LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Фізико-хімічне обгрунтування та розробка технології хімічного чищення полікапроамідних текстильних матеріалів

рівнянням Кренка. Величина коефіцієнтів дифузії ПХЕ та УС при температурі 20С досягає максимального значення D = (0,8-1,0)10-14 м2/с на початковому етапі дифузії і при подальшому збільшенні тривалості сорбції поступово знижується.

Для вивчення кінетики десорбції забруднень використовували чотири типи забруднюючих речовин: жирові, водорозчинні, пігментні і комплексний забруднювач НІТХІБ. Жири та масла легко розчиняються в органічних розчинниках і десорбція їх в ПХЕ та УС складає 70 – 80%. Десорбція пігментних часток в УС більша (70%), ніж ПХЕ (60%), бо поверхневий натяг нафтового розчинника менший, ніж хлорвуглеводневого. Водорозчинні речовини мало розчиняються в органічних розчинниках (5 – 10%). До складу комплексного забруднювача входять жирові, пігментні та водорозчинні сполуки, масляна плівка обумовлює адгезію за рахунок прилипання часток до жирної поверхні і сприяє більш міцному утриманню пігментів на волокнах. Десорбція забруднювача НІТХІБ в ПХЕ та УС складає 40 – 45%. Встановлено, що максимальне видалення всіх типів забруднень у статичному режимі при 20С та модулі ванни МВ=10 спостерігається при тривалості миття 6,5 – 7,5 хв. При проведенні подальших досліджень оптимальний час чищення ПКА ниток в ПХЕ і УС у статичній ванні становить 7 хв.

Для вивчення впливу хімічного чищення та забруднень на фізико-механічні та фізико-хімічні властивості капрону проводили десятиразові обробки зразків розчинниками та забрудненнями. Один цикл складався з обробки ПКА ниток забруднювачем та миття в ПХЕ або УС при МВ=10 та температурі 20С; сушили зразки при 60С.

Дослідження показали, що під впливом органічних розчинників спостерігається зниження розривного навантаження ПКА ниток після 5 – 6 циклів обробок на 25 – 35% (табл.1). Наявність залишків забруднень (особливо пігментних і жирових) на волокнах погіршує їх розривне навантаження на 30 – 45%. Незначне підвищення міцності ПКА ниток після 5 – 6 циклу обробок пов'язане з переважанням кристалізаційних процесів над деструктивними, оскільки органічні розчинники і забруднення проявляють властивості пластифікаторів.

Таблиця 1

Залежність розривного навантаження ПКА ниток (Н) від кількості

циклів обробок забрудненнями і розчинниками

Забруднювач

Кількість циклів обробок


0

2

4

6

8

10

Миття в ПХЕ

Без забруднень

20,80

16,00

13,52

12,63

13,03

14,22

Жировий

20,80

14,92

12,30

11,40

12,04

12,87

Водорозчинний

20,80

14,40

11,98

11,02

11,79

11,83

НІТХІБ

20,80

14,00

11,78

10,77

11,09

11,17

Пігментний

20,80

13,40

11,22

10,32

10,72

10,88

Миття в УС

Без забруднень

20,80

17,46

15,72

15,28

15,83

17,31

Жировий

20,80

16,73

15,17

14,62

14,93

15,51

Водорозчинний

20,80

16,42

14,95

14,39

14,54

14,87

НІТХІБ

20,80

15,40

13,53

13,02

13,44

14,40

Пігментний

20,80

15,01

13,22

12,46

12,57

13,08


Обробка ПКА ниток органічними розчинниками призводить до розпушення їх структури під впливом масообмінних процесів, внаслідок чого спостерігається зростання гігроскопічності капрону. Наявність залишків забруднень на зразках погіршує гігроскопічність капрону на 15 – 30%. Жирові забруднення знижують гігроскопічність волокон за рахунок зв'язування жирними кислотами функціональних груп та заповнення активних центрів, на яких відбувається сорбція води. Пігментні частки, адсорбовані на поверхні ПКА ниток, знижують капілярну проникність капрону. В цілому гігроскопічність ПКА ниток залежить від десятиразових процесів сорбції – десорбції забруднень в розчинниках та від виду забруднень.

Оскількі найбільш тривалою операцією у знежирювальних машинах є висушування оброблених розчинниками і віджатих виробів, то визначено оптимальну тривалість сушіння на основі одержаних кінетичних кривих при температурах 20, 40, 60 і 80С (табл. 2).

Таблиця 2

Тривалість процесу сушіння, хв.

Розчинник

Температура сушіння


20С

40С

60С

80С

ПХЕ

16

8

6

3,5

УС

120

30

25

20


Крива кінетики сушіння ПКА ниток, оброблених ПХЕ або УС, описується поліномом 4-го порядку:

С* = A0 + A1 τ + A2 τ 2 + A3 τ 3 + A4 τ 4, (1)

де С* – відносна концентрація розчинника у пароповітряному середовищі, τ – χас сушіння. Із зниженням температури сушіння зменшується коефіцієнт А4, і рівняння С* = f (τ) νΰближається до рівняння 3-го ступеня.

Загалом, тривалість сушіння ПКА ниток, оброблених УС, в 4 – 7 разів більша, ніж зразків, оброблених ПХЕ, що пов'язано з меншою летючістю нафтового розчинника порівняно з хлорвуглеводневим.

Для визначення температурного впливу сушіння на ПКА нитки дослідили зміну їх фізико-механічних, фізико-хімічних та структурних показників у процесах багаторазових обробок. Після миття в органічних розчинниках зразки сушили за режимами, наведеними у таблиці 2.

Розривне навантаження ПКА ниток знижується після 5 – 6 циклу обробок (на 30 – 40%), а потім незначно зростає (рис.1). Насамперед зниження міцності капрону пов'язане зі зменшенням молекулярної маси ПКА (на 15 – 25%) внаслідок розриву хімічних зв'язків у його макромолекулах та протікання процесів термоокислювальної і термічної деструкції.

Під час сушіння під впливом підвищених температур протікають кристалізаційні процеси у структурі капрону, що знайшло відображення у зростанні ступеня кристалічності волокна (на 15 – 22%). Перевага кристалізаційних процесів над деструктивними