Файл: Бельцов, В. М. Технологическое оборудование отделочных фабрик текстильной промышленности учебник.pdf

168 О Б О РУ Д ОВ А НИ Е Д Л Я О Б Е З В О Ж И В А Н И Я И СУШКИ

машины, а выгружаются с другого. Для мотков малого периметра имеются машины для пропуска их в два ряда, расположенные друг над другом: сначала мотки проходят через верхнюю зону сушилки, в конце которой переходят в нижнюю зону и движутся в обратном

по принципу противотока с межзонной рециркуляцией и проме­

а выброс отработанного воздуха осуществляется центробежным вентилятором 6, установленным в средней части машины. Темпе­ ратура воздуха регулируется в пределах 70—120° С. Фирма выпу­ скает сушилки четырех модификаций с длиной транспортной цепи

соответственно 44, 60, 75, 91 м; они пригодны для сушки мотков пряжи из хлопка, шерсти и химических волокон массой до 200 г, продолжительность сушки составляет 15—75 мин. Машины отли­ чаются высокой производительностью, составляющей в зависимости от вида волокна и типа машины от 80 до 480 кг/ч.

Ленточные сушилки для сушки волокна находят широкое при­ менение. Они аналогичны туннельным, но вместо транспортной цепи или серии вагонеток в туннеле устанавливается ленточный перфори­ рованный пластинчатый транспортер, на который механическим питателем или вручную загружается ровным слоем волокно. Горя­ чий воздух или топочные газы подаются в сушилку противотоком и продуваются через волокно сверху вниз и снизу вверх. В послед­ нем случае воздух приподнимает и несколько разрыхляет волокни­ стую массу, что интенсифицируется процесс и способствует ровноте сушки. Существенным недостатком ленточных сушилок является их большая длина — 25—40 м. Изготовляются многоярусные сушилки с транспортерами, расположенными друг над другом,, а также мало­ габаритные сушилки, у которых волокно зажимается между двумя ленточными перфорированными транспортерами и перемещается зигзагообразно по вертикали вверх и вниз, что позволяет, сохранив мощность сушилки, сократить ее длину до 6,2 м. На предприятиях шерстяной промышленности еще применяются ленточные сушилки старых • конструкций ЛС-8-Ш, ЛС-З-Ш, в хлопчатобумажной — ЛС-"1 и др. Они обладают достаточно высокой производительностью 400 кг/ч волокна и более, но уже морально устарели и требуют усо­ вершенствования. В настоящее время они успешно заменяются сетчато-барабанными сушилками. В промышленности лубяных во­ локон разработаны конструкции современных ленточных сушилок СЛГ-210-Л1 и СЛГ-120-Л1 для сушки соответственно длинного -и короткого волокна кенафа. Отличительной чертой сушилок яв­ ляется использование топочных газов в качестве агента сушки. Машины снабжены газомазутными форсунками и позволяют сжигать газ или мазутное топливо.

Специальные способы сушки

К ним относят способы сушки, которые не получили широкого распространения в красильно-отделочном производстве, но находят применение в отдельных случаях, когда они более всего эффективны.

Сушка инфракрасными лучами позволяет подводить к материалу потоки тепла, в десятки раз превышающие соответствующие потоки при конвективной или контактной сушке. Однако известно, что при высушивании толстослойных материалов на скорость сушки большое влияние оказывает скорость внутренней диффузии и в первый момент сушки под действием радиации влага даже может перемещаться в глубь слоя. В связи с этим радиационная сушка более целесооб­ разна для тонких тканей. На практике инфракрасные излучатели

170 О Б О РУ Д ОВ А НИ Е Д Л Я О Б Е З В О Ж И В А Н И Я И СУШКИ

используются для быстрого нагревания ткани при крашении или обезвоздушивании, для просушки аппретированных или напеча­ танных тканей и в термозрельниках для создания высокой темпе­ ратуры. Применяются излучатели электрические или газовые, темные или светлые. К темным относятся керамиковые или металли­ ческие трубки, обогреваемые изнутри соответственно электрической спиралью или газом, к светлым — лампы накаливания с повы­ шенным коэффициентом теплоотдачи.

Сушка токами высокой частоты основана на возбуждении теп­ ловой энергии во влажном диэлектрике, помещенном в высокочастот­ ном электромагнитном переменном поле. Волокнистый материал является диэлектриком в сухом состоянии, а во влажном его ди­ электрические свойства снижаются, и чем выше коэффициент сни­ жения диэлектрических свойств, тем интенсивнее происходит нагрев. Таким образом нагревание материала происходит пропорционально его влажности, что исключает миграцию воды и красителя и способ­ ствует ровноте высушивания. Такой способ сушки благоприятен для толстослойных материалов, например бобин или тяжелых тка­ ней. Пока этот способ сушки не получил широкого распространения в текстильной промышленности.

Сушка в псевдоожиженном или сыпучем слое основана на высу­ шивании текстильных материалов в среде (слое) сыпучих, нагретых и непрерывно перемещающихся твердых частиц, напоминающих кипящую жидкость. Такой процесс сушки позволяет значительно увеличить поверхность контакта ткани с сушильным агентом. В ка­ честве твердых частиц используются стеклянные гранулы (шарики) или зерна кварцевого песка 0,1—3 мм, которые насыпаются в ванну. Через образовавшийся слой пропускается поток горячего воздуха, частицы приходят в движение (кипение), нагреваются и через этот слой, как через жидкость, можно пропускать ткани, трикотажные полотна, нити, пряжу или нетканные ткани и др. Такой метод сушки при температуре 140— 150° С особенно пригоден для обработки тя­ желых тканей.

Сушка в вакууме основана на общеизвестных принципах конвек­ тивной сушки. Ее особенностью является высушивание ткани, про­ пускаемой через котел, в котором, поддерживается давление тепло­ носителя, не превышающее 600—700 мм рт. ст., что позволяет про­ изводить непрерывную сушку тканей при температуре не более 40—60° С. Герметизация котла осуществляется отжимными валами (роликами). Сушка при низкой температуре благоприятно влияет на свойства волокнистого материала, сохраняет его объемность, туше и другие свойства.

Г ЛАВ А V

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ КРАШЕНИЯ

ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

§ 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Текстильные волокнистые материалы могут окрашиваться как в виде непряденого волокна, так и в виде полуфабрикатов или изде­ лий, например чесаной ленты, ровницы, пряжи, ткани, трикотаж­ ных полотен и штучных изделий. Крашение осуществляется на аппа­ ратах или машинах периодического и непрерывного действия. При непрерывных способах крашения достигается более высокая ровнота окраски. Однако аппараты периодического действия нахо­ дят широкое применение, так как они позволяют окрашивать не­ большие партии материалов и выпускать продукцию в разнообраз­ ных цветах и оттенках. Современное красильное оборудование изго­ товляется из нержавеющей стали с применением других коррозионно­ устойчивых материалов, что дает возможность осуществлять про­ цессы крашения красителями всех классов, а также в большинстве случаев проводить процессы отварки и беления. Значительное вни­ мание в современном красильном оборудовании уделяется механи­ зации трудоемких и автоматизации технологических процессов крашения, на которые оказывают влияние многие факторы: концен­ трация рабочих растворов, температура, значение pH, сродство красителя к волокну, модуль ванны или степень отжима, продол­ жительность обработки, скорость уноса раствора при непрерывных процессах крашения и др. Изучение и выбор оптимальных значений факторов крашения позволяет число их переменных значений свести к минимуму и путем автоматического регулирования одним или двумя факторами, например температурой и продолжитель­ ностью обработки, управлять всем процессом вплоть до его про­ граммирования. Характерной особенностью многих современных красильных аппаратов является их универсальность, которая опре­ деляется как возможностью обработки волокнистых материалов любой природы, так и обработки различных видов полуфабрикатов и изделий.

§ 2. ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ КРАШЕНИЯ ВОЛОКНА

Крашение волокна получило распространение и успешно при­ меняется для получения высококачественных меланжевых материа­ лов. Достоинством такого способа крашения является возможность получения больших партий изделий одинакового оттенка, что трудно достигается при крашении готовых изделий (тканей, нитей). К недостаткам крашения волокна следует отнести одновременное

172 О Б О Р У Д ОВ А Н ИЕ Д Л Я К Р А Ш Е Н И Я Т Е К С Т И Л Ь Н Ы Х МАТЕРИАЛОВ

окрашивание загрязнений и коротких волокон, что вызывает повы­ шенный расход красителей и химических материалов, а также неко­ торое снижение прядильных свойств у окрашенных волокон. Кроме того, окрашенные волокна загрязняют прядильное оборудование. Для крашения волокна периодическим способом распространение получили аппараты паковочной системы с двусторонней циркуляцией рабочего раствора в радиальном или вертикальном направлении.

В качестве насосов для создания циркуляции находят применение лопастные-центробежные или осевые насосы пропеллерного типа. Напомним, что в центробежных насосах давление создается силой, действующей на жидкость при вращении лопастных колес. В на­ сосах пропеллерного типа перемещение жидкости осуществляется устройством типа гребенного винта. Центробежные насосы требуют усложнения системы циркуляции, если необходимо изменять ее направление (установка четырехходовых кранов, вентилей, комму­ никаций), тогда как у пропеллерных насосов направление цирку­ ляции изменяется при помощи реверсивного двигателя, т. е. путем вращения пропеллера в разные стороны, при этом установка допол­ нительных устройств отпадает и система циркуляции упрощается. Но пропеллерные насосы имеют недостаточно высокую мощность и, кроме того, в аппаратах высокотемпературного крашения могут вызвать кавитацию вследствие образования вакуума во всасыва­ ющей линии; при этом происходят закипание раствора и образова­ ние пара, который ухудшает работу насоса или прекращает ее из-за разрыва потока жидкости. От такого явления не застрахованы и центробежные насосы. Поэтому крашение при высоких температу­ рах следует проводить при избыточном статическом давлении в си­ стеме циркуляции. Его можно создать нагреванием раствора свыше 100° С в герметически закрытом аппарате или при помощи сжатого воздуха, вводимого в аппарат (способ Стеверлинга), или созданием гидравлического давления в циркуляционной системе дополнитель­ ным насосом.

Во всех случаях высокотемпературного крашения давление, которое необходимо сохранять в течение всего периода крашения, должно быть несколько выше того давления, которому соответствует температура кипения жидкости. В этом отношении давление, созда­ ваемое сжатым воздухом или гидравликой, достаточно надежно. В аппаратах высокотемпературного крашения применение насосов пропеллерного типа нецелесообразно и рекомендуются либо центро­ бежные насосы, либо многолопастные осевые насосы реверсивного действия, известные под названием турбонасосы. Для крашения волокна без давления на предприятиях применяются отечественные аппараты старых конструкций паковочной системы КЦВ-120 и КВ-240-Ш, а также аппараты фирм «Обермайер», «Линдер», «Текстима» (ВФА-200) и др.

Красильный центрифугальный аппарат в последнее время не­ сколько модернизирован; изготовляется из нержавеющей стали,