Таким образом, все вышеприведенные данные свидетельствуют о том, что применение электрических полей высокой частоты для отверждения термореактивных композиций является перспективным, высокоэффективным направлением переработки, которое может быть использовано в различных технологических процессах получения полимерных материалов и изделий.

Новое ультрафиолетовое термическое оборудование и его использование для обработки тканей

Разработано и изготовлено новое универсальное ультрафиолетовое термическое оборудование, обеспечивающее комбинированную обработку текстильных материалов УФ и ИК излучениями в диапазоне длин волн 300-1200 нм [9]. Проведенные испытания показали возможность использования оборудования для осуществления фотохимической технологии колорирования тканей кубозолями, а также для термообработки тканей в традиционных операциях крашения и отделки.

В результате проведенных исследований разработан новый тип терморадиационного оборудования, представляющего собой малогабаритную ультрафиолетовую термическую камеру (УФТК). Важным отличием УФТК от существующего терморадиационного оборудования является то, что в его конструкции применены в качестве источников оптического излучения дуговые ксеноновые трубчатые лампы типа ДКСТ. Достоинства ксеноновых ламп заключаются в том, что они экологически чисты, взрывобезопасны и при горении не вызывают образования озона. В техническом аспекте сильной стороной ксеноновых ламп является безинерционность: у них отсутствует период разгорания, а коэффициент мощности сети близок к единице. Следует особо отметить другое важное преимущество ксеноновых ламп - их спектр излучения включает в себя УФ, видимую и ИК области (рис. 1). Они являются одним из наиболее интенсивных источников УФ, видимого и ИК излучения. Это обусловливает принципиальную возможность применения разработанного оборудования как для осуществления фотохимических процессов, основанных на воздействии на материал УФ излучения, так и для традиционных термических процессов, предусматривающих тепловую обработку тканей ИК излучением.

Изготовлено два экспериментальных образца УФТК на номинальную ширину 140 и 180 см, которые установлены и прошли стадию промышленных испытаний на текстильных фабриках Ивановского региона.

Установлено положительное влияние интенсификатора – гидросульфита натрия на результаты крашения х/б ткани в цвет "хаки", которое проявляется в заметном увеличении насыщенности окраски ткани. Наблюдается смещение цветового тона окраски ткани в желтую область, что свидетельствует об интенсификации процесса фотопроявления кубозоля золотисто-желтого ЖХ.

Наиболее целесообразным как с технологической, так и с технико-экономической точек зрения является применение созданного УФ оборудования для осуществления упрощенного одностадийного способа крашения хлопколавсановых тканей кубозолями.

Разработанное УФ оборудование обеспечивает однотонное закрашивание хлопкового и лавсанового волокон смесовой ткани, а также равномерное крашение ткани по ширине полотна

Следует отметить, что по сравнению с наиболее распространенным двухстадийным способом крашения хлопкополиэфирных тканей смесью дисперсных и кубовых красителей, который реализуется с помощью двух поточных линий: крашения и сушки типа ЛКС и крашения, сушки и термообработки типа ЛКСТ, УФ способ позволяет сократить число необходимых технологических стадий с 8-и до 4-х за счет исключения из технологической цепочки энергоемких операций предварительной сушки, термообработки и запаривания ткани и соответствующего оборудования для их реализации. Как показал технико-экономический расчет, применение УФ оборудования обеспечивает снижение удельных расходов электроэнергии, пара и воды, соответственно, в 3,7; 3,9 и 3,6 раза, а занимаемых площадей под оборудование и металлоемкости - в 1,4 и 2 раза.

Как отмечалось выше, ксеноновые лампы являются интенсивным источником ИК излучения, что позволяет использовать разработанное оборудование для термической обработки тканей в процессах крашения, печати и заключительной отделки [9].

Инфразвуковые технологические аппараты

Инфразвуковые аппараты (от лат. infra - ниже, под), машины или устройства, в которых для интенсификации технологических процессов в жидких средах используются низкочастотные акустические колебания (собственно инфразвуковые частотой до 20 Гц, звуковые частотой до 100 Гц) [10]. Колебания создаются непосредственно в обрабатываемой среде с помощью гибких излучателей различной конфигурации и формы или жестких металлических поршней, соединенных со стенками технологических емкостей через упругие элементы (напр., резиновые). Это дает возможность разгрузить от колебаний источника стенки инфразвуковых аппаратов, значительно уменьшает их вибрацию и уровень шума в производственных помещениях. В инфразвуковых аппаратах, как и в вибрационных и пульсационных аппаратах, возбуждаются колебания с большими амплитудами (от единиц до десятков мм). Однако малое поглощение инфразвука рабочей средой и возможность ее согласования с излучателем колебаний (подбор соответствующих параметров источника) и размерами аппаратов (для обработки заданных объемов жидкости) позволяют распространить возникающие при воздействии инфразвука так называемые нелинейные волновые эффекты на большие технологические объемы. Благодаря этому инфразвуковые аппараты принципиально отличаются от ультразвуковых, в которых жидкости обрабатываются в небольшом объеме. В инфразвуковых аппаратах реализуются следующие физические эффекты (один или несколько одновременно): кавитация, высокоамплитудное знакопеременное и радиационное (звукового излучения) давления, знакопеременные потоки жидкости, акустические течения (звуковой ветер), дегазация жидкости и образование в ней множества газовых пузырьков и их равновесных слоев, сдвиг фаз колебаний между взвешенными частицами и жидкостью. Эти эффекты значительно ускоряют окислительно-восстановительные, электрохимические и другие реакции, интенсифицируют в 2-4 раза промышленные процессы перемешивания, фильтрования, растворения и диспергирования твердых Материалов в жидкостях, разделения, классификации и обезвоживания суспензий, а также очистку деталей и механизмов и т.д. Применение инфразвука позволяет в несколько раз снизить удельную энерго- и металлоемкость и габаритные размеры аппаратов, а также обрабатывать жидкости непосредственно в потоке при транспортировании их по трубопроводам, что исключает установку смесителей и др. устройств. Одна из наиболее распространенных областей применения инфразвука - перемешивание суспензий посредством, например, так называемых трубных инфразвуковых аппаратов. Такая машина состоит из одного или нескольких последовательно соединенных гидропневматических излучателей и загрузочного устройства (рис 2) [11].

Рис. 2. Инфразвуковой аппарат для перемешивания суспензий:

1 - мембранный излучатель колебаний; 2 - модулятор сжатого воздуха; 3 - загрузочное устройство; 4 - компрессор.

Модулятор распределяет воздух таким образом, что каждая из двух цилиндрических резинокордных мембран излучателя колеблется в противофазе с соседней. Жидкость подается внутрь аппарата, где подвергается воздействию мощных низкочастотных колебаний, которые трансформируются в поперечные и продольные колебания частиц жидкости. Например, при подготовке в данном аппарате к флотации минеральной пульпы под действием инфразвука происходят мелкодисперсное эмульгирован