Способ управления процессом непрерывной обработки ткани, преимущественно микроотжатой

(5 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) МОИЗА В-Щ(ЙГь рууОТЯР РЕТЕ ПИСАНИЕ ИЗО ТЕНТУ(21) 4927073/12 (22) 17.04,91 (46) 15,02.93. Бюл. й 6 (71) Ивановский научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности (72) Т.С.Пудышева, В,М.Хохлов, В.В.Козлов, Т,Д.Захарова и В.А;Харыбина (73) Ивановский научно-исследовательский институт хлопчатобумажной промышленности (56) Патент ФРГ М 3216731, кл. 0 06 В 23/18, 1983. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ НЕПРЕРЫВНОЙ ОБРАБОТКИ ТКАНИ, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО, МОКРООТЖАТОЙ (57) Изобретение относится к отделке текстильных материалов и позволяет улучшить качество продукции за счет достижения равномерности пропитки ткани по их длине, повысить экономичность и экологичность обработки, Сущность изобретения состоит в том, что способ обработки заключается в пропитке, отжиме ткани, стабилизации пропитывающего раствора по концентрации путем добавления на унос тканью и стаби 2 2. лизации по температуре. Стабилизацию раствора по концентрации проводят дополнительно путем его регенерации с помощью мембранных разделительных элементов. Количество отводимого пермеата устанавливают в соответствии с выражением о = Ч(1- - Ср/Сн)/ 7, где ц - количество отводимого пермеата, г/ч; Ч-объем материального пропитывающего раствора, л; Сн - начальная концентрация компонентов в растворе, г/л; Ср. - концентрация компонентов в растворе через промежуток времени т (ч), в течение которого произошло разбавление. Устройство содержит пропиточную ванну 1, отжимные валы 2, направляющие ролики 3, трубопровод подпитки 4, циркуляционный а контур раоочего раствора с насосом 7 и систему автоматического регулирования концентрации раствора с датчиком концентрации 5, В контуре циркуляции после насоса 7 включена разделительная мем- Я бранная установка 8, на отводящем штуцере 12 которой установлен регулирующий клапан 10. 3 ил.Опитывающем растворе через определенныйпромежуток времени,Для этого определяют концентрациюпропитывающего материального раствора(начальную) и в данный момент, т,е, спустякакое-то вполне определенное время (обычно 0,5-1,0-2,0 ч) - в зависимости от быстроты разбавления или истощения раствора.Истощение, выбираемость ванны, а такжеразбавление пропитывающего раствора,особенно сильное при обработке мокроотжатый полотен, устраняют путем непрерывного его концентрирования на мембранныхэлементах, Стабильность раствора по кон 5 центрации обеспечивается при непрерывном отведении пермеата в количестве,определяемом по выражениюч( -- )СнЦгдец - количество пермеата (л/ч) отводимоеиз пропитывающего раствора, подвергаемого мембранному разделению;Ч - объем пропитывающего раствора;Ср - концентрация компонентов разбавленного пропитывающего раствора;Сн - начальная концентрация компонентов пропитывающего раствора;- время, в течение которого произошло разбавление (изменение концентрацииот Сн до Ср).Стабильность концентрации пропитывающего раствора достигается не только путем его доукрепления внесением свежегораствора, как это обычно практикуется врасчете на унос раствора тканью, но такжеи его концентрированием. При этом примембранном разделении в виде пермеатаотводится излишнее количество растворителя (воды), образующееся в результате истощения или разбавления раствора, приобработке мокроотжатых полотен, Регулирование выделения определ"нного количества пермеата в процессе мембранногоразделения возможно осуществлять, исходяиз зависимостей: 1) о = 1(Р) при 0 = сопз 1 или2) ц = Х(О) при Р = сокзт, где Р - избыточноедавление раствора над мембраной, 0 - количество раствора, подаваемое в мембранные элементы на разделение(см. фиг, 3). 10 20 ром из комплекта трубопроводов,подающих доукрепляющий раствор различной концентрации в зависимости от влажности текстильного материала, поступающегона пропитку, Этим достигается равномерностьнанесения и обработки по ширинеполотна и улучшение внешнего вида текстильного материала,Наиболее совершенного из известныхспособов обработки мокроотжатых полотен З 0- при пропитке ткаги добиваются равно- .мерности нанесения раствора только по ширине полотна, так как равномерностьобработки по длине полотна лишь относительна. Она достигается на расстоянии, со- З 5измеримом с шириной текстильногоматериала., Если ке сравнить количество отделочного вещества, нанесенного на тканьв первый момент работы и спустя 0,5, 1, 2.чи т,дто окажется очевидной неоднородность обработки, ввиду отсутствия постоянства концентрации компонентовплюсовочного раствора во времени,Цель изобретения - повышение качества ткани путем обеспечейия постоянства нанесения отделочных препаратов иликрасителей на длине ткани.Поставленная цель в способе обработки.достигается тем, что мокроотжатую ткань,.преимущественно, пропитывают, отжимают 50при стабилизации пропитывающего материального раствора путем добавления раствора на унос с тканью и при стабилизацииего по температуре, причем проводят дополнительную стабилизацию пропитывающего раствора яо концентрации, для чегонаправляюТ раствор на обработку в мембранные разделительные элементы для отделения в виде пермеата, излишкарастворителя, который образовался в проИзобретение относится к отделке тек- стильных материалов, а именно к способам равномерной пропитки ткани.Известны способ и устройство для непрерывного крашения и/или отделки мокрых полотен текстильного материала.В соответствии с этим изобретением обработку мокроотжатого полотна реализуют посредством просасывания или продавливания, а также циркуляции раствора при одновременной его стабилизации по температуре и концентрации, Применение автоматического управления процессом позволяет устанавливать характер разбавления плюсовочного раствора, наносимого на текстильный материал, и частично устранить это явленйе.Стабилизацию концентрации раствора осуществляют путем доукрепления конечных стоков свежим материальным раствоСуществующий ассортимент мембранных элементов отечественного производства, выпускаемый объединением "Полимерсинтез" и дрпозволяет выбрать для каждой конкретной разделяемой среды мембраны достаточно высокой селективно-. сти по задерживаемому веществу (например, мембранные ультрафильтры типа БТУ,5/2 марки ПСА или Ф).На фиг, 1 приведена схемаустройства; на фиг, 2 - параметрическая зависимость: ц :1(Р) (при 0 = сопэ 1); на фиг, 3 - параметрическая зависимость: ц = 1(0) (при Р = сопзт).Устройство содержит пропиточную ванну 1 с материальным раствором, отжимные валы 2, направляющие ролики 3, трубопровод подпитки свежим плюсовочным раствором 4, средство контроля концентрации раствора 5, связанное через исполнительный механизм 6 с насосом 7. В контуре циркуляции после насоса 7 включена разделительная мембранная установка 8; на отводящем патрубке которой установлен регулирующий клапан 9, связанный через регулирующее устройство 6 с датчиком концентрации раствора 5, Ванна 1 имеет патрубки возврата концентрированного раствора 10 и отбора истощенного раствора 11.Устройство работает следующим обра-, зом (фиг. 2).Ткань через направляющие ролики 3 поступает в пропиточную ванну 1, содеркащую материальный раствор и отжимается на отжимных валах 2, Подпитка свежим плюсовочным раствором осуществляется через трубопровод 4 и уровнемер (на чертеке не показано), По достикении менее, чем заданная и контролируемая автоматически концентрация пропитывающего раствора в ванне 1, средство контроля концентрации 5 подает сигнал на исполнительный механизм 6, включает насос 7, Через отводящий патрубок 11 материальный раствор подается насосом 7 на мембранную установку 8, Работа мембранной установки настраивается на такой режим, при котором производительность установки по пермеату поддерживается в соответствии с выражениемЧ(1 )Ц =Соблюдение этого условия обеспечивает поддержание стабильности концентрации материального раствора в ванне во времени. Образующийся в результате мембранного разделения материального раствора пермеат отводится и удаляется через патрубок 9, сконцентрированный раствор через патрубок 10 возвращается в ванну 1,При достижении начальной концентрации пропитывающего раствора в ванне исполнительный механизм 6 отключает подачу материального раствора на мембранную установку 8.П р и м е р 1. Известный способ, Отбеленную, промытую мокроотжатую (остаточная влажность В/1) ткань арт. 266 пропитывают в течение 4 с аппретирующимсоставом с концентрацией Сн, г/л:Карбомол ЦЭМ 200Полиэтиленовая эмульсия 255 Мочевина 6Хлористый магний (гексагидрат) 20Отжим до остаточной влажности ткани И/2.Уровень раствора в ванне и время пропитки поддерживаются постоянными с по 10 мощью регулятора уровня, установленногона ванне,1,1, При условии О/1 = 80%, Иг = 80 о ,объем ванны 400 л. Через г -- 2,5 ч работыконцентрация компонентов в аппретирую 15 щей ванне снижается приблизительно в 2раза и составляет Ср (г/л):Карбомол ЦЭМ 101Полиэтиленовая эмульсия 12Мочевина 3,520 Хлористый магний 10Равномерности в пропитке, постоянства нанесения аппретирующего состава по длинеполотна ткани не наблюдается,1,2, При условии Ю 1 = 100%, Ю 2 = 80%25 происходит еще более быстрое разбавление аппретирующего раствора - через 2 часа содержание карбомола ЦЭМ с 200 г/лснизилось до 80 г/л, у других компонентованалогично;30 Для поддержания равномерности в пропитке мокроотжатой ткани и выпуске ее должного качества появляется необходимость в. замене разбавленного раствора на свежий,что приводит к значительным потерям хим 35 материалов и отделочных препаратов.1.3, При условии М/1 = 80 о , О/2 = 1100 .Скорость сущки ткани снижается с 90 м/миндо 70 м/мин. Равномерность пропитки подлине полотна ткани удовлетворительная,40 но наблюдаются сильные налипы отделочного препарата нэ тканепроводящие ролики.П р и м е р 2. Предлагаемый способ,Отбеленную, промытую мокроотжатую45 ткань арт, 266 (остаточная влажность Ю 1)пропитывают в течение 4 с аппретирующимсоставом концентрацией Сн (см. пример1.1,), Уровень раствора в ванне и время пропитки поддерживаются постоянными с по 50 мощью регулятора уровня, установленногона ванне, Для поддержания содержаниякомпонентов материального пропитывающего раствора на постоянном уровне проводим его дополнительную стабилизацию по55 концентрации с помощью элементов мембранного разделения например, ультрафильтров БТУ - 0,5/2 марки ПСА или Ф - 1).С этой целью пропитывающий разбавленный раствор йодают на мембранные ультрафильтры и, установив необходимый1795990 режим мембранного разделения, проводят его регенерацию до контролируемого концентратомером содержания материальных компонентов в аппретирующем растворе путем отведения воды (или другого раство рителя) в виде пермеата в количестве, определяемом по формуле:.Ц =2- 120 л/ч. Формула изобретения Способ управления процессом непрерывной обработки ткани", преимущественно . мокроотжатой, включающий пропитку ткани, ее отжим, регулирование уровня раствора в ванне и концентрации компонентов в пропитывающем растворе путем его цирку.ляции, отл.ич а ю щи йс я тем, что, с целью гавышения качества ткани путем обеспечения постоянства нанесения отделочных препаратов или красителей по длине ткани, осуществляют регенерацио циркулирующего раствора по заданной концентрации компонентов в ванне путем отвода растворителя "из мембранного разделителя пропитываю- щего раствора в количестве, определяемом по формуле Мокроотжатая ткань, обработанная стабилизированным по концентрации материальным раствором, характеризуется равномерностью технологических показателей, соответствует требованиям ГОСТов и ТУ. Предлагаемый способ позволяет расширить технологические возможности обработки тканей.Изобретение открывает возможность к исключению промежуточной сушки и обработке мокроотжатых тканей при нанесении постоянного количества отделочных препаратов или красителей.Способ открывает перспективы внедрения ресурсосберегающей, экологически чистой технологии обработки тканей без сбросов разбавленных материальных ванн. где о - количество отводимого растворителя,л/ч;Ч - объем материального пропитывающего раствора, л;Сн - начальная концентрация компонентов в растворе, г/л,Ср - концентрация компонентов в растворе, через промекуток времени, втечениекоторого произошло разбавление, г/л;Г - время работы, в течение которогопроизошло изменение концентрации от Сдо С.,ч,Й,м /час июз 8 Яда Редактор В.Т нко аказ 4,42 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 1 В г 10 8 ц Составитель Т,ПудышеваТехред М.Моргентал Корректор ТЯал