Теоретическое обоснование и разработка технологии подготовки хлопчатобумажного трикотажа с целью улучшения качества выпускаемой продукции тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.19.03, кандидат технических наук Желтова, Наталья Анатольевна

• Желтова, Наталья Анатольевна
• кандидат технических наук
• 2000

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Теоретическое обоснование и разработка технологии подготовки хлопчатобумажного трикотажа с целью улучшения качества выпускаемой продукции»

Актуальность проблемы. В современных условиях, учитывая рост рыночных отношений и новые методы хозяйствования, а также нарастающую жесткую конкуренцию между текстильными предприятиями в условиях повышения требований к качеству и внешнему оформлению текстильных изделий, имеет место тенденция к поиску новых решений проблемы разработки эффективных способов отделки выпускаемых изделий, т.к. именно этот этап обработки является завершающим в производстве текстильных материалов и, поэтому, во многом определяет их конкурентоспособность. Эта проблема осложняется еще и экономическими аспектами, а именно, возросшей в последнее время стоимостью сырья, многих реактивов и текстильно-вспомогательных веществ (ТВВ), а также машин и оборудования, используемых в отделочном производстве. В научно-производственной сфере ведется поиск и разработка новых технологических цепочек с применением эффективных отделочных композиций на основе как импортных, так и отечественных препаратов.

На первом этапе отделки целлюлозных текстильных материалов их освобождают от природных и технологических примесей и подвергают белению с помощью кислородсодержащих окислителей. От полноты удаления всех видов примесей и достигаемой белизны существенно зависят эксплуатационные свойства текстильных материалов и возможность получения качественной окраски при их последующем крашении.

На современных трикотажных предприятиях с целью повышения стабильности работы вязальных машин проводят парафинирование нитей путем их натирания твердым парафином или пропитки парафино-стеариновой эмульсией. Удаление парафина с трикотажных полотен в процессе их отваривания представляет большие трудности. Используемые в настоящее время составы варочных растворов не позволяют полностью удалить весь парафин с трикотажного полотна, что приводит к снижению его капиллярных свойств, а при последующем крашении к не-прокрасам в местах осаждения парафина. В связи с этим в данной работе 5 на основе математического моделирования процесса отварки целлюлозных текстильных материалов, исследования кинетики удаления природных и технологических примесей с хлопчатобумажного волокна, изучения изменения пористости волокна под влиянием щелочных растворов поверхностно-активных веществ, осуществлен выбор новых ТВВ, обладающих комплексом смачивающих и эмульгирующих свойств, введение которых в варочный раствор, позволило устранить вышеизложенные недостатки.

Работа выполнялась по заданию ООО "Панинтер" СРГП на базе краен л ьно-отдел очного цеха предприятия.

Целью работы является разработка научно обоснованных технических и технологических решений по созданию технологии подготовки хлопчатобумажных трикотажных полотен, обеспечивающей достижение капиллярности и белизны необходимых для получения высококачественной окраски при последующем крашении прямыми, активными и кубовыми красителями.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1.Изучено влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ) различного строения на:

- изменение пористости хлопчатобумажного волокна и как следствие этого на изменение его капиллярности;

- полноту удаления жировосков;

- изменение смачиваемости поверхности хлопчатобумажного волокна;

- изменение белизны хлопчатобумажного трикотажного полотна после отварки и последующей отбелки;

- качество окраски хлопчатобумажного трикотажного полотна при последующем крашении прямыми, активными и кубовыми красителями.

2. Обоснован выбор ПАВ, обеспечивающих необходимые для получения качественной окраски при последующем крашении показатели капиллярности и белизны. 6

3. Разработана технология проведения подготовки хлопчатобумажных трикотажных полотен к крашению с использованием эффективных ПАВ.

Научная новизна. Теоретически и экспериментально обоснована эффективность использования смеси анионоактивных и неионогенных ПАВ на основе изопропанола с конденсирующими добавками для освобождения х/б волокон от природных и технологических примесей. Установлено влияние ПАВ на изменение радиусов макро (rmax) и микропор (rmin) хлопчатобумажного волокна. Показано, что расчетные величины соотношения радиусов пор (rmin/rmax), угла поверхностного натяжения (Cos &) и капиллярность (Кэ) позволяют судить о преимущественном удалении природных или технологических примесей с волокна.

Практическая ценность работы и реализация результатов исследований. На основе исследованных ПАВ разработан состав парафино-стеариновой эмульсии, отличающийся устойчивостью при хранении в процессе эксплуатации; разработаны составы варочных растворов для хлопчатобумажных трикотажных полотен, при использовании которых достигаются показатели капиллярности и белизны, необходимые для достижения высокого качества их окраски при последующем крашении прямыми, активными и кубовыми красителями без предварительного беления и после отбелки. Обоснована целесообразность применения препарата, состоящего из смеси анионоактивных и неионогенных ПАВ на основе изопропанола с конденсирующими добавками, для достижения максимальной степени очистки х/б трикотажных полотен от различных видов загрязнений. Разработанная в результате проведенных исследований технология подготовки хлопчатобумажных трикотажных полотен к крашению и составы варочного и белящего растворов испытаны на красильно-отделочном производстве ООО "Панинтер" СРГП, о чем свидетельствует акт о производственных испытаниях (см. приложение).

Равноценные по величине эффективной капиллярности результаты можно получить при значительном снижении концентрации NaOH в вароч7 ном растворе при условии введения в него сильного комплексообразова-теля (ОЭДФ) взамен силиката натрия.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертации базируется на применении фундаментальных физико-химических законов, корректных теоретических и экспериментальных исследований, соответствием лабораторных и производственных испытаний, использованием современных средств и методов измерения, положительными результатами внедрения разработанной технологии в кра-сильно-отделочном производстве ООО "Панинтер" СРГП.

Методы исследования. В работе были использованы хлопчатобумажное трикотажное полотно арт.17, различные поверхностно-активные и текстильно-вспомогательные вещества, прямые, активные и кубовые красители, а также другие реагенты, строение и свойства которых приведены в методической части диссертации.

Задачи, поставленные в настоящей работе, решались теоретическими и экспериментальными методами.

Расчет радиусов пор, капиллярность и смачиваемость производился на 486 IBM PC/IT (программа "Kapillar").

Колористические характеристики оценивались на приборе "Texflash" фирмы Datacolor.

Белизна х/б трикотажного полотна определялась в единицах ISO на приборе "Texflash" фирмы Datacolor.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции Текстиль-98" "Современная технология и оборудование текстильной промышленности" (24-25 ноября 1998 г, МГТА им. А.Н.Косыгина, Москва) и на II Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы химии и химической технологии","Химия-99" (Иваново, 11-13 мая 1999 г.)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, из них 2 тезисов докладов. 8

1. Желтова H.A., Булушева Н.Е. Влияние состава варочного раствора на качество подготовки хлопчатобумажных трикотажных полотен к крашению //Технология текстильной промышленности, 1999. - N1. -С. 68-71.

2. Желтова H.A., Фетисов В.В., Булушева Н.Е. Влияние ПАВ на полноту удаления парафиностеариновой эмульсии в процессе отварки хлопчатобумажных трикотажных полотен // Технология текстильной промышленности, 1999. - N2. -С. 59-62.

3. Желтова H.A., Фетисов В.В., Булушева Н.Е. Исследование влияния состава различных парафиностеариновых эмульсий на их устойчивость к различным физико-химическим воздействиям// Технология текстильной промышленности, 1999. - N3. -С. 68-71.

4. Желтова H.A., Маслова В.А., Булушева Н.Е. Влияние условий подготовки на колористический выход разных классов красителей при крашении х/б текстильных материалов // Тезисы докладов I) Международной научно-технической конференции "Актуальные проблемы химии и химической технологии "ХИМИЯ-99".- Иваново, 1999.-С. 192.

5. Желтова H.A., Фетисов В.В., Булушева Н.Е. Исследование влияния состава различных парафиностеариновых эмульсий на их устойчивость к различным физико-химическим воздействиям// Тезисы докладов научно-технической конференции "Современная технология и оборудование текстильной промышленности иТекстиль-98".-М.:МГТА, 1998. -С. 32.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертационная работа представлена на 111 машинописных страницах и содержит 27 таблиц, 12 рисунков и 46 наименований библиографических ссылок и приложение. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, методической части, пяти разделов экспериментальной части, выводов и списка литературы.

Заключение диссертации по теме «Технология текстильных материалов», Желтова, Наталья Анатольевна

3.6 Выводы:

1. Изучено влияние состава варочных и отбельных ванн на изменение капиллярности и белизны х/б трикотажных полотен.

- исследованы 29 технологий отварки и беления, рекомендуемых в настоящее время. Установлено, что при периодическом способе подготовки х/б трикотажных полотен лучшие результаты достигаются при использовании 7 составов для отварки и беления, которые отличаются видом используемых ПАВ

- лучшее качество дают смеси НПАВ и АПАВ или смеси НПАВ со свойствами растворителя

- отсутствие едкого натра не снижает качества подготовки

2. Изучено влияние предварительной промывки на отварку и отбелку

- предварительная промывка (замочка) не оказывает видимого улучшения показателей качества трикотажных полотен при отварке, но дает отличный прирост белизны при последующей отбелке

3. Изучено влияние концентрации ПАВ в предварительной промывке

- выявлено оптимальная концентрация ПАВ

4. Изучен колористический выход красителя на волокно в зависимости от вида подготовки

- максимальный выход красителя дают образцы с предварительной промывкой

- при последующей отбелке отваренных образцов максимальный выход красителя имеют те же образцы

5. Предложен состав парафиностеариновой эмульсии, отличающейся высокой устойчивостью при хранении (при изменении Т от 20 до

107

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Желтова, Наталья Анатольевна, 2000 год

1. Кричевский Г.Е., Текстильная химия. 1997, N3. с 30-36

2. Айзенштейн Э.М., Текстильная химия. 1997, N3. с 20-22

3. Сафонов В.В., Облагораживание текстильных материалов. М.: Легпромбытиздат, 1991

4. Кричевский Г.Е., Никитков В.А., Теория и практика подготовки текстильных материалов (из целлюлозных материалов). М.: Легпромиздат, 1989

5. Сафонов В.В., Технический прогресс в подготовке текстильных материалов к крашению. М.: Легпромбытиздат, 1991

6. Волков В.А., Поверхностно-активные вещества в синтетических моющих средствах и усилителях химической чистки. М.: Легпромиздат, 1985

7. Волков В.А., Кузнецова М.Е., Ордин В.Н., Известия вузов. Технология текстильной промышленности. -1994, N1. с.54-588 . Волков В.А., Леонов Д.Л., Кузнецов М.Е., Ордин В.Н. , Известия вузов. Технология текстильной промышленности. -1994, N1. с.58-61

8. Сафонов В.В., Атрепьева Л.В., Волков В.А., Химическая промышленность. -1990, N2. с.79-81

9. Теоретические и практические методы крашение текстильных материалов и синтеза красителей, Иваново, 1991

10. Методические указания по коллоидной химии. Лабораторная работа N 6 " Определение размера частиц в коллоидных системах оптическим методом".

11. Лабораторный практикум по химической технологии волокнистых материалов. М.: Легкая индустрия, 1976 г.

12. ParickP.V., Agnihotri V.J., Kaira S.S.Text.inds. 1968,V.132, N10&

13. Kling A. Testil Praxis& 1984, Bd.39, N6.- Там же N11&

14. Изьюрова И.В., Семенов В.П., Добрынини М.А. и др. Деп.ВНИИПИЭИлеспром, 1981, N635.108

15. Аким ГЛ., Давыдовская Л.Г., Савина Г.Г., Потыха E.H. Химия древесины, 1982, N1.

16. Neveling V.Sebb W. Textilberichte. 1977, Bd.95 N1/2.

17. Riester E. Meliiand Textilberichte, 1986, Bd. 10.

18. Кричевский Г.Е., Никитков B.A. Теория и практика подготовки текстильных материалов (из целлюлозных волокон).- М.: Легпромбытиз-дат, 1989.

19. Шихер М.Г. Беление хлопчатобумажных тканей. -М.: 1975.

20. Кинд В. Беление растительных волокон. Пер. с нем. М.,1. Л.,1937.

21. Обзоры по основным направлениям развития отрасли. Хлопчатобумажная промышленность. Вып.6. Новые отбеливающие препараты и способы беления текстильных материалов.-М., 1984.

22. Neveling Sebb., Problematik Н202 in der Textiiindustrie.-Textilbetrieb& 1979, V.96, N7&

23. Заявка 1453352 (Великобритания), 1977.

24. Заявка 2503746 (Япония), 1977.

25. Лебедева В.И., Скатова Т.В. Беление целлюлозных материалов перекисью водорода, активированной амидами. Изв.ВУЗов.ТТП., 1978, N4.27. Пат. 4110074 (США).28. Пат. 3986973 (США).

26. Пат. 2005744 (Великобритания).

27. Sandy V.C. Colorage. 1976, V XXIII, Desember. N 25А.31. Пат. 4337060 (США).

28. Подготовка хлопчатобумажных тканей, проспект фирмы "Хехст", 1983.

29. Neg P.Texti! Praksis, 1974, Bd.29 N 10, Там же N11.109

30. Лебедева В.И., Мельников Б.Н. Использование перегретого пара при белении хлопчатобумажных тканей перекисью водорода.-Изв.ВУЗов.ТТП., 1980, N4.

31. Антоновский В.Л. Органические перекисные инициаторы.-М.,1972.

32. Szilard J.A., Bleaching agents and Techniques. London, 1973.

33. Лебедева В.И., Мельников Б.Н. Новые отбеливающие препараты (Хлопчатобумажная промышленность)7 М. ЦНИИТЭИЛегпром, 1984.

34. Емельянов Б.В. Прикладные исследования в области химии неорганических перекисных соединений. Рига, 1974.

35. Вольнов И.И. Перекисные соединения щелочных металлов.- М.,1980.

36. Шамб У. Сеттерфилд Ч., Вентворс Р. Перекись водорода. Пер.с англ. M., Kovacs I., Zosaczi В. Witrarapide fserschonende Baum wollbeiche -Textillveredlung, 1979, T40.

37. Marty B.W. Actualle verfahren in der kontinueb Breitvrbehandlung -textil praxis International, 1980, N5.

38. Ковтун Л;Г; Технология отделки трикотажа.- М.: Легпромбытиздат,1990.

39. Шалов И.И. и др. Технология трикотажа. М.: Легпромбытиздат,1986.

40. Шалов И.И. и др. Технология трикотажного производства.- М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.

41. Кричевский Г.Е. и др. Химическая технология текстильных материалов. -М.: Легпромбытиздат, 1985.

42. Архипова Т.Н., Демидова В.К., Ермолаева A.A., Райхлин Ф.И. Применение новых вспомогательных химических веществ в текстильной промышленности. М.:Центральное бюро технической информации, 1959.