Файл: Бельцов, В. М. Технологическое оборудование отделочных фабрик текстильной промышленности учебник.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 107
Скачиваний: 0
220 О Б О РУ Д ОВ А НИ Е Д Л Я К Р А Ш Е Н И Я Т Е К С Т И Л Ь Н Ы Х МАТЕРИАЛОВ
раствора в ванне возможно только при строго установившемся режиме непрерывного крашения. В этих случаях можно приблизительно рас считать концентрацию питающих растворов, определить время, требующееся для достижения равновесного состояния (концентра ции) раствора и др.
Приближенный расчет концентрации непрерывно действующих красильных ванн предложил В. Е. Ростовцев исходя из линейной зависимости
СС пчп — аа — у
рakx
где Ср — равновесная концентрация вещества в г/кг; Сп — концен трация питающего раствора в г/кг; vn — скорость питания в кг/ч; а — количество ткани, проходящее через ванну в кг/ч; а — частный коэффициент сорбции в г/кг (количество вещества, сорбирующееся только за время нахождения ткани в ванне в принятых условиях); у — скорость химического превращения вещества в ванне в г/ч; k x — коэффициент отжима ткани, уходящей из ванны в кг/кг.
В этой формуле произведение Cnvn составляет общее поступление вещества в ванну в г/ч, аа — расход вещества на сорбцию, akx ■—- количество уносимого раствора в кг/ч.
Отсюда концентрация питающего раствора составит
Cvakx + |
аа + у |
Сп |
(43) |
Если представить себе, что нет сорбции и отсутствует химическое
превращение вещества, т. е. а |
= 0 |
и у = 0, |
то получим, что |
Cnvn |
CpCihx |
ОрНр, |
(44) |
где цр = akx.
Уравнение характеризует разбавление питающих растворов. Этими формулами можно пользоваться для приблизительных
расчетов состава красильных ванн, растворы которых индиффе рентны к волокнистому-материалу, как нейтральные электролиты. Для расчетов ванн, в которых имеют место сорбция и химические превращения вещества, необходимо экспериментально определить kx
a n y .
Вдействительности, концентрация рабочего раствора красителя
внепрерывно действующей ванне изменяется не по линейному закону,
апо закону показательной функции, и расчеты следует проводить по более сложным уравнениям, предлагаемыми различными учеными. Они рассмотрены в упомянутой выше книге Л. И. Беленького. Здесь ограничимся рассмотрением обобщенных методов расчетов красиль
ных ванн непрерывного действия.
О Б О РУ Д ОВ А НИ Е Д Л Я Н Е П Р Е Р Ы В Н О Г О К РА Ш ЕН ИЯ ТКАНЕЙ 221
Если принять, что концентрация (в г/л) начального раствора С0 и подкрепляющего раствора Cf одинаковы, то концентрация рабочего раствора в рассматриваемый отрезок времени Ct определяется по уравнению
|
|
Vi |
v , x |
\ - K V |
|
(45) |
Ct |
vxx —f- К.]/ |
e |
V |
* |
||
tijX + K V |
|
|
где C f . — концентрация питающего раствора в г/л; х ■— коэффициент выбираемости; vx — скорость поступления питающего (подкрепляю щего ванну) раствора в л/мин; К — коэффициент, характеризующий химические изменения раствора; V — рабочий объем ванны (плюсовки) вл ; / — время достижения равновесного состояния (концентрации) раствора в мин; е —- основание натурального логарифма.
При t — оо уравнение упрощается и принимает вид
^ _ |
vicf |
00 — vxx + K V '
Концентрация рабочего раствора в данный момент, т. е. через время t, может быть выражена в процентах от величины максималь ного изменения концентрации, принятой условно за 100%, т. е.
C f — Соз = 100.
Тогда практически можно задаться определенным приближением этого максимального изменения концентрации, которое обозначается
через Z и выражается отношением |
|
|
Z = CJ ~ Cr- 100. |
(46) |
|
Сf — Соо |
|
|
Подставляя сюда значения концентраций Ct и Ссо, логарифмируя |
||
и решая уравнение относительно t, получают: |
|
|
In г — In 100 |
(47) |
|
v, х + К |
||
|
Из этого уравнения следует, что достижение равновесного со
стояния в красильной |
ванне зависит от кратности обмена раствора, |
|
т. е. |
отношения v jV . |
Следовательно, чем меньше объем ванны V, |
тем |
скорее достигается |
равновесное состояние. Время достижения |
равновесия в ванне прямо пропорционально ее объему и обратно про порционально скорости питания и2, коэффициенту выбираемости х и коэффициенту химического изменения раствора К■ Практическое значение этих уравнений сводится к тому, что в условиях предприятия для установившихся непрерывных режимов крашения можно опре делить величины уноса раствора vx (по отжиму ткани на плюсовке), а также экспериментально найти коэффициенты выбираемости х и разложения К.
222 О Б О РУ Д ОВ А НИ Е Д Л Я К РА Ш Е Н И Я Т Е К С Т И Л Ь Н Ы Х МАТЕРИАЛОВ
Заранее проведенные расчеты могут быть превращены в таблицы или номограммы для пользования ими красильным мастером.
В связи с усовершенствованием вычислительной техники методы расчетов красильных ванн получили новое развитие с использова нием различных приборов (калориметров, спектрофотометров, лейкометров, компараметров цвета и др.). Уже созданы отечественные компараметры цвета ЭКЦ-I и ФКЦ-Ш, позволяющие установить малые цветовые различия и факторы, влияющие на увеличение не однородности окраски. Для воспроизводства заданного цвета и со кращения времени подбора соответствующих рецептур находят применение электронно-цифровые вычислительные машины (ЭЦВМ), специализированные аналоговые машины и графические методы. Та ким образом, вопросы управления процессами крашения приобре тают все большее значение.
Г Л А В А VI
ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ПЕЧАТАНИЯ ТКАНЕЙ
§ 1. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О СПОСОБАХ ПЕЧАТАНИЯ
Печатание— это узорчатое расцвечивание, получаемое нанесением на поверхность ткани жидкой или загущенной печатной краски с последующим закреплением красителя на волокне. Можно получить многоцветную узорчатую расцветку, используя различное оборудо вание, более сложное по сравнению с оборудованием для гладкого крашения. Печатание тканей можно осуществлять: ручной набивкой; способом аэрографии; цилиндрическими (величинами) тканепечатными машинами; сетчатыми шаблонами; способом полихроматического крашения; способом переводной печати. Первые два способа приме няются очень редко. (При ручном печатании смазанную краской форму накладывают на ткань, разостланную на столе, покрытом сукном и подкладкой, после чего ударяют по рукоятке формы тяже лым молотом. Отсюда название способа — «набивка».)
Промышленное значение получило печатание цилиндрическими машинами и быстро развивается способ печатания сетчатыми шаб лонами, чему способствует изобретение цилиндрических шаблонов. Последние два способа печатания встречаются пока редко.
§ 2. РОТАЦИОННЫЕ ТКАНЕПЕЧАТНЫЕ МАШИНЫ
СЦИЛИНДРИЧЕСКИМИ ГРАВИРОВАННЫМИ ВАЛАМИ
Ротационные печатные машины предназначены для получения узорчатой расцветки тканей с помощью быстро вращающихся гра вированных цилиндрических валов. Эти машины высокопроизводи тельны, скорость движения ткани может достигать 120— 150 м/мин и более. Печатные валы могут иметь рельефную и углубленную гра вюру, с которой краска переносится на ткань. Валы с рельефной гравюрой применяются для печатания бумажных обоев, клеенки, пленок, линолеума и других гидрофобных материалов. В текстильной промышленности применяются машины с валами, имеющими углуб ленную гравюру (способ глубокой печати).
Печатные машины бывают одно- и многовальные, и работа на них может производиться с чехлом (подкладкой) или без чехла. Машины, предназначенные для бесчехлового способа^печати, в свою очередь, могут быть с кирзомойной установкой или с^обрезиненным грузови ком. Применение чехла требует дополнительных затрат на суровую ткань и на ее отбеливание. Однако применение чехла необходимо для печатания многовальных рисунков со сложным трафлением и для
224 О Б О РУ Д ОВ А НИ Е Д Л Я П Е Ч А Т А Н И Я Т К А Н Е Й
грунтовой печати на тонких тканях, легко пропускающих краску насквозь. Имеется опыт работы с так называемым «черным» чехлом, который не отбеливается, а только промывается, сушится и снова возвращается на печатную машину до момента полного износа. Од нако этот способ обходится значительно дороже, чем печатание с су ровым чехлом. В(качестве чехла могут быть использованы ткани из синтетических волокон (лавсана, капрона), которые благодаря высо
|
|
|
кой прочности, гидрофобности и |
|||||
|
|
|
малой восприимчивости к дейст |
|||||
|
|
|
вию красителей |
выдерживают на |
||||
|
|
|
печатных машинах до 1400 про |
|||||
|
|
|
ходов вместо |
140 |
из хлопчатобу |
|||
|
|
|
мажной бязи. Тем не |
менее бес- |
||||
|
|
|
чехловая печать более рентабельна |
|||||
|
|
|
и производительна и на отечествен |
|||||
|
|
|
ных фабриках этим способом пе |
|||||
|
|
|
чатают до 70% тканей. |
|
||||
|
|
|
|
Еще более |
экономичен способ |
|||
|
|
|
печатания на |
машинах |
с обрези- |
|||
|
|
|
ненным грузовиком, однако недо |
|||||
|
|
|
статок его заключается в том, что |
|||||
|
|
|
вокруг грузовика вместо печатных |
|||||
Рис. 121. Схема четырехвальной |
пе- валов |
приходится располагать |
||||||
|
чатной машины |
|
промывные устройства, занимаю |
|||||
шины |
|
|
щие много места. Печатные ма |
|||||
с гравированными валами |
выпускаются одно- и многоваль- |
|||||||
ными. |
Последние |
обычно |
имеют |
четное |
количество валов, но не |
|||
более шестнадцати. |
машина |
для печати с |
чехлом |
представлена на |
||||
Тканепечатная |
рис. 121. Печатные валы 2 располагаются вокруг цилиндра 1, назы ваемого грузовиком. Поверхность грузовика имеет эластичное и уп ругое покрытие 3, состоящее из 10—16 слоев ткани (лапинга). Краска наносится на печатный вал с помощью вращающейся щетки 6 (или гуммированного валика), установленной в специальном корытешасси 5, в которое заливается краска. К печатному валу по ходу вращения прижимается ровная из высококачественной стали плас тина (нож) — ракля 4\ она очищает вал от излишка краски, оставляя ее лишь в углублениях гравюры. В зависимости от толщины пла стины различают шесть номеров раклей от № 1 (0,75 мм) до № 6 (0,50 мм); разница в толщине соседних номеров составляет 0,05 мм. Для тонких рисунков применяются тонкие, для грунтовых — тол стые ракли. Нож ракли зажимается между двумя планками, из ко торых верхняя имеет шины, лежащие во вкладышах подшипников. По бокам каждой планки на специальные рычаги подвешиваются грузы для прижима ракли к валу. Во избежание неравномерного из носа гравюры печатного вала и лезвия ракли, последней сообщается вдоль оси вала возвратно-поступательное движение. Раклю устанав
Р О Т А Ц И О Н Н Ы Е Т К А Н Е П Е Ч А Т Н Ы Е МА ШИНЫ |
225 |
ливают по ходу вращения вала. С противоположной стороны |
вала, |
против хода вращения помещают другую пластину, называемую контрраклей 7. Она изготовляется из мягкого металла (латуни) и служит для очистки печатного вала от пуха и краски, заносимых тканью. На многовальных машинах контрракли ставят обычно только у передних печатных валов. Обрабатываемая ткань 8 заправ ляется в машину и накладывается на чехол 9, под которым находится бесконечное полотно 10, называемой кирзой, которая состоит из 5— 6 слоев прочной хлопчатобумажной ткани толщиной 1,5—5 мм и более, прорезиненной с лицевой стороны. Кирза, огибая грузовик, проходит бесконечной лентой через всю машину при значительном натяжении, которое создается специальным натяжным валом. С по мощью грузовика, являющегося опорой для печатных валов, лапинга, кирзы и подкладки (чехла) под печатным валом образуется ровная, упругая и эластичная поверхность, т. е. своеобразный «печатный стол». Валы с большой силой прижимаются к грузовику и к непре рывно движущемуся полотну ткани, а эластичный печатный стол способствует извлечению краски из гравюры на ткань. Таким об разом создаются условия для непрерывного и последовательного на несения на ткань большого количества печатных красок, наклады ваемых соответственно рисунку.
Обычно каждым печатным валом наносят одну краску; исключе ние составляют специальные способы печати. Подкладка должна быть шире кирзы, чтобы защитить ее, лапинг и грузовик от загряз нения печатной краской. Печатные машины агрегируются с сушиль ными для высушивания ткани и подкладки, а машины для бесчехловой печати агрегируются, кроме того, с кирзомойными установ ками, предназначенными для промывки и высушивания кирзы.
Печатные валы представляют собой полые толстостенные ци линдры из красной меди, хорошо поддающейся механической обра ботке и травлению. Так как медь дорога и дефицитна, можно'приме нять омедненные валы — стальные бесшовные трубы, на поверхности которых гальваническим путем наращивают слой меди толщиной 2— 10 мм или же прессованием насаживают на валы медную рубашку толщиной 10— 15 мм. Однако качество таких валов хуже, прочность их ниже. Специальным прессом вал насаживается на стальной шип, служащий осью вала. Для прочности соединения внутренняя поверх ность вала и наружная поверхность шипа в месте соприкосновения имеют аналогичную коническую форму; у некоторых валов ставят шпонку. Шипы имеют цапфы для установки их во вкладышах ролико вых подшипников, а на одном конце имеется место для насаживания раппортных шестерен, получающих вращение от привода. На неко торых современных машинах печатные валы на шип не надеваются, а устанавливаются на конусные опоры, которыми закрепляются обе чайки печатного вала. Длины окружностей валов одного рисунка должны быть стриго одинаковы (обычно 350—800 мм), отклонение допускается не более ±0,2 мм, а раппорт рисунка независимо
15 В . М. Белы ю в