Автоматическое регулирование концентрации раствора кислоты в процессе карбонизации шерсти

. Учитывая ограниченные финансовые возможности предприятий, необходимо также решение ряда вопросов на правительственном уровне. Среди них:) восстановить льготы по НДС

Автоматическое регулирование концентрации раствора кислоты в процессе карбонизации шерсти

Дипломная работа

Разное

Другие дипломы по предмету

Разное

Сдать работу со 100% гаранией
-10 - 1,5 г/л при температуре 12-25°С и времени пропитывания на содержание кислоты (по данным ЦНИИ Шерсти, В.М. Шеришев) показано в таблице 2.1.

 

Таблица 2.1 − Влияние концентрации раствора и времени

пропитывания на содержание кислоты в шерстяных и целлюлозных

волокнах

Концентрация раствора, %Время пропитывания, минСодержание кислоты в волокнах, %шерстяныхцеллюлозных3,50,54,151,693,514,341,753,524,911,863,555,671,903,5106,021,915,50,54,601,955,515,372,015,525,662,055,556,382,195,5106,812,667,50,255,522,397,50,55,842,697,516,113,107,5106,77-

Данные, приведенные в таблице 1, показывают, что при концентрации раствора 7,5% вполне достаточно для пропитывания волокнистых отходов 1 мин, а при концентрации 5,5% - 5 мин. С повышением температуры шерсть впитывает кислоту очень интенсивно и химически соединяется с ней, что отражается на качестве волокон. Повышение температуры при замачивании выше 30°С недопустимо.

Продолжительность пропитывания лоскута и волокнистых отходов свыше 10 мин во всех случаях является недопустимой. Это особенно относится к тем случаям, когда лоскут пропитывается кислотой в барках периодического действия, а время пропитывания контролируется недостаточно.

Большое влияние на содержание кислоты в шерстяных волокнах и целлюлозных примесях оказывает смачиватель ОП-10. При добавлении 1,5 г/л ОП-10 почти в 2 раза снижается поверхностное натяжение растворов с серной кислотой, шерстяные волокна и растительные примеси равномерно пропитываются раствором, сокращается длительность замачивания, улучшается отжим из волокнистой массы избытка серной кислоты, уменьшается остаточная влажность шерстяных волокон.

Зависимость поверхностного натяжения раствора с серной кислотой от концентрации смачивателя ОП - 10 приведена в таблице 2.2.

Исследования показали, что пряжа из карбонизированной шерсти, прошедшая замачивание с применением ОП-10, имела более высокий выход из смеси и меньшую обрывность.

 

Таблица 2.2 − Зависимость поверхностного натяжения р-ра с серной

кислотой в зависимости от концентрации смачивателя ОП-10

РастворыПоверхн. натяжение в эрг/см2Смачив. способность р-ров (время погруж.) Серная кислота 4,5%72,7До 3,5 днейТоже, и 0,5 г/л ОП-1040,84 мин 16 секТоже, и 1,0 г/л ОП-1038,61 мин 16 секТоже, и 1,5 г/л ОП-1036,556 секТоже, и 2,0 г/л ОП-1036,544 сек

Обезвоживание. Содержание влаги в шерстяных волокнах перед сушкой имеет большое значение для сохранения их свойств. Лучшее протекание процесса карбонизации достигается при 50 - 55% влагосодержания. При влагосодержании 70% и выше увеличивается содержание кислоты в шерстяных волокнах, что после термической обработки снижает прочность и удлинение волокна. Помимо этого меньшее содержание влаги в шерстяных волокнах перед сушкой имеет большое экономическое значение, так как снижается расход энергии и могут быть уменьшены габаритные размеры сушильной машины.

Отжим кислованного лоскута и отходов. Для лучшего и равномерного просушивания пропитанные в растворе лоскут и волокнистые отходы отжимают. Влажность отжатого шерстяного сырья 70-75%.

При недостаточном удалении избыточного раствора из кислованного лоскута и волокнистых шерстяных отходов, даже при нормальных условиях предварительной сушки и термообработки, резко снижается прочность и удлинение волокон (например, при содержании кислоты в шерсти 15,5% прочность волокон уменьшается с 8,27 до 6,08 гс, а удлинение - с 50,90 до 40,92%) и, что особенно недопустимо, увеличивается щелочная растворимость шерсти (с 10,9 до 39,4%). Поэтому максимальное удаление избыточного раствора из кислованного шерстяного лоскута и волокон является при мокром методе исключительно важным для сохранения свойств волокон.

Разрыхление влажных кислованных волокнистых отходов. Легкое разрыхление и высушивание шерстяных волокон облегчает доступ к ним горячего воздуха. Поэтому в современных карбонизационных установках предусмотрены механизмы для разрыхления перед сушкой кислованного волокнистого материала.

Предварительная сушка (подсушка). Большое значение для протекания процесса карбонизации имеет предварительная сушка шерстяных волокон.

Установлено, что процесс предварительной сушки при низкой температуре (60°С) способствует сохранению природных свойств шерстяных волокон. Предварительную сушку рекомендуется осуществлять с постепенным нарастанием температуры (60, 70, 80, 90°С) до начала термической обработки сырья. Использование высоких температур (80-100°С) в начале предварительной сушки резко снижает физико-механические свойства шерстяных волокон.

При повышении температуры предварительной сушки выше 100°С образуется конденсат (продукт разложения шерстного жира и целлюлозы, называемый «смолкой»), загрязняющий волокнистую массу и сушильную машину.

Термическая обработка. Пропитанные кислотой шерстяные волокна перед поступлением в камеру термической обработки должны иметь определенную влажность. Каждой определенной концентрации кислоты в барках соответствует определенная (критическая) влажность шерстяных волокон. В зависимости от концентрации раствора устанавливается критическая влажность, превышение которой ведет к потере прочности шерстяных волокон. По данным исследований для раствора, содержащего 2,5% кислоты, критическая влажность составляет 50%, для 5%-ного раствора - 40%, для 7,5%-ного - 20%.

Влажность волокон при входе в термическую часть сушилки должна составлять не выше 8-10%; при такой влажности сохраняются свойства шерсти. Продолжительность термической обработки не должна превышать 10-15 мин при температуре 105-110° С. Время сушки и термообработки - не более 50 мин. Волокна шерсти после термообработки имеют влажность 1-2% к абсолютно сухому весу; при этом они содержат до 8% кислоты.

Исследования показывают, что потери прочности волокон после термообработки по отношению к исходным волокнам (без нейтрализации) при правильном проведении процесса составляют от 3 до 7%.

Повреждение шерстяного волокна в связи с изменением температуры прогрева и его длительности изучалось на образцах шерсти по изменению аммиачного числа. Аммиачное число выражается отношением полученного выделенного азота в миллиграммах к весу испытуемой шерсти в граммах. При гидролизе белков в кислотной среде увеличивается содержание аммиака. Относительные количества выделяющегося аммиака характеризуют изменения в шерстяных волокнах. Испытание шерсти, пропитанной 4,25%-ным раствором серной кислоты при 20°С в течение 15 мин, показало следующие результаты в зависимости от температуры и продолжительности прогревания (таблица 2.3).

Как показали исследования ЦНИИ Шерсти, в процессе карбонизации наибольшие изменения претерпевает чешуйчатый слой шерстяных волокон. Сила трения волокон мериносовой шерсти 64K против чешуек снижается с 2,94 до 2,13 гс, а по чешуйкам - с 0,34 до 0,31 гс. Чем выше концентрация раствора серной кислоты и продолжительнее время пропитывания, тем больше степень повреждения чешуйчатого слоя шерстяных волокон.

 

Таблица 2.3 − Значение аммиачного числа в зависимости от состояния

волокон шерсти

Состояние волокон шерстиАммиачное числоНе карбонизированные волокна0,15Карбонизированные волокна с длительностью прогрева 15 мин, при температуре99°С0,25110°С0,36121°С0,47Карбонизированные волокна при температуре 105°С и прогреве в течение5 мин0,2315 »0,3230 »0,46

Удаление остатков растительных примесей. В результате термической обработки целлюлозные примеси, как правило, обугливаются полностью.

Для удаления остатков растительного сора карбонизированный лоскут и волокнистые отходы пропускают через ряд пар стальных рифленых цилиндров, имеющих повышающуюся скорость по ходу продукта, а затем протрепывают на разрыхлительном спиральном волчке.

Имеющаяся при этом минимальная влажность шерстяных волокон (2-3%) позволяет наиболее полно очищать шерстяные волокна при меньших механических воздействиях на них.

 

2.1.2 Сухой способ карбонизации

Технологическая схема процесса карбонизации лоскута сухим способом состоит из следующих последовательных операций:

сушка лоскута, введение паров соляной кислоты, термическая обработка, проветривание (продувка), обеспыливание и нейтрализация, отжим и сушка.

Поступающий в цех карбонизации лоскут должен подвергаться контрольной сортировке, при которой исправляются недочеты сортировки фабрики поставщика: удаляются неспоротые рубцы, хлопчатобумажные и другие нешерстяные части лоскута, устраняется пересортица, отбрасываются ослабленные по прочности куски, удаляются нетекстильные примеси, крупные части изделий разрезаются.

Во избежание закручивания во вращающемся барабане крупный лоскут следует резать на куски размером не более 30-40 см.

После контрольной сортировки лоскут подвергается обеспыливанию путем однократного или двукратного пропуска через пылевыколачивающую машину непрерывного действия ПВМ-2. Обеспыленный лоскут подсушивается.

Грязный тонкий и полутонкий шерстяной лоскут следует предварительно промыть, так как загрязненность и замасленность ухудшают протекание процесса карбонизации. Имеющиеся в загрязненном лоскуте жирные кислоты после карбонизации сухим методом дают образования («цемент»), трудно удаляемые при последующей промывке; эти образования затрудняют процесс крашения и ухудшают тон окраски.

 

2.1.3 Условия протекания процесса карбонизации

На основании рассмотрения составных частей процесса мокрой карбонизации нормальный режим карбонизации лоскута и отходов складывается из следующего:

равномерного пропитывания лоскута и волокнистых отходов кислотой с применением растворителя ОП-10;

равномерного и наибольшего

Похожие работы

<< < 1 2 3 4 5 6 7 8 9 > >>