Автоматическое регулирование концентрации раствора кислоты в процессе карбонизации шерсти
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
76;С) до начала термической обработки сырья. Использование высоких температур (80-100С) в начале предварительной сушки резко снижает физико-механические свойства шерстяных волокон.
При повышении температуры предварительной сушки выше 100С 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 20С 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 температуре99С0,25110С0,36121С0,47Карбонизированные волокна при температуре 105С 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 удаления избытка раствора кислоты для более полного и быстрого высвобождения лоскута и волокнистых отходов от влаги;
быстрого высушивания лоску?/p>