Теоретическое обоснование и разработка технологии подготовки хлопчатобумажного трикотажа с целью улучшения качества выпускаемой продукции

Содержание

Актуальность проблемы. В современных условиях, учитывая рост рыночных отношений и новые методы хозяйствования, а также нарастающую жесткую конкуренцию между текстильными предприятиями в условиях повышения требований к качеству и внешнему оформлению текстильных изделий, имеет место тенденция к поиску новых решений проблемы разработки эффективных способов отделки выпускаемых изделий, т.к. именно этот этап обработки является завершающим в производстве текстильных материалов и, поэтому, во многом определяет их конкурентоспособность. Эта проблема осложняется еще и экономическими аспектами, а именно, возросшей в последнее время стоимостью сырья, многих реактивов и текстильно-вспомогательных веществ (ТВВ), а также машин и оборудования, используемых в отделочном производстве. В научно-производственной сфере ведется поиск и разработка новых технологических цепочек с применением эффективных отделочных композиций на основе как импортных, так и отечественных препаратов.

На первом этапе отделки целлюлозных текстильных материалов их освобождают от природных и технологических примесей и подвергают белению с помощью кислородсодержащих окислителей. От полноты удаления всех видов примесей и достигаемой белизны существенно зависят эксплуатационные свойства текстильных материалов и возможность получения качественной окраски при их последующем крашении.

На современных трикотажных предприятиях с целью повышения стабильности работы вязальных машин проводят парафинирование нитей путем их натирания твердым парафином или пропитки парафино-стеариновой эмульсией. Удаление парафина с трикотажных полотен в процессе их отваривания представляет большие трудности. Используемые в настоящее время составы варочных растворов не позволяют полностью удалить весь парафин с трикотажного полотна, что приводит к снижению его капиллярных свойств, а при последующем крашении к не-прокрасам в местах осаждения парафина. В связи с этим в данной работе 5 на основе математического моделирования процесса отварки целлюлозных текстильных материалов, исследования кинетики удаления природных и технологических примесей с хлопчатобумажного волокна, изучения изменения пористости волокна под влиянием щелочных растворов поверхностно-активных веществ, осуществлен выбор новых ТВВ, обладающих комплексом смачивающих и эмульгирующих свойств, введение которых в варочный раствор, позволило устранить вышеизложенные недостатки.

Работа выполнялась по заданию ООО «Панинтер» СРГП на базе краен л ьно-отдел очного цеха предприятия.

Целью работы является разработка научно обоснованных технических и технологических решений по созданию технологии подготовки хлопчатобумажных трикотажных полотен, обеспечивающей достижение капиллярности и белизны необходимых для получения высококачественной окраски при последующем крашении прямыми, активными и кубовыми красителями.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1.Изучено влияние поверхностно-активных веществ (ПАВ) различного строения на:

— изменение пористости хлопчатобумажного волокна и как следствие этого на изменение его капиллярности-

— полноту удаления жировосков-

— изменение смачиваемости поверхности хлопчатобумажного волокна-

— изменение белизны хлопчатобумажного трикотажного полотна после отварки и последующей отбелки-

— качество окраски хлопчатобумажного трикотажного полотна при последующем крашении прямыми, активными и кубовыми красителями.

2. Обоснован выбор ПАВ, обеспечивающих необходимые для получения качественной окраски при последующем крашении показатели капиллярности и белизны. 6

3. Разработана технология проведения подготовки хлопчатобумажных трикотажных полотен к крашению с использованием эффективных ПАВ.

Научная новизна. Теоретически и экспериментально обоснована эффективность использования смеси анионоактивных и неионогенных ПАВ на основе изопропанола с конденсирующими добавками для освобождения х/б волокон от природных и технологических примесей. Установлено влияние ПАВ на изменение радиусов макро (rmax) и микропор (rmin) хлопчатобумажного волокна. Показано, что расчетные величины соотношения радиусов пор (rmin/rmax), угла поверхностного натяжения (Cos &) и капиллярность (Кэ) позволяют судить о преимущественном удалении природных или технологических примесей с волокна.

Практическая ценность работы и реализация результатов исследований. На основе исследованных ПАВ разработан состав парафино-стеариновой эмульсии, отличающийся устойчивостью при хранении в процессе эксплуатации- разработаны составы варочных растворов для хлопчатобумажных трикотажных полотен, при использовании которых достигаются показатели капиллярности и белизны, необходимые для достижения высокого качества их окраски при последующем крашении прямыми, активными и кубовыми красителями без предварительного беления и после отбелки. Обоснована целесообразность применения препарата, состоящего из смеси анионоактивных и неионогенных ПАВ на основе изопропанола с конденсирующими добавками, для достижения максимальной степени очистки х/б трикотажных полотен от различных видов загрязнений. Разработанная в результате проведенных исследований технология подготовки хлопчатобумажных трикотажных полотен к крашению и составы варочного и белящего растворов испытаны на красильно-отделочном производстве ООО «Панинтер» СРГП, о чем свидетельствует акт о производственных испытаниях (см.

приложение).

Равноценные по величине эффективной капиллярности результаты можно получить при значительном снижении концентрации NaOH в вароч7 ном растворе при условии введения в него сильного комплексообразова-теля (ОЭДФ) взамен силиката натрия.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в диссертации базируется на применении фундаментальных физико-химических законов, корректных теоретических и экспериментальных исследований, соответствием лабораторных и производственных испытаний, использованием современных средств и методов измерения, положительными результатами внедрения разработанной технологии в кра-сильно-отделочном производстве ООО «Панинтер» СРГП.

Методы исследования. В работе были использованы хлопчатобумажное трикотажное полотно арт.17, различные поверхностно-активные и текстильно-вспомогательные вещества, прямые, активные и кубовые красители, а также другие реагенты, строение и свойства которых приведены в методической части диссертации.

Задачи, поставленные в настоящей работе, решались теоретическими и экспериментальными методами.

Расчет радиусов пор, капиллярность и смачиваемость производился на 486 IBM PC/IT (программа «Kapillar»).

Колористические характеристики оценивались на приборе «Texflash» фирмы Datacolor.

Белизна х/б трикотажного полотна определялась в единицах ISO на приборе «Texflash» фирмы Datacolor.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции Текстиль-98″ «Современная технология и оборудование текстильной промышленности» (24−25 ноября 1998 г, МГТА им. А. Н. Косыгина, Москва) и на II Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы химии и химической технологии»,"Химия-99″ (Иваново, 11−13 мая 1999 г.)

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 печатных работ, из них 2 тезисов докладов. 8

1. Желтова H.A., Булушева Н. Е. Влияние состава варочного раствора на качество подготовки хлопчатобумажных трикотажных полотен к крашению //Технология текстильной промышленности, 1999. — N1. -С. 68−71.

2. Желтова H.A., Фетисов В. В., Булушева Н. Е. Влияние ПАВ на полноту удаления парафиностеариновой эмульсии в процессе отварки хлопчатобумажных трикотажных полотен // Технология текстильной промышленности, 1999. — N2. -С. 59−62.

3. Желтова H.A., Фетисов В. В., Булушева Н. Е. Исследование влияния состава различных парафиностеариновых эмульсий на их устойчивость к различным физико-химическим воздействиям// Технология текстильной промышленности, 1999. — N3. -С. 68−71.

4. Желтова H.A., Маслова В. А., Булушева Н. Е. Влияние условий подготовки на колористический выход разных классов красителей при крашении х/б текстильных материалов // Тезисы докладов I) Международной научно-технической конференции «Актуальные проблемы химии и химической технологии «ХИМИЯ-99».- Иваново, 1999.-С. 192.

5. Желтова H.A., Фетисов В. В., Булушева Н. Е. Исследование влияния состава различных парафиностеариновых эмульсий на их устойчивость к различным физико-химическим воздействиям// Тезисы докладов научно-технической конференции «Современная технология и оборудование текстильной промышленности иТекстиль-98».-М.:МГТА, 1998. -С. 32.

Объем и структура диссертационной работы. Диссертационная работа представлена на 111 машинописных страницах и содержит 27 таблиц, 12 рисунков и 46 наименований библиографических ссылок и

приложение. Диссертационная работа состоит из введения, литературного обзора, методической части, пяти разделов экспериментальной части, выводов и списка литературы.