной системы за счет образования сплошной пространственной структуры - геля.

5. Показано, что технологические пеногенераторы любых типов должны включать в свою конструкцию три обязательные системы или устройства: систему подачи, регулирования и распределения газа; систему подачи, регулирования и распределения жидкости; устройство диспергирования газа в жидкости. Определены требования и выявлены основные закономерности, которые следует учитывать при разработке барботажных на-садочных пеногенераторов. Показано, что для устойчивой работы пеноге-нератора необходимо соблюдать следующие требования: обеспечивать барботажный гидродинамический режим движения газожидкостной смеси; поддерживать насадку в пеногенераторе в затопленном состоянии; обеспечивать равномерное распределение газа по всему сечению барбо-тажной зоны. Предложена методика расчета основных параметров барботажных насадочных пеногенераторов. Теоретически обоснованы подходы к разработке насадочных пеногенераторов с предварительным барбота-жем газа в пенообразующую жидкость. Показано, что для снижения вероятности образования воздушных пробок при диспергировании пены, насадку в насадочной колонне следует дифференцировать по слоям, уменьшая размеры частиц каждого слоя в направлении движения пены.

6. Разработан и изготовлен ряд опытных барботажных насадочных пено-генераторов, насадочных пеногенераторов с предварительным барбота-жем газа и пенонаносящих устройств (признанных изобретениями), отличающихся конструктивными решениями газораспределительных устройств, габаритными размерами и производительностью. Производственная проверка устройств данного типа в прядильном и красильно-отделочном производствах показала их высокие эксплуатационные качества.

7. Разработана и изготовлена опытная установка (стенд), предназначенная для нанесения пен в процессах шлихтования нитей основы, полихроматического крашения и заключительной отделки текстильных и трикотажных полотен, а также ковровых покрытий. Анализ проведенных стендовых испытаний позволил сделать вывод о том, что пеногенератор данного типа обеспечивает получение технологических пен с параметрами (дисперсность, кратность, устойчивость и т.д.), наиболее часто устанавливаемыми для процессов с использованием пенной технологии. Установка может быть рекомендована для дальнейшей конструкторской и технологической проработки с целью внедрения ее в производства текстильной промышленности.

8. Проведен анализ факторов, влияющих на капиллярные свойства текстильных материалов. Установлена зависимость между пористой структурой и капиллярными свойствами волокнистых материалов. Исследован механизм распределения жидкости, выделившейся из пены, в структуре текстильного материала. Экспериментально показано, что использование пены для нанесения обрабатывающей жидкости на текстильный материал требует тщательного учета и соотнесения структурно-механических свойств материала с кратностью и дисперсностью пены. Предложено уравнение для расчета кратности пены, наносимой на текстильный материал с известными структурно-механическими свойствами.

9. На основании анализа особенностей взаимодействия пен с текстильными материалами, определен перечень технологических процессов текстильного и отделочного производств, которые могут осуществляться с применением пен. Разработаны процессы текстильного и отделочного производств с использованием пены в качестве технологической среды.

10. Предложена пенная технология карбонизации шерстяных волокон. Показано, что при пенном нанесении количество жидкости, наносимой на волокна шерсти, значительно меньше, чем при плюсовочном способе и составляет в среднем 30%. Это оказывает положительное влияние, как на процесс карбонизации, так и на прочностные характеристики волокна. Установлено, что наносимая с помощью пены жидкость, накапливается, в основном, в капиллярных зонах, к которым можно отнести опутанные волокнами растительные примеси. Показано, что применяемая для карбонизации шерстяных волокон пена должна иметь кратность 7-12 при концентрации серной кислоты в пенообразующем растворе 8,5 - 13%.

11. Разработана технология пеноэмульсирования продуктов прядильного производства. Установлено, что пеноэмульсирование в процессах приготовления гребенной шерстяной пряжи обеспечивает улучшение всех основных показателей и, в первую очередь, неровноту пряжи по линейной плотности и обрывность при выработке ровницы и пряжи. Производственная проверка технологии эмульсирования шерстяной ленты в пенной среде подтвердила эффективность и целесообразность ее использования в приготовлении гребенной шерстяной пряжи. Так, коэффициент вариации по линейной плотности снизился, по сравнению с традиционной технологией эмульсирования, в 5.5 раз, а обрывность на 1000 вер./ч ровницы и пряжи соответственно на 21% и 31%. Предложено устройство для пеноэмульсирования ленты на ленточных переходах гребенного производства, признанное изобретением.

12. Обосновано применение пен для шлихтования нитей основы в ткацком производстве и разработан технологический процесс пеношлихтования. Показано, что применение пен для шлихтования ткацких основ имеет то преимущество, что позволяет наносить на поверхность нитей регулируемое количество пленкообразующего вещества. При поверхностном нанесении выполняются два основных требования шлихтования: закрепление выступающих кончиков волокон с созданием гладкой поверхности; сохранение упруго-эластических свойств пряжи, за счет снижения проникновения клеящего раствора в ее толщу. Установлено, что при пенном шлихтовании прочность пряжи существенно возрастает, а ее эластические свойства улучшаются. В результате такой обработки обрывность пряжи снижается в 2,5 раза, а производительность ткацких станков увеличивается на 15 %. Рассмотрена возможность применения пен в совмещенном процессе шлихтования и полихроматического крашения нитей основы. Предложена пенообразующая композиция и исследовано влияние ее компонентов на качество ошлихтованной пряжи и прочность получаемой окраски.

13. С целью возможного использования активных красителей для полихроматического крашения текстильных материалов, исследованы процессы нанесения вспененных красильных растворов на трикотажные полотна различного волокнистого состава и способы фиксации красителей в волокне. Показано, что для получения окрасок средней интенсивности при кратности пены 4-6, толщина слоя наносимой пены для полотен из гидрофильных волокон с высокой сорбционной способностью должна быть не более 3 мм, а для полотен из гидрофобных волокон не более 1,5 мм. Установлено, что при совместном использовании красителей основных цветов: активного ярко-красного 5СХ, активного ярко-голубого КХ и активного золотисто-желтого 2КХ, фиксацию целесообразно проводить в среде насыщенного пара.

14. Исследованы особенности применения высокодисперсных пен в печатании текстильных материалов Показана связь между эффективной вязкостью печатных красок на основе высокодисперсных пен и резкостью печати. Предложен механизм распределения печатной краски в межволоконных пространствах текстильного материала после нанесения краски на ткань. Установлены ограничения по применению высокодисперсных пен для печатания текстильных материалов: для печатания высокодисперсными пенами необходимо использовать устройства, исключающие контакт печатной краски с окружающей средой; исключается возможность использования печатных машин с гравированными валами для пенной технологии; не рекомендуется применять пены для печатания текстильных материалов с низкой удельной поверхностью и характеризующихся большим содержанием гидрофобных волокон. Предложена технология печатания текстильных материалов пигментами с применением в качестве печатных красок высокодисперсных пен.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В результате комплексного подхода к проведению и анализу диссертационных исследований, и полученных на их основе новых технических и технологический решений, разработаны и внедрены в производство практически значимые и аппаратурно оформленные пенные технологические процессы, обеспечивающие выпуск текстильных материалов с улучшенными потребительскими и эксплуатационными свойствами. Внедрение данных технологических процессов обеспечило снижение стоимости обрабатываемых материалов за счет уменьшения энергетических и материальных затрат при их производстве.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Павутницкий, Вячеслав Васильевич, 2003 год

1. Павутницкий В.В. Исследование в области пигментной печати: Дисс. канд.техн.наук: 05.19.03 / ЛИТЛП им.С.М.Кирова. Л., 1975. - 156 с.

2. Павутницкий В.В., Волков В.А., Салов В.З. Применение барботажа воздуха для получения пенных печатных красок // Известия ВУЗов. Технология текстильной промышленности. 1980. -№ 2. - С. 60 - 62.

3. Павутницкий В.В., Хархаров A.A., Киселев A.M.Применение пенных красок. // Текстильная промышленность. 1976. - № 11.

4. Bikerman Y. Foam. Teoric and industrial application. Reinhold, New-York, 1953.321 p.

5. Manegold E. Schaum. Heidelberg, 1953. S.512.

6. De Vries A. Foam stability. Amsterdam, Center, 1958.

7. Тихомиров B.K. Пены. Теория и практика их получения и разрушения.-М.: Химия, 1973.-262 с.

8. Пригородов В.П.// Коллоидный журнал.-1971.-т.ЗЗ.-с.459-463.

9. Kaufmann H., Baltes J.,Duddek E. Fette, Seifen, Anstrichm.-1954.-Bd.56.-№8.-s.596-603.

10. Леви C.M.,Смирнов О.К.//Коллоидн.ж.-1958.-т.20.- №2, с. 179-183.

11. И. Rosen M.J. Am. Oil Chem. Soc., 1972, v.49, №5, p.293-297.

12. Gries W. Fette, Seifn, Anstrichm., 1955, Bd,57, №1, s.24-32.

13. Tschakert H. Seifen-Ole-Fette-Wachse, 1966, Bd.92, №24-2, s.853-861.

14. Петров А.Д. и др.//Маслоб.-жир.пром.- 1958.- №8.- с.23-29.

15. Schick M., Beyer E.J. Am.Oil Chem.Soc., 1963, v.40, № 10, p.538- 541.

16. Weil J.e.a.J.Am.Oil Chem. Soc., 1963, v.40, №10,p.538-541.

17. Ranny M. Prumysl.potrav., 1969, v.20, №4, p.101-105.

18. Трапезников АЛЛ ЖФХ.-1940.- т.14.-№5-6.- с.821-838.

19. Казанов М.В. Исследование пенообразующей способности поверхностно-активных веществ. Канд.дисс./ВНИИПО М.-1969.

20. Бухштаб З.И. Технология синтетических моющих средств.-М.: Легпромбытиздат, 1988.-319 с.

21. Неволин Ф.В. и др.//Маслоб.-жир.пром.-1965.-№8.-с.18-21.

22. Ewers W., Sutherland К. Austr.J.Sei Regearch. Ser. A, Phys.Sci., 1952,v.5, №4, p.697-710.

23. Дерягин Б.В., Татиевская А.С.//ДАН СССР.-1953.- т.89, №6, с.1041-1044.

24. Ребиндер П.А., Трапезников А.А.// ЖФХ.- 1938.- т. 12.- №5.-с.583-608.

25. Трапезников А.А., Зотова К.В.// Коллоид, ж.-1960, т.22, №4,с.482-488

26. Joos P. Collog.grens. laaegvezsch., Brussel.-1966.-p.127-140.

27. Сквирский Л.Я., Майофис А.Д., Абрамзон А.А.//Коллоидныйжурнал.- 1874.-т.36.-№2.-с.520-523.

28. Дерягин Б.В.// Коллоидный журнал.-1964.-т.23.-№3.-с.361-362.

29. Павутницкий В.В. Исследование в области пигментной печати: Дис.к.т.н.: 05.19.03 / Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности им.С.М.Кирова.-Л.,1975.-156 с.

30. Viscosity of foam/Colloids and Surfaces, v. 12, 1984, №3-4, p.375-380.

31. Trauter J., Vision R, Viskositatsmessunq von Schaum. Melliand

32. Щ textilberichte, 1983, Bd 64, №8, s.571-574.

33. Казнадий В.И. Исследование процесса крашения полиамидных волокон в пенной среде.: Автореф.дис. на соискание уч.степ, канд.техн.наук.- М.,1978.-146 с.

34. Saha М. Foam printing process-A positive approach to energy couservation/ Colouraqe, 1983, №8 p.9-14.

35. Guth, Cn., Textilveredlung 14, 1979, p.270-274.

36. Turnev J.D., Textile Chem.Col. 12, 1980, p. 42-45.

37. Tetzlaff N. Textile Praxis International, 1981, Bol.36, №9, p.1015-1018.

38. Bergmann F. Melliand Textilberichte, 1985, Bd. 66, №7, s.520-521.

39. Dreszer A., Duda J. Przeglad Wlokienniezy, 1985, vok.39, №8-9, * s.341-343.

40. Clifford G.F., Foam Finishing Technology, American Dyestuff Reporter, 1980, v.68, №4, p. 19-23.

41. Reinert F., Cote В., Minimalauftrag mit Schaum die neue. Technoloqie fur die Ausrustung. Melliand Textilberichte, 1982, Nr.2, p.138-144.

42. Foam Lizing Gun Malve Energy Costs, Textile Word, 1980, v. 180, №3, s.55-58, 62.

43. Spreading of Durable Press Reagents u Cotton Fabric// Textile ^ Research Journal, 1983, v.53, №4, p.32-34,36,41.

44. Богатырева JI.А., Захарова Т.Д. и др. Низкомодульная технология аппретирования хлопчатобумажных тканей// Текстильная промышленность.- 1985.-№3, с.46-48.

45. Смирнова Л.Н., Дергачева Л.А. и др. Пенные композиции для обработки текстильных материалов. Л., 1987, -8 е., 17.11.87, № 2858 ЛП.

46. Широкова М.К., Старыгина Т.И. Использование пенных составов при несминаемой отделке текстильных материалов// В сб. Новаятехника и технология отделочного производства. Иваново, 1984.с.130-136.

47. Williams Dl. Turner H.R. Foam application of a white permanents press.- Jntcr. Dyer. Textil Printer 1983, v.168.- №51.-p. 13,15.

48. Stork delivers two-head systems-Text.Horis.-1985, v.5.-№9.-p.l6.

49. Пат.4562097, США И 05/1-26.

50. Smith Chad P. Foam finishing of woll and woll-blend fabrics//

51. Text.Res .Journal.-1981 ,v.51 .-№4.-p.25 5-262.

52. Edward J.Egan. Production of Consistent Foams American Dyestuff Reporter.-1979, v.68.-№7.-p.24, 26, 34.

53. Заявка № OS 3226650 ФРГ, МКИ D06 В 1/08 Устройство непрерывного нанесения обрабатывающей жидкости в виде пены на полотно, заявлено 16.07.82, опубликовано 19.01.84.

54. Заявка № OS 3230492 ФРГ, МКИ D06 В 23/20 Вращающийся пеногенератор пены, заявлено 17.08.82, опубликовано 23.02.84.

55. Заявка № OS 3150937 ФРГ, МКИ D06 В 19/00 Способ и устройство для нанесения вспененных жидкостей, заявлено 23.12.81, опубликовано 14.07.83.

56. Пат. ФРГ № PS 2915289, МКИ D06 В 1/06 Устройство для нанесения пены на перемещаемое полотно, Заявлено 14.04.79; Опубл.05.01.83.

57. Заявка № OS 3226651 ФРГ, МКИ D06 В 1/08Устройство для нанесения пены на перемещаемое полотно, заявлено 16.07.82, опубликовано 19.01.84.

58. Заявка № OS 3433995 ФРГ, МКИ D06 В 1/08 Устройство для нанесения пены на субстрат, заявлено 15.04.84, опубликовано 26.06.86.

59. Заявка № OS 3226649 ФРГ, МКИ D 06 В 1/08 Устройство для подачи пены на полотно, заявлено 16.07.82, опубликовано 19.01.84.

60. Павутницкий В.В., Павутницкая C.B., Галиуллина И.И. Применение пен в текстильной и легкой промышленности. — Димитровград: УлГТУ,1999.-112 с.

61. Metzner A.B., Otto R.E.// Ch.E.Journal. 3, 1957.

62. A.B.Metzner, R.H.Feehs, Ramos H.L., Otto R.E., Tuthill G.D.// AlCh.Journal.-3,3, 1961/l.Calderbank P.H., Moo-Young M.B.// Trans.Inst.Chem.Eng. 37, 26, 1959.

63. Godleski E.S., Smith J.C.//AlCh.Journal. 8, 617, 1962.

64. Foresti R., Liu T.// Ind. End. Chem. 51,860, 1959.

65. Павлушенко И.С., Глуз М.Д. // ЖПХ. 39, 2288, 1966.

66. Павлушенко И.С., Глуз М.Д. // ЖПХ. 41, 123, 1966.

67. Prochazka J., Landau J.// Collekt. Czech. Chem. Communs.- 26, 2961, 1961.

68. Karwat H.// Chem.Ind.Techn. 31, 588, 1959.

69. Oyama Y., Aiba S.// Sci.Research Inst., Tokyo, 46, 211, 1952.

70. Calderbank P.H., Moo-YoungM.B.// Trans.Inst.Chem.Eng. 39, 337, 1961.

71. Michell B.J., Miller S.A.// AlChE Journal,8,262, 1962.

72. Кафаров В.В., Гольдфарб М.И., Иванова Н.П.// Хим.пром.- 7,39, 1954.

73. Сойфер Р.Д., Кафаров В.В.// Хим.нефт.маш. 10,15, 1965.

74. Zlokarnik М. // Chem.Ind.Techn. 38, 357, 1966.

75. Hinze J.O. Turbulence.// Mc Graw-Hill, New York, 1959.

76. Стренк Ф. Перемешивание и аппараты с мешалками.: JL- Химия, 1975, с.383.

77. Calderbank Р.Н., // Trans.Inst.Chem.Eng. London, 37, 173, 1959.

78. Hobler Т., Palugniok H.// Chem.Stos., 4, 3, 1969.

79. Павлушенко И.С., Авербух Ю.И., Костин Н.М.// ЖПХ, 42, 1085, 1969.

80. Vanderveen J.H., Vermeulen//Raport UCRL 8733 Univ. of California,1960.

81. Бромберг В.В.//Коллоидный журнал. т.8, в.З, с. 117 - 126.

82. Железняк A.C., Иоффе И.И. Методы расчета многофазных жидкостных реакторов.- Л.:Химия, 1974. 320 с.

83. Кутеладзе С.С., Старикович М.А. Гидродинамика газожидкостных систем. — М.-Л.:Госэнергоиздат,1958. 232 с.

84. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.:Физматгиз,1959.-699с.

85. Казанов М.В. Исследование пенобразующей способности поверхностно активных веществ. Канд. дисс./ВНИИПО - М.,1969.

86. Chang R., Schoen Н., Grove С. Ind. Eng. Chem., 1956, v.48, n. 11, p.2035-2039/

87. Балакирев A.A., Тихомиров B.K. II Коллоидный журнал, 1968, т.ЗО, № 4, с. 490-493

88. Горелик Е.А.// Коллоидный журнал, 1971, т.ЗЗ, №4, с.500 -504.

89. Рамм В.М. Абсорбция газов. М.: Химия,1976. - с.654.

90. Jesser B.W., Elgin J.C.// Trans.Am.Inst.Chem.Eng., 1943, v.39, n.3, p.277 298.

91. Shulman H.L., Ulrich C.F.//AlChE Journ., 1955, v.l,n.2, p.247 264

92. Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии. М.: Химия,1971. - с.783.

93. Емцев Т.М. Техническая гидромеханика.- М.: Машиностроение, 1978.- с.463.

94. Аверин С.И., Минаев А.Н. и др. Механика жидкости и газа.- М.: Металлургия, 1987.- 302 с.

95. Астарита Д., Марруччи Д. Основы гидромеханики ньютоновских жидкостей.- М.: Мир, 1978.- 310 с.

96. Лодж А. Эластичные жидкости.- М.: Наука, 1969.- 463 с.

97. Сенахов A.B. Физико-химические основы процесса печатания текстильных материалов.- М.: Легпромбытиздат, 1986.- 207 с.

98. Einstein А.// Ann. Physic, 19, 289, 1906.

99. Сенахов A.B., Калинина К.Г., Сухова Л.И.//Сб.научно-исследова-тельских трудов МТИ, т.23, 1972.

100. Кругляков H.M., Таубе П.Р. //Успехи коллоидной химии. М.: Наука.- 1973, с. 305 -308.

101. Кругляков Н.М., Таубе П.Р.// ЖПХ. 1965. - 38. - 1914.

102. Кругляков Н.М., Таубе П.Р.// ЖПХ. 1966. - 39. - 1499.

103. Adamson A. Physical Chemistry of surfaces, Interscience publ., N.-Y., 1960.-629 p.

104. Арбузов К.И., Гребенщиков Б.Н. // ЖПХ. 1937. -т.Ю. - №1. -с. 32-41.

105. Lederer E.L. // Z. angew. Chem. 1937. - Bd.47. - №8. - s. 119 - 125.

106. Haas P., Johnson H. Ind. Eng. Chem. Fundam. 1967. - v.6. - №2. -p. 225 -233.

107. Augsburger L., Shangrow R.J. Pharmac. Sei. 1968. - v.57. -№4. - p.624 - 631.

108. Ross S. Ind. Eng. Chem. 1969. - v.61. - №10. - p.48 - 57.

109. Устройство для получения пены: A.C. 1287895 СССР / В.В.Павут -ницкий и др. № 3903587; Заявл. 30.05.85; Опубл. 07.02.87. - Бюл. № 5.

110. Лабунцов Д.А., Кирюхин И.П., Захаров Э.А. Паросодержание двухфазного адиабатного потока в вертикальных каналах. // Теплоэнергетика, 1968, №4. С. 62-67.

111. Устройство для получения пены из жидкости при жидкостной обработке. A.C. 1313927 СССР / В.В.Павутницкий и др. № 4994645; Заявл. 07.01.86; Опубл. 30.05.87. - Бюл. № 20.

112. Устройство для нанесения красителя в виде пены на текстильное полотно. A.C. 1476023 СССР / В.В.Павутницкий и др -№ 4244366; Заявл. 18.05.87; Опубл. 30.04.89. Бюл. № 16.

113. Устройство для крашения текстильного полотна. А.С.1366567 СССР/

114. B.В.Павутницкий и др. № 4072484; Заявл. 05.05.86; публ.15.01.88. Бюл. № 2.

115. Устройство для нанесения обрабатывающей жидкости в виде пены на текстильный материал. A.C. 1444420 СССР / В.В.Павутницкий и др.-№ 4244365; Заявл. 18.05.87; Опубл. 15.12.88; Бюл. № 46.

116. Устройство для нанесения пенообразующей жидкости на текстиль -ное полотно. A.C. 1379370 СССР / В.В.Павутницкий и др.-№ 4064497; Заявл. 05.05.86; Опубл. 07.03.88. Бюл. № 9.

117. Устройство для нанесения пены на перемещаемое полотно: A.C. 1281609 СССР / В.В.Павутницкий, Ю.Н.Солнцев, С.В.Павутницкая. -№ 3841013/28-05; Заявл. 10.01.85; Опубл. 07.01.87. Бюл. № 1. - Зс.

118. Устройство для нанесения разноокрашенной пены на текстильное полотно: A.C. 1476024 СССР / В.В.Павутницкий, Ю.Н.Солнцев,

119. C.В.Павутницкая, В.И.Тарасов. № 4245511/31-12; Заявл. 18.05.87; Опубл. 30.04.89; - Бюл.№ 16. - 3 с.

120. Устройство для нанесения обрабатывающей жидкости в виде пены на текстильное полотно: A.C. 1548298 СССР / В.В.Павутницкий, Ю.Н.Солнцев, С.В.Павутницкая. № 4428301/31-12; Заявл. 23.05.88; Опубл. 07.03.90; - Бюл.№ 9. - 2 с.

121. Устройство для нанесения вспененного красителя на полотно: A.C. 1622462 СССР / В.В.Павутницкий, Ю.Н.Солнцев, С.В.Павутницкая, А.С.Жданов, В.И.Тарасов. № 4437821/31-12; Заявл. 08.06.88; Опубл. 23.01.91;-Бюл.№ 3.-2 с.

122. Устройство для нанесения обрабатывающего раствора в виде пены на текстильный материал: A.C. 1585410 СССР / В.В.Павутницкий, Ю.Н.Солнцев, С.В.Павутницкая. № 4489105/31-12; Заявл. 03.10.88;

123. Опубл. 15.08.90; Бюл.№ 30. - 3 с.

124. Устройство для нанесения пенообразующей жидкости на текстиль ные изделия: A.C. 1615256 СССР / В.В.Павутницкий, Ю.Н.Солнцев, С.В.Павутницкая, А.С.Жданов, А.Р.Айметдинов. № 4636570/31-12; Заявл. 12.01.89; Опубл. 23.12.90; - Бюл.№ 47.-3 с.

125. Каннингэм П.Г., Допкин Р.Ж. Длина участка разрушения струи и смешивающей горловины жидкоструйного насоса для перекачки газа. Теоретические основы инженерных расчетов. М.: Мир. -1974.-№3, с. 128- 141.

126. Браславский В.А. Капиллярные процессы в текстильных материалах. М.,1987. - 112 с.

127. Minor F.W., Schwarz A.M., Buchles L.C., Wulkow E.A., Am. Dyestuff Rep., 49, 419 (1960).

128. В artel 1 F.E., Alexxander's J. Colloid Chemistry, N.Y., v.III., 1931.

129. Смирнова JI.H., Дергачева Л.А. и др. Пенные композиции для обработки текстильных материалов. Л., 1987. - 8 е., 17.11.87, № 2858 ЛП.

130. Громов В.Ф., Минина Н.И. Ресурсосберегающие технологические процессы заключительной отделки текстильных материалов //Сб. докл. на XVI Международном конгрессе химиков-колористов соц. стран: сент.1987 г. Бухарест, т. 1. - с. 33 - 42 .

131. Широкова М.К., Старыгина Т.И. Использование пенных составов при несминаемой отделке текстильных материалов // Сб. «Новая техника и технология отделочного производства», 1984. Иваново, с. 130 - 136 .

132. Кононенко В.П. и др. // Печатание полиамидного тафтингового по — крытия пенными составами. ЛИТЛП. Л.: 1985. - 5 с.

133. Минина Н.И., Ешманова Е.Ж. и др. Пенное крашение триацетатного трикотажного полотна / Интенсификация технологии отделки и мо — дификации текстильных материалов. Л.: ЛИТЛП, - 1984, с. 66 - 71.

134. Ешманова Е.Ж. и др. Исследование возможности крашения триа цетатного трикотажного полотна в пенной среде. / Сб. «Совершенст вование процессов крашения и методов синтеза красителей. — Ивано во. 1983, с. 86-88.

135. Миронова Н.В. Разработка технологии процесса печатания тафтинго-вых ковров с полиамидным ворсом кислотными металлокомплексны-ми красителями с применением вспененных композиций: Автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. JL; 1987, 225 с.

136. Day.J.J. de Recher. Atmosph., 1963, v.l, №4, p.191 196.

137. Новорадовская Т.С., Садова С.Ф. Химия и химическая технология шерсти. М.: Легпромбытиздат, 1986. - 200 с.

138. Мотлова Е. Новое в карбонизации шерсти, доклад на IIV Междуна родном конгрессе колористов. М., 1968.

139. Haller W., Kolloid-Z., 53 (1930), 247; 54 (1931), 7.

140. Neville Н.А und Jeanson C.A., J. physic. Chem., 37 (1933), 1000.

141. Schwen G., Monatshefte f. Seide, Kunstseide u. Zellwolle, 43 (1938), 369

142. Rouette H.K., Wieghaus C. Migration der Schwefelsaure Beim Karbonisi ren von Wollgeweben."Textilverediung", 1982, Bd. 17, № 7, S. 325 330.

143. Панин A.M., Падегимас Б.С. Замасливание и увлажнение волокон в шерстопрядении. М.: Легпромбытиздат, 1986. 176 с.

144. Павутницкий В.В., Галиуллина И.И., Бузик С.И. Взможность применения пен для эмульсирования шерстяной ленты. — Деп. в ЦНИИТЭИ Легпром. №3 (233), 1991.

145. Устройство для нанесения пенообразующего состава на волокнистый продукт: A.C. 1726599 СССР / В.В. Павутницкий и др. № 4799382; Заявл.06.03.90; Опубл. 15.04.92. - Бюл. № 14.

146. Павутницкий В.В., Галиуллина И.И. О влиянии пеноэмульсирования на характеристики структуры ленты. Деп. в ЦНИИТЭИЛегпром, №6 (318), 1988.

147. Ветрова Ю.Н. Разработка оптических методов для контроля структурных параметров волокнистых и др. материалов. Дис. канд. техн. наук./ЛИТЛП. Л., 1994. - 164 с.

148. Сарибеков Г.С. и др. Заменители пищевого сырья в текстильной промышленности. Киев, 1987. - с.45 - 50.

149. Павутницкая C.B. и др. Шлихтование основ пенным способом.// Текстильная промышленность. 1990 . - № 3. - С.53 - 55.

150. Павутницкий В.В., Гудзь И.В. Исследование совмещенного процесса пеношлихтования с полихроматическим крашением // Текстиль ная промышленность. 2001. - № 2. - С. 34 -35.

151. Верхоланцев В.В. Водные краски на основе синтетических полимеров. Л.: Химия, 1968. - 199 с.

152. Мельников Б.Н., Блиничева И.Б. Теоретические основы технологии крашения волокнистых материалов. М.: Легкая индустрия, 1978. -303 с.

153. Андросов В.Ф. Крашение синтетических волокон. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984. - 271 с.

154. Мельников Б.Н., Морыганов П.В. Теория и практика интенсифика -ции процессов крашения. М.: Легкая индустрия, 1969. - 270 с.

155. Волхонская Н.С. Диссертация, МТИ, М: 1972.

156. Состав печатной краски: A.C. 487183 СССР/А.А.Хархаров,

157. В.В.Ржевский, В.В. Павутницкий и В.И. Кодинцев.- №1928106/23-5; Заявл.ЗО.05.73; 0публ.05.10.75.-Бюл.№37 2с.

158. Сам Снпсш Сацшишстачаоки» Раслувяик

159. Государственны« комитет Совета Министров СССР ли делам изобретений и открытия1. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

160. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

161. Дополнительное к авт езид-ву —

162. Заявлено 3005.73 (21) 1928106/23-5 с присоединением заявки Кз —23. Приоритет —

163. Опубликовано 05.10.75. Боллетень М> 37 Дата опубликования описания 04 02 761. И)51. М Кл Р 06р 1/5253. УДК 667.5.033 (088 8)72. Авторы изобретения71. Заявитель

164. А. А. Хархаров, В. В. Ржевский, В. В. Павутницкий и В. И. Кодипцев

165. Ленинградский институт текстильной и легкой промышленности им. С. М. Кирова54. СОСТАВ ПЕЧАТНОЙ КРАСКИ1

166. Изобретение касается пигментной печати текстильных материалов

167. Известен состав печатной краски на основе пигментного красителя, смеси синтетического загустителя с пенообразователем, связующего— смеси дивинилстнролыгого латекса с ме-тллольным производным мепаминоформаль деп'дной смолы, целевых добавок и воды

168. Известный пенный состав не обладает необ ходи мой стабильностью гены, требуемой интенсивностью и прочностью окраски, а также не улучшает грифа обрабатываемого материала

169. Пигментный краситель(25% паста) Смесь полнакриламида смоноэтаноламиюм 25—551. Дивинилстирольный латекс50% сухого остатка) . 80—150

170. Метклольное производное меламиноформальдегидпой смолы 40—801. Целевые добавкипнцерин нпи вслоситовое масло) 10—15 Бота до 1000

171. Рецепт загустки (в г/кг) Полиакрнламид1,5% водный раствор) .Чоноэтаноламид Латекс СКС —63 ГП Велоснтовое масло10880850 20 120 10

172. Ю В качестве красящего вещества используют пигмент желтый светопрочный ТП (в пасте), пигмент алый 2СВ (в пасте).

173. Приготовление загустки. К водному (1,5%вают до состояния г)стой пены (до увелнче- 15 ному) раствору полиакриламида при нагрення объема в два раза).

174. Пример 2. Хлопчатобумажное трикотажное полотно печатают на фотофильмпечатной машине пенной печатной краской

175. Рецептура пенной печатной композиции (плотность 0,5 г/см) (в г/'кг):1. Пигмент 301. Метазин (05%) 8020

176. Показатели прочности окрасок (в баллах) на текстильных материалах, напечатанных по примерам 1 и 2, определенные по ГОСТ 9733—61, приведены в таблице.1. Вид с}бсгрлта1. Красяцие компоненты

177. Полиамидное трикотажное поютно

178. По'нэфирнпс трикотажное поютно

179. Смешанная инскоэно-лавсановая ткань

180. Хлопчатобумажное трикотажное по.-отно1. Предмет изобретения

181. Состапнтел, Г. Мурманцсва Редактор Л Ушакова Техред Т (Миронова Корректор С Рожкова

182. Заказ 3226/11 Изд Ла 54 Тираж 529 Подписное

183. ЦН1ШПП Государственного комитета Сонета Министров СССР по лелач изобретений и открытий ИЗОЗ1} Москва, Ж 35, Раушская наб. а 4 51. Типография пр Сапунова 21. СОЮЗ СОВЕТСКИХ1. СОЦИАЛИСТЖЕСНИХ1. РЕСПУБЛИК

184. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ19)1. ЗУ,,,, 1281609 А151.4 Р 06 С 23/00. Р Об В 1/041. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

185. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ21. 3841013/28-0522. 10.01.8546. 07,01.87. Ьюп, № 1

186. Ульяновский политехнический институт

187. В.В.Навутницкий, Ю.Н.Солнцев и С.Б.Павугницкая53. 678.056(088.8)

188. Авторское свидетельство СССР1С 1088667, кл. 0 06 В 1/04, 1980.

189. Цель изобретения обеспечение 'О нанесения раэноокрашенных пен с получением различных цветовых эффектов.

190. На фиг. 1 показано устройство, общий вид; на фиг. 2 средство для подачи пены. ^

191. Устройство работает следующим образом.

192. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что валки выполнены с продольными ребрами, установленными с возможностью расположения ребра одного валка между ребрами другого.281609

193. Составитель М.Осипова Редактор Б.Петраш Техред В.КадарКорректор Т.Колб^

194. Заказ 7220/22 Тира* 420 Под"^"0е

195. ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

196. Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 41. СОЮЗ СОВЕТСКИХ1. С05ИА.ЛИСТЖЕСНИХ1. РЕСПУБЛИК

197. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ09)1. ЗУ»,, 12878951. СИ) 4 А 62 С 5/041. А11. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

198. К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ21. 3903587/29-1222. 30.05.8546. 07.02.87. Бил. И» 5

199. Ульяновский политехнический институт

200. В.В.Павутиицкий, Ю.Н.Солнцев и С.В.Павутницкая53. 614.843 (088,8)

201. Авторское свидетельство СССР538717, кл, А 62 С 5/04, 1975.

202. Изобретение относится к области отделки текстильных материалов с ис-* пользованием пены.

203. Цель изобретения повышение однородности структуры пены.

204. На чертеже показано устройство для получения лены, общий вид.

205. Устройство работает следующим образом.