Ковтун Л.Г. Химическая технология отделки трикотажных изделий

Подождите немного. Документ загружается.

Затем раствор сливают и полотно промывают, подвергают

обработке ПАВ и опять промывают.

Крашение полотен из смеси шерсти с хлопком или вискозным

волокном осуществляют смесью прямых и кислотных красителей,

окрашивающих шерсть в слабокислых и нейтральных ваннах, кис-

лотных хромовых или кислотных металлокомплексных комплекса

1 : 2 однованным или двухванным способом крашения, а также

активными красителями однованным способом. Крашение актив-

ными красителями однованным способом начинают в нейтраль-

ной среде в присутствии нейтрального электролита. При этом

краситель сорбируется целлюлозным волокном. Затем в ванну

вводят щелочной агент для фиксации красителя до рН 8,5—9,5,

потом кислоту до рН 5—5,5, повышают температуру до 100°С

и при кипении окрашивают шерсть. Для получения ровной окрас-

ки в ванну вводят выравниватели. Для однованного крашения

могут быть рекомендованы красители с индексами X и Т.

Для крашения полотен из смеси шерсти с полиамидным во-

локном могут быть использованы красители активные, кислотные,

кислотные металлсодержащие комплекса 1 : 2. В ряде случаев

красители сорбируются каждым из волокон с разной скоростью,

поэтому для достижения ровной однотонной окраски скорость

сорбции красителей приходится регулировать. В частности, кис-

лотные красители обычно быстрее выбираются полиамидным

волокном.

Введение анионоактивных ПАВ несколько снижает заряд во-

локна, уменьшает скорость сорбции и тем самым обеспечивает

выравнивание окраски.

• Для крашения полотен из смеси шерсти с полиакрилонитриль-

ным волокном используют смесь активных или кислотных краси-

телей с катионными.

Крашение в светлые и средние тона проводят однованным

способом, а в темные — двухванным, так как при высоких концент-

рациях катионного красителя в красильной ванне он частично

фиксируется на'шерстяном волокне.

(Для крашения полотен из смеси ацетатного и вискозного во- VJl

локон^огут быть использованы смеси прямых и дисперсных или

активных и дисперсных красителей, а при крашении предвари-

тельно омыленного ацетатного волокна в светлые тона можно

использовать только активные красители.

Для крашения полотен из смеси синтетических волокон (аце-

татного, триацетатного с полиамидным и полиэфирным) обычно

используют дисперсные красители.

Однако при подборе дисперсных красителей для крашения

полотен и изделий из смеси синтетических волокон необходимо

учитывать, что многие красители на разных волокнах дают раз-

личные оттенки. ч

^iU

3.12. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ

КРАСИЛЬНО-ОТДЕЛОЧНЫМ ПРОИЗВОДСТВОМ

Крашение и отделка волокнистых материалов представляют

собой совокупность различных технологических процессов, при вы-

полнении которых приходится осуществлять контроль и регули-

ровать большое число технологических параметров. Сложность

оперативного управления технологическими процессами красиль-

но-отделочного производства состоит еще и в том, что в этом

производстве обычно обрабатываются трикотажные полотна и

изделия широкого ассортимента, причем каждое — по своему

технологическому режиму. Одним из путей повышения эффек-

тивности красильно-отделочного производства является внедре-

ние автоматизированных систем управления красильно-отделоч-

ным производством (АСУТП).

Внедрение АСУТП позволяет в значительной степени изме-

нить характер и содержание работы красильщика. Он освобож-

дается от транспортирования растворов химматериалов и краси-

телей и от управления процессом крашения, благодаря чему

повышаются зона обслуживания и производительность труда,

а также качество выпускаемой продукции.

В рамках АСУТП работают функциональные подсистемы,

которые решают определенные задачи.

1. Для каждого красильного аппарата осуществляется цент-

рализованный контроль технологического процесса и управление

им, включая расчет рецептуры и уровня раствора с учетом тре-

буемого модуля ванны и исходной концентрации химикатов, сбор

и контроль информации об уровне и температуре растворов,

регулирование скорости нагрева и охлаждения и поддержание

заданной температуры в соответствии с технологическим режи-

мом, коррекцию режимов, дозировку расчетных объемов раство-

ров химматериалов и красителей, контроль фактического поступ-

ления химикатов и красителей, контроль за состоянием обору-

дования.

2. Выполняются оперативная подготовка режимов обработки

и учет расхода ресурсов, включающие в себя выбор из внешней

памяти соответствующих режимов по программе, учет расхода

пара, воды и химматериалов, контроль давления пара в магист-:

рали, вывод на дисплей или печать любой текущей информации

о состоянии объекта.

3. Осуществляется диспетчерское управление, заключающееся

в составлении и оперативном расчете графика загрузки оборудо-

вания красильно-отделочного производства, обеспечивающего

ритмичную работу производства.

АСУТП (схема 3) реализуется посредством управляющего

вычислительного комплекса (УБК) на основе ЭВМ. В состав

Схема 3. Структура централизованной А С У Т П

периферийных технических средств системы входят средства ло-

кальной автоматики (СЛА) — серийные датчики, регуляторы,

исполнительные механизмы, автоматическая система приготовле-

ния и транспортирования химматериалов и т. д. УВК включает

в себя процессор, устройства оперативной памяти, внешнее запо-

минающее устройство (ВЗУ), устройства ввода и вывода, в том

числе дисплей (Д) и алфавитно-цифровое печатающее устрой-

ство (АЦПУ).

Управление технологическим процессом начинается с ввода

в ЭВМ исходных данных: номера партии, которая должна быть

обработана в данном красильном аппарате, артикула и массы

полотна, а также шифра цвета, в который оно должно быть

окрашено. Комплекс программ УВК проводит анализ введенной

информации, осуществляет поиск рецептуры и расчет доз химма-

териалов и красителей, уровня растворов и других технологи-

ческих параметров. Затем выполняется комплекс операций по

подготовке технологического режима. После поступления сигнала

о готовности системы к ведению процесса крашения оператор

вручную заправляет полотно в красильные машины (КМ).

После нажатия кнопки «Пуск» по сигналу ЭВМ запускается

счетчик текущего времени. С момента поступления сигнала об

окончании операции загрузки начинается автоматическое про-

граммное управление процессом крашения, которое осуществ-

ляется следующим образом. Включается счетчик текущего време-

ни, из памяти ЭВМ последовательно выбираются моменты вре-

мени, в которые должны быть выполнены определенные команды

(нагревание, включение и выключение клапанов подачи и слива

растворов и т. д.). ЭВМ сравнивает время выдачи команд с теку-

щим временем, в случае их совпадения происходит выполнение

этих команд. По истечении времени, установленного на счетчике,

выдается сигнал «Процесс закончен» и оператор выгружает по-

лотно из данного красильного аппарата. Система может рабо-

тать и в режиме ручного управления.

Внедрение АСУТП наряду с повышением производительности

труда обеспечивает повышение сортности продукции и сокраще-

ние потерь от брака. Благодаря строгому контролю за проведе-

нием технологических процессов снижается расход воды, пара,

электроэнергии, красителей и ТВВ и в конечном итоге — себе-

стоимость продукции.

Список литературы '

АСУП в текстильной и легкой промышленности/Климов В. А., Архипов А. В.,

Бесбаев Ж. и др. М.: 1986.

Андросов В. Ф. Крашение синтетических волокон. М.: 1984.

Беленький Л. И., Росинская Ц. Я., Олтаржевская Н. Д. Крашение и печата

ние текстильных материалов из смесей природных и химических волокон.

М.: 1987.

Забашта В. Н. Основы интенсификации крашения полиэфирных волокон.

Л.: 1981.

Красители для текстильной промышленности/Справочник. М.: 1971.

Кричевский Г. Е. Физико-химические основы применения активных краси-

телей. М.: 1977.

Кричевский Г. Е., Корчагин М. В., Сенахов А. В. Химическая технология

волокнистых материалов. М.: 1985.

Мельников В. Н., Захарова Т. Д., Кириллова М. Н. Физико-химические

основы процессов отделочного производства. М.: 1982.

Читам Р. С. Крашение смесей волокон. М.: 1970.

4. ПЕЧАТАНИЕ ТРИКОТАЖНЫХ ПОЛОТЕН

;Под печатанием понимают технологический процесс получения

i на полотне или изделиях многоцветной узорчатой расцветки пу-

тем нанесения с помощью специального оборудования рисунка.

1_Исторически печатание предшествовало крашению.

В трикотажной промышленности печатание как технологиче-

ский процесс стали применять значительно позже, чем в произ-

водстве тканей, что связано с трудностями аппаратурного оформ-

ления печати трикотажных полотен и изделий.

Это обусловлено структурной особенностью трикотажных по-

лотен. Растяжимость трикотажного полотна в направлении пе-

тельных столбиков и петельного ряда различна, кроме того, растя-

жимость в значительной степени зависит от плотности вязания

и типа переплетения. Особенно большие трудности возникают

при печатании полотен облегченных структур, растяжимость и

склонность к деформации у которых чрезвычайно велики.

Второй особенностью трикотажных полотен является наличие

сильно закручивающейся .кромки или отсутствие таковой при

печати по разрезанным кругловязаным полотнам, поэтому обо-

рудование для печати и последующих обработок должно быть

оснащено такими устройствами, которые обеспечивали бы высо-

кокачественную заправку полотен. Кроме того, относительно не-

высокая поверхностная плотность и рельефность поверхности

трикотажных полотен выдвигают определенные требования к сос-

таву и свойствам печатной краски. На трикотажные полотна на-

носится обычно несколько больше печатной краски, чем при пе-

чати по тканям, поэтому несколько иной должйа быть вязкость

краски, а также глубина гравюры при печати на машинах с гра-

вированными валами или число отверстий на единицу площади

в сетчатых шаблонах.

Необходимо учитывать и вид полотна. При печатании осно-

вовязаных полотен не возникает особых проблем. Кругловяза-

ные полотна могут подвергаться печатанию в разрезанном виде

и в виде неразрезанной трубки, как оно выходит с кругловязаль-

ной машины. Если полотно печатается в виде трубки, оно долж-

но' проходить процесс печатания дважды: с одной и другой сто-

роны. В этом случае возникает проблема обеспечения точного

совпадения рисунка на обеих сторонах полотна и на сгибе, чего

особенно трудно добиться. Кроме того, так как полотно в процес-

се печатания приходится переворачивать, его нельзя приклеивать

к печатному столу. Возникают трудности, связанные и с различ-

ной усадкой полотна с разных сторон, так как полотно прихо-

дится подвергать печатанию и сушке дважды. Кроме того, при

этом вдвое снижается производительность.

Поэтому в большинстве случаев круглотрикотажные полотна

разрезают, расправляют и в таком виде печатают. Разрезание

можно проводить непосредственно на вязальной машине, но это

нецелесообразно, так как осложняется проведение последующих

приготовленных операций отваривания и беления. Полотна

высушивают, подвергают каландрованию, а затем разрезают на

специальной резальной машине, на которой можно проклеить

кромку. Резальные машины выпускаются фирмами ЕСО (Фран-

ция), «Арбах» (ФРГ) и др.

sB связи с развитием и совершенствованием оборудования для

печатания ассортимент и объем печатных трикотажных изделий

значительно расширился. В широком ассортименте выпускается

бельевой трикотаж, увеличился выпуск женских платьев, блу-

зок, спортивных изделий с печатным рисунком. Печатание мо-

жет осуществляться как на полотнах, так и на изделиях.

Предназначенное для печатания полотно подвергается обра-

ботке по следующей технологической цепочке:

Подготовка к печатанию включает в себя отваривание,

беление, сушку-ширение для основовязаных полотен или сушку я

каландрование для кругловязаных полотен.

Печатание, или нанесение рисунка на полотно, может быть

осуществлено различными способами. Самый старый способ пе-

чатания — ручная набивка — выполняется с помощью деревян-

ных форм или специальных шаблонов. Этот способ малопроиз-

водителен и дорог, поэтому применяется очень редко — только

для производства высокохудожественных изделий (в шерстяной

промышленности — платков, в трикотажной промышленности —

4yj]!0K и верхних трикотажных изделий).

При аэрографном способе рисунок наносят путем распыления

раствора красителя через трафарет. Он также является малопро-

изводительным и используется только для печати по штучным

изделиям. Достоинством аэрографного способа является возмож-

ность получения художественных эффектов, которые практически

невозможно получить другими способами. Этим способом, напри-

мер, можно имитировать рисунок натурального меха на искус-

ственном мехе.» В трикотажной промышленности аэрографный

способ практически не применяется.

Большой интерес представляет способ полихроматического

крашения, который имеет некоторое сходство с аэрографным

способом. Способ полихроматического крашения заключается

в разбрызгивании растворов красителей через сопла. Капельки

растворов, перекрывая друг друга, дают оригинальные колори-

стические эффекты.

Интересный способ печатания — внитон — разработан, во

Всесоюзном научно-исследовательском институте трикотажной

промышленности (ВНИИТП). Загущенная печатная краска

наносится с помощью сопел. Затем при прохождении полотна

через жало валов в зависимости от степени прижатия печатная

краска расплющивается и образуется хаотический рисунок. Этот

способ еще не получил распространения.

В трикотажной промышленности наиболее широкое распро-

странение получила печать с помощью сетчатых шаблонов. Для

этой печати используются машины двух типов: с плоскими и с

цилиндрическими сетчатыми шаблонами. У машин первого типа

шаблон представляет собой прямоугольную раму, на которую

натянута капроновая сетка с определенным числом отверстий

на единицу площади (номер сита). Размер рамы определяется

шириной полотна и раппортом рисунка. Рисунок наносят на сетку

и покрывают ее непроницаемой для краски лаковой пленкой так,

что участки, не закрытые пленкой, образуют рисунок. В этих

местах печатная краска свободно проходит через сито на полотно

при протирании ее с помощью ракли.

Машина для печатания сетчатыми шаблонами (рис. 25) со-

стоит из заправочного устройства 1, стола 2, представляющего

собой замкнутую конвейерную ленту, сетчатых шаблонов 3, ра-

кельного устройства 4\ устройства для приклеивания полотна

к конвейерной ленте; моечной машины для очистки ленты 5 кон-

вейера.

Трикотажное полотно через заправочное устройство заправ-

ляется в машину и с помош^ью водорастворимого клея приклеи-

вается по ширине к конвейерной ленте для предотвращения

смещения в процессе печатания. Конвейер перемещает трико-

тажное полотно вдоль печатного стола, подводя его под шабло-

ны. В момент останова конвейера шаблоны автоматически опус-

каются на полотно, включаются механизмы привода движения

ракель. Делая один-два прохода, ракля протирает печатную

краску через сито шаблона.

По окончании работы ракли шаблоны поднимаются и трико-

тажное полотно перемещается на величину раппорта по направ-

лению к следующему шаблону. Число шаблонов может быть

1—8 в зависимости от числа печатных красок (сложности рисун-

ка) . По окончании печати полотно снимается с конвейерной

ленты и поступает в сушильную камеру 6, где высушивается и

укладывается в тележку. Сушка необходима для предотвраще-

ния смазывания рисунка при транспортировании к зрельнику и в

процессе хранения. i

Достоинством машин с плоскими сетчатыми шаблонами явля-

ется простота изготовления шаблонов, высокое качество печат-

ных полотен, достаточно широкие возможности по виду рисунков,

выбору величины раппорта и т. д.

Однако печатание плоскими сетчатыми шаблонами имеет и

ряд недостатков, основными из которых являются большая (20—

30 м) суммарная длина печатного стола, определяемая макси-

мальной длиной раппорта и максимальным числом цветов, на

которые рассчитана машина, и сравнительно невысокая произ-

водительность (максимальная скорость печати не превышает

12 м/мин, а минимальная равна 6 м/мин; скорость зависит от

вида и сложности рисунка) вследствие* затрат времени на

останов, опускание шаблонов, работу ракли. Кроме того, на этих

машинах нельзя наносить рисунок с непрерывными продольными

полосами.

г 2 S 1 S

Рис. 25. Печатная машина с плоскими сетчатыми шаблонами

Наличие этих существенных недостатков машин с плоскими

сетчатыми шаблонами дало толчок к созданию машин с цилинд-

рическими сетчатыми шаблонами. Одним из основных достоинств

печатания цилиндрическими сетчатыми шаблонами является то,

что такой шаблон печатает непрерывно, а это позволяет значи-

тельно увеличить производительность оборудования. Средняя

скорость печатания полотна 50—60 м/мин в зависимости от вида

рисунка. Уменьшается габарит машины благодаря значительно-

му уменьшению длины печатного стола.

Основой цилиндрического шаблона является бесшовный по-

лый цилиндр из хромоникелевой сетки толщиной 0,1 мм с раз-

личным числом отверстий на единице площади. Внутри шаблона

расположена ракля, продавливающая печатную краску через

отверстия при вращении шаблона.

Перед нанесением рисунка цилиндр тщательно очищают от

грязи и жира, поверхность цилиндра покрывают слоем свето-

чувствительного лака, накладывают на него негатив рисунка и

освещают для засвечивания. После засвечивания и проявления

удаляют незатвердевший на неэкспонированных участках лак.

Для этого цилиндр промывают. /

Подача печатной краски внутрь цилиндрического шаблона

осуществляется с помощью шлангов. Дозировка печатной кра-

ски автоматически регулируется уровнем печатной краски в

самом цилиндрическом шаблоне. Конструкция ракель при этом

может быть различной. Одним из интересных технических

решений является применение магнитной ракли, применяемой на

печатных машинах фирмы «Циммер» (Австрия).

На трикотажных предприятиях СССР используются машины

в основном модели 2D3 фирм «Сторк» (Нидерланды-) и «Цим-

мер». Схема заправки у этих машин одинаковая, а отличаются

они главным образом конструктивными особенностями. Полотно,

так же как и в случае печати плоскими сетчатыми шаблонами,

приклеивается по ширине к конвейерной ленте и перемещается

с ней.

На машинах с цилиндрическими шаблонами можно печатать

как рисунки с тонкими контурами, так и грунтовые рисунки с

большой степенью заполнения площади полотна. При этом не

возникает такая проблема, как отрыв полотна от поверхности^

стола вместе с шаблоном при печатании тонких легких трикотаж-

ных полотен из синтетических нитей, как это часто бывает при

печатании плоскими сетчатыми шаблонами. Высокая производи-

тельность рассматриваемых машин обусловлена также легко-

стью перехода с одного рисунка на другой, так как на замену

шаблона требуется всего несколько минут.

После печатания полотна поступает в сушильную машину.

Обычно сушильные машины непосредственно примыкают к пе-

чатной машине (сагрегированы с ней). Конструкция сушилки в

значительной степени зависит от типа печатной машины. Напри-

мер, в случае печатания на машинах с плоскими сетчатыми

шаблонами, у которых скорость печатания относительно неве-

лика, мошность сушилки небольшая и заправочная длина по-

лотна в сушильной машине невелика. Машины с гравированными

валами или цилиндрическими сетчатыми шаблонами, имеющие

значительно большую скорость печатания, требуют высоко-

производительных сушилок для обеспечения высококачественной

сушки напечатанных полотен, особенно в случае грунтовых

рисунков.

В процессе сушки полотно обдувается горячим воздухом,

подаваемым через сопла. Нагревание воздуха осуществляется в

паровых или электрокалориферах. Температура подаваемого

воздуха 90—130 °С в зависимости от вида полотна, типа рисунка,

класса применяемых красителей.

Очень важными являются условия транспортирования напе-

чатанного полотна в сушильной машине. Во избежание его вы-

тягивания в трикотажной промышленности используют сушиль-

ные машины, в которых полотно в сушильной камере транспор-

тируется на транспортирующей ленте. Это, например, сушильные

машины фирм «Бузер» (Швейцария) и «Сторк» (Нидерланды).

Запаривание представляет собой кратковременную влажно-

тепловую или термическую обработку после печатания. Для

прочной фиксации нанесенного в процессе печатания красителя

требуется дальнейшая тепловая обработка, условия которой за-

висят* от вида волокна и класса красителей, применяемых для

печатания. Чаще обработку проводят в среде насыщенного пара.

В процессе запаривания пленка печатной краски, находящей-

ся на поверхности трикотажного полотна, набухает и создаются

условия сначала для диффузии красителя в самой пленке к

поверхности волокна, потом для адсорбции красителя его внеш-

ней поверхностью, для диффузии, красителя внутрь волокна и,

наконец, для фиксации красителя на активных центрах внутри

волокна. В целом физико-химические процессы, протекающие в

процессе печатания, аналогичны процессам, протекающим при

крашении. Поэтому при запаривании происходит ряд химических

превращений (восстановление, окисление, химическое взаимо-

действие и т. д.) в соответствии с требованиями технологии

при использовании красителей того или иного класса.

Запаривание проводят в специальном оборудовании: запар-

ных аппаратах или зрельниках. Для запаривания трикотажных

полотен используют два типа запарного оборудования: периоди-

ческого действия (аппараты котлового типа) и непрерывного

действия, из которых наибольший интерес представляют петле-

вые зрельники (рис. 26).

Рис. 26. Петлевой зрель-

ник фирмы «Ариоли»

На трикотажных предприятиях СССР в основном используют

зрельники непрерывного действия фирм «Ариоли» (Италия) и

• «Сторк» (Нидерланды). Это завесные петлевые зрельники, в ко-

торых полотно навешивается на планки /, закрепленные на двух

бесконечных транспортирующих цепях 2, и в таком виде тран-

спортируется через запарную камеру. Очень важным узлом таких

зрельников является завесной механизм, или механизм петле-

образования, который должен обеспечить требуемую заправку

полотна в зрельник, так чтобы полотно располагалось ровными

свободными петлями. Подвешенное полотно находится лишь под

действием собственной силы тяжести. Длину полотна в петлях

можно регулировать и тем самым уменьшать опасность его

вытягивания, что очень важно для тонких полотен и полотен из

текстурированной нити. Осторожно, без натяжения, полотно

должно выбираться из машины выборочным устройством.

представляет собой прямоугольную камеру, хорошо

ГТволированную от окружающей среды. В запарную камеру

подается насыщенный или перегретый пар или, в отдельных слу-

чаях, горячий воздух. Во избежание капели, являющейся след-

ствием конденсации пара на стенках и потолке камеры и приво-

дящей к образованию брака, стенки и потолок обогревают.

Постно подается в узкую щель.

ЗОчень интересна конструкция зрельника фирмы «Арйоли».

(Этот зрельник представляет собой камеру, открытую снизу (пере-

вернутая коробка). Пар подается через боковые стенки и пото-

лок зрельника и через отверстие в потолке поступает в запарную

камеру. Пар обрабатывает полотно, заполняя камеру. Опускаясь

вниз, он вытесняет воздух и продукты, выделяющиеся из полотна

и печатной краски в процессе запаривания. Чтобы пар не выхо-

дил через дно наружу, .в помещение цеха, внизу расположены

отсасывающие щели.

Зрельники фирм «Сторк» и «Ариоли» выпускаются в различ-