Сушка является самым распространенным технологическим процессом красильно-отделочного производства. На многих от­делочных фабриках сушильное оборудование занимает прибли­зительно до 30 % производственных площадей, потребляет до 40 % всего расходуемого тепла и до 30 % электроэнергии. Одним из эффективных способов снижения затрат на сушку явля­ется механическое удаление влаги, при котором почти в 40 раз меньше расходуется энергии и примерно в 5 раз дешевле обхо­дится весь процесс. Волокнистый материал в зависимости от его природы и вида изделия способен удерживать до 350 % влаги, поэтому понятна высокая экономичность частичного удаления влаги механическим путем перед сушкой.

В красильно-отделочном хлопчатобумажном производстве наибольшее распространение получило механическое обезвожи­вание с помощью валковых машин и некоторое распростране­ние—обезвоживание с помощью отсосных машин.

1. О СВЯЗИ ВЛАГИ С ВОЛОКНОМ

Для правильного построения процессов отжима и сушки сле­дует учитывать факторы связи влаги с волокном.

Волокнистый материал представляет собой капиллярно-по­ристое тело, микроструктура которого состоит из аморфных и кристаллических участков. Все это определяет многообразие ви­дов связи волокна и влаги. Как было показано П.А. Ребиндером, между влагой и материалом устанавливаются следующие формы связи: химическая, физико-химическая и физико-меха­ническая. Химически связанная влага удерживается материа­лом очень прочно и обычной сушкой не удаляется. Наиболее легко удаляется механически связанная влага. Различают влагу макрокапилляров, которая удаляется не только сушкой, но и механическими способами, и влагу микрокапилляров. Фи­зико-химическая связь влаги с волокном может включать два вида влаги, имеющих различную прочность связи с материа­лом: адсорбционно-связанную и осмотически связанную (влагу набухания); механическим способом ни один из этих видов влаги не удаляется.

При рассмотрении связи влаги с текстильными волокнами обычно выделяют три ее вида: гигроскопическую, капиллярную и грубокапиллярную.

Гигроскопическая влага сорбируется волокном из окружающего воздуха и прочно удерживается волокном; ее удаление возможно при сильном пересушивании волокнистого материала, которое нежелательно, так как волокно становится жестким, хрупким частично утрачивает свойства смачивания.

Капиллярной называют влагу, содержащуюся в порах набухшего во­локна, поэтому она содержит асмотически связанную влагу. В зависимости от природы волокна ее содержание может доходить до 40 %. Удалять капилляр­ную влагу нужно сушкой.

Грубокапиллярная влага свободно обволакивает волокно или находится в капиллярах между волокном и нитями. Эту влагу в значительном количе­стве можно удалить механическим способом. Попытки снижения влажности механическим способом до уровня влаги набухания могут привести к по­вреждению волокнистого материала.

? ??????????? ???????? ?????????? ????? ???????? ????? ?????, ???????????? ?? ??????? ????? ????????? ?????? ????????. ????? ?????????, %,

где Gм—масса влажной ткани; Gа.с.—масса абсолютно сухого волокна.

Этот показатель часто используется в производственной практике, в особенности в фабричной лаборатории, когда кон­тролируют величину и ровноту отжима на валковых машинах. Кроме того, в практике используют также понятие «степень отжима», которое иногда отождествляют для упрощения с поня­тием «влажность ткани». Но эти понятия не тождественны, по­тому что степенью отжима называют отношение приращения массы отжатого материала к массе воздушно-сухого волокни­стого материала (а не абсолютно сухого), которую он имел до пропитывания. Тогда степень отжима, %,

где Gв.с — масса воздушно-сухого волокнистого материала.

Между влажностью и степенью отжима существует отношение,%,

W₂ =W_отж (1+W₁ /100)+W₁ , (3)

где W₁ – первоначальная влажность воздушно-сухой ткани, W­₂ – после пропитывания,

W­₂ >W_отж.

Зависимость между влажностью и степенью отжима при пропитывании тканей химическими растворами, плотность ко­торых больше единицы, еще более усложняется. Показатель степени отжима ткани включает в себя массу не только воды, но и химиката. В этом случае степень отжима, %,

(4)

где -- отношение, показывающее массовое содержание химикатов в растворе, определенное по отношению к растворителю; a=l+W₁ /100.

В условиях производства можно определить методом взвеши­вания массу ткани до и после пропитывания и рассчитать влаж­ность, решив уравнение относительно W₂ :

(5)

2. ОТЖИМНЫЕ МАШИНЫ

Отжимными называются отделочные машины, служащие для механического удаления влаги из текстильных материалов пу­тем отжима их между вращающимися валами. Встречаются жгутоотжимные машины и отжимные машины для полотна.

Отжимы тканей жгутом между валами с обычными резино­выми покрытиями не обеспечивают равномерного распределения остаточной влаги по ширине полотна, так как жгут хорошо отжимается только в утолщенной его части и плохо — по краям, которые попадают в просвет жала валов. Отжим жгута будет несколько равномернее, если вал покрыть мягкой резиной, но в этом случае нельзя применять высокие удельные давления, которые мягкое покрытие не выдерживает. Нужно иметь в виду, что при высоких удельных давлениях при отжиме тканей жгу­том возникает опасность образования заломов.

Отжимные машины для полотна , известные под названием «водяные или отжимные каландры», получили широ­кое распространение для отжима хлопчатобумажных и льняных тканей. В их состав входят один металлический и один или два эластичных и в то же время упругих вала, способных вы­держивать повышенные нагрузки удельного давления. Таким эластичным валом является наборный вал, изготовленный из прессованной хлопчатобумажной ткани (или путанки) или из джутового волокна, который легко выдерживает удельное дав­ление до 100 кН/м. Степень отжима зависит главным образом от удельного давления, жесткости покрытия, скорости прохож­дения ткани, температуры отжимаемой жидкости, свойств тек­стильного материала и его связи с влагой. Чем выше скорость продвижения ткани, тем меньше степень отжима. Перед отжимом ткань рекомендуется промывать в горячей воде при темпе­ратуре не менее 40—50 °С; в это случае хорошо разглажива­ются складки и заломы, которые могли образоваться при лежке жгутов ткани в ящиках. Горячая вода имеет меньшую вязкость и легче отжимается.

Отжимные машины бывают с пневматическими, гидравличе­скими и рычажно-грузовые прижимами. Последние устарели и теперь не выпускаются. Bыпускаются двухвальные отжимные машины KB с рабочими ширинами 1200, 1800 и 2200 мм для индивидуальной работы и для работы в составе линий.

Рис. 1. Схема отжим­ной машины для полот­на КВ-120

На рис. 1, а показана схема отжимной машины КВ-120 для полотна, в состав которой входят ванна, отжимные валы, выборочное устройство и жгуторасправитель. При работе в со­ставе линии выборочное устройство снимается, модернизируется привод и вводятся механизмы для агрегирования каландра с другими машинами.

Отбеленная ткань жгутом по кольцам поступает на жгуто­расправитель и последовательно проводится через било 1, тканерасправители 2, текстильный лоцман 3, жгутоуловитель 4. Расправленное полотно выбирается вальяном 5 и подается в ванну 10, в которой прополаскивается теплой водой, расправ­ляется окончательно на винтовых тканерасправителях 9 и по­ступает в жало отжимных валов. Вал 7 имеет неподвижную ось вращения, является приводным и имеет медную рубашку, а вал 8— наборный джутовый—установлен на рычагах // (рис. 1,6), закрепленных в рамах машины. Валы установлены в горизонтальной плоскости, а рычаги под действием пневматических механизмов поворачиваются, обеспечивая прижим или разведение валов.

Выборочное устройство представляет собой вращающийся подвижной барабанчик 6, установленный на остове так, что по на­правляющим рамы он передвигается вперед и назад (величина хода 1000 мм), обеспечивая автоматический ход по всей длине тележки.

Машины с рабочей шириной 2200 мм дают возможность устанавли­вать жгуторасправитель в двух модификациях: для одного полотна с двумя билами или для двух полотен с двойным билом и двумя лоцма­нами. Скорость движе­ния ткани достигает 100—180 м/мин, а при агрегировании машин она соответствует техни­ческой характеристике линии. Степень отжима составляет 70—90%. На отжимных машинах пре­дусмотрены автоматиче­ское регулирование, кон-роль температуры в ван­не, контроль давления сжатого воздуха в пневмосистеме, останов машины в случае обрыва ткани или прохождения не расправленного жгута и др. Главный привод машины, приводы жгуторасправителей и баранчиков выборочного устройства выполнены от электродвига­телей переменного тока.

При работе на отжимных машинах необходимо контролиро­вать равномерность прижима с помощью манометров давления и путем лабораторного контроля влажности отжимаемой ткани с правой и левой сторон.

3.ОБЕЗВОЖИВАНИЕ С ПОМОЩЬЮ ВАКУУМА И СЖАТОГО ВОЗДУХА

Вакуумные отсосные машины применяются для обезвожива­ния тканей с легкоповреждаемой структурой, в том числе и хлопчатобумажных (ворсоразрезных). Таким способом можно получить степень отжима 90—100 %. Обезвоживание тканей осу­ществляется на отсосных машинах пропусканием расправлен­ного полотна над всасывающим соплом отсосной трубы, в кото­рой с помощью вакуум-насоса создается разрежение. Отсасы­ваемая влага через торцы труб отводится на фильтрующее устройство, поступает в сборник и удаляется.На рис. 2 представлены вакуум-отсосные устройства с двумя типами сопел: щелевыми (а)— для средних и тяжелых тканей

Рис. 2. Вакуум-отсосные устрой­ства с двумя ти­пами сопел:

а — щелевое; б — сетчатое

и сетчатые (б)— для легких тканей. Вакуум-цилиндры 1 отса­сывающих устройств имеют щелевые сопла 2, которые покрыты резиновыми фартуками из эластичной пленки, закрепленными на валиках 3, что улучшает эффективность обезвоживания. Чтобы уменьшить подсос воздуха между соплом и перфориро­ванным цилиндром (см. рис. 2,6), в пазах устанавливают ре­зиновые прокладки 4, которые прижимаются специальными пружинками к внутренней поверхности перфорированного ци­линдра 5. Последний вращается вокруг сопла и способствует снижению натяжения ткани.

--> ЧИТАТЬ ПОЛНОСТЬЮ <--