СПОСОБ БЕЛЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩИХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
METHOD TO BLEACH CELLULOSE-CONTAINING TEXTILE MATERIALS

Область техники
Предлагаемое изобретение относится к способу беления целлюлозосодержащих текстильных материалов и может быть использовано в текстильной промышленности для подготовки материалов перед крашением и печатью или для получения отбеленных материалов.
Уровень техники
Известен способ беления хлопчатобумажной ткани, в котором ткань сначала подвергается процессу расшлихтовки, а затем отбеливается в течение 60 минут в щелочно-пероксидном растворе с использованием ультразвука [Сафонов В.В. Влияние ультразвука на процессы беления хлопчатобумажной ткани. / Сборник тезисов докладов «Текстиль-2005», М., МГТУ им. Косыгина, 2005. - с.61]. Этот способ позволяет несколько интенсифицировать процесс беления, однако сохраняется двухстадийная обработка хлопчатобумажной ткани.
Наиболее близким к заявленному способу по существу, то есть прототипом, является способ беления вискозного трикотажного полотна с применением ультразвука с частотой 20-22 кГц и мощностью 4 кВт [В.Т.Фаерман. Применение ультразвука для обработки текстильных материалов / М.: Легкая индустрия, 1969, с.44-45].
Способ осуществляют последовательным проведением следующих операций:
1) заправляют ткань в холодную воду;
2) заливают препараты, г/л: пероксид водорода (в пересчете на 100%) - 10; едкий натр - 2; силикат натрия - 15. При этом сразу происходит обработка ткани, так как препараты начинают действовать;
3) повышают температуру от 30°С до 70°С в течение 20 минут;
4) при достижении 70°С начинают обработку ткани, находящейся в белящем растворе, ультразвуком с частотой 20 кГц и мощностью 4 кВт в течение 20 минут;
5) охлаждают ткань до 40°С, не вынимая из белящего раствора, в течение 20 минут при продолжающейся ультразвуковой обработке;
6) выгружают ткань.
Общее время обработки вискозного трикотажного полотна составляет 110 минут.
Недостатками прототипа является следующее.
1) Высокая энергоемкость способа, так как электроэнергия требуется не только на ультразвуковую обработку, но и на подогрев белящего раствора до 70°С и поддержание этой температуры в течение 40 минут.
2) Невысокое качество отбеленного материала, проявляющееся в следующих показателях:
- низкие прочностные показатели, характеризующиеся разрывной нагрузкой;
- низкая белизна, не выше 80%;
- низкая капиллярность, не выше 100 мм.
3. Использование едкого натра в рецептуре белящего раствора усложняет очистку технологических сточных вод текстильных предприятий и ухудшает экологическую обстановку для обслуживающего персонала;
4. Многостадийность и трудоемкость технологического цикла беления материала.
Сущность изобретения
Задачей изобретения является поиск способа беления целлюлозосодержащих текстильных материалов путем обработки их в белящем растворе, включающем пероксид водорода, при воздействии ультразвуком, который позволил бы:
1) существенно снизить энергозатраты за счет исключения из технологического цикла стадии нагрева белящего раствора паром до 70°С и поддержания этой температуры в течение 40 минут;
2) повысить качество отбеленного материала в виде:
- высоких прочностных показателей, характеризующихся разрывной нагрузкой;
- высоких значений белизны;
- высоких показателей по капиллярности для материалов различного ассортимента;
3) улучшить экологическую обстановку для обслуживающего персонала и характеристик отработанной технологической воды за счет исключения едкого натра из белящего раствора;
4) осуществлять процесс в одну стадию и снизить трудоемкость.
Поставленная задача решена способом беления целлюлозосодержащих текстильных материалов путем обработки их в белящем растворе, включающем пероксид водорода, при воздействии ультразвуком, в котором воздействие ультразвуком начинают одновременно с началом обработки в белящем растворе при частоте 25-35 кГц, мощности 1,5-2,5 кВт в течение 20-30 мин, при этом в белящий раствор дополнительно вводят карбамид, диарин, представляющий собой смесь водных растворов натриевых солей фосфорсодержащих комплексонов, и смачиватель ЭМ, представляющий собой композицию на основе анионактивных и неионогенных поверхностно-активных веществ, при следующем содержании компонентов, г/л:
пероксид водорода
- 4-6
диарин
- 4-5
карбамид
- 1,5-2,5
смачиватель ЭМ
- 0,5-1,0
Заявленное изобретение позволяет получить следующие преимущества:
- существенное снижение энергозатрат за счет исключения из технологического цикла стадии нагрева белящего раствора паром до 70°С и поддержания этой температуры в течение 40 минут;
- получение отбеленного материала более высокого качества, имеющего:
- высокие прочностные показатели для целлюлозосодержащих текстильных тканей, характеризующиеся разрывной нагрузкой;
- высокие значения белизны - до 84%;
- высокие показатели по капиллярности - до 170 мм для текстильных материалов различного ассортимента;
- улучшение экологической обстановки для обслуживающего персонала и характеристик отработанной технологической воды за счет исключения едкого натра из белящего раствора;
- осуществление беления текстильного материала по одностадийному режиму, что существенно снижает трудоемкость процесса.
Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения.
Заявленным способом можно обрабатывать не только трикотажное полотно, но и ткани широкого ассортимента: хлопчатобумажные и ткани из смеси натуральных и химических волокон.
Для осуществления способа используют следующие вещества:
- Пероксид водорода - ГОСТ 10929-76.
- Препарат «Диарин» - представляет собой невзаимодействующую смесь водных растворов натриевых солей фосфорсодержащих комплексонов различного состава. Препарат растворим в воде в любых отношениях. ТУ 2638-023-17965829-98.
- Карбамид - ГОСТ 2081-92.
- Смачиватель ЭМ - представляет собой малопенную композицию на основе анионактивных и неионогенных поверхностно-активных веществ. Смачиватель ЭМ хорошо растворим в воде. ТУ 2484-053-17965829-2000.
Изобретение осуществляют последовательным проведением следующих операций.
1. Материал помещают в белящий раствор, содержащий пероксид водорода, диарин, карбамид, смачиватель ЭМ, взятые в необходимых количествах, и сразу же начинают обработку ультразвуком.
2. Выдерживают материал в белящем растворе при воздействии ультразвука с частотой 25-35 кГц и мощностью 1,5-2,5 кВт в течение 20-30 минут. За это время температура белящего раствора под действием ультразвука поднимается до 70°С, так как жидкость в поле ультразвуковых волн нагревается вследствие поглощения акустической энергии, которая частично трансформируется в тепловую.
3. Выгружают материал.
Общее время обработки 40-50 минут.
Качественные показатели целлюлозосодержащих тканей, обработанных по прототипу и заявленному способу, определяли одинаково:
- белизну - согласно ГОСТ 18054-72 (Ткани текстильные. Методы определения белизны ткани).
- капиллярность - согласно ГОСТ 3816-81 (Ткани текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств).
- повреждение ткани определяли по величине разрывной нагрузки ГОСТ 3813-72 (Ткани и штучные изделия текстильные. Методы определения разрывных характеристик).
Качественные показатели текстильных материалов, обработанных при различных условиях, приведены в таблице. Для получения корректных сравнительных данных обрабатывали вискозное трикотажное полотно (ВМВ-100%) по прототипу при следующих концентрациях компонентов белящего раствора: пероксид водорода - 10; едкий натр - 2, силикат натрия - 15.