Развитие теории и практики получения и применения низкократных пен в технологических процессах текстильного производства

Развитие теории и практики получения и применения низкократных пен в технологических процессах текстильного производства

Автор: Павутницкий, Вячеслав Васильевич

Шифр специальности: 05.19.02

Научная степень: Докторская

Год защиты: 2003

Место защиты: Димитровград

Количество страниц: 489 с. ил.

Артикул: 2636673

Автор: Павутницкий, Вячеслав Васильевич

Стоимость: 250 руб.

Развитие теории и практики получения и применения низкократных пен в технологических процессах текстильного производства  Развитие теории и практики получения и применения низкократных пен в технологических процессах текстильного производства 

1. АНАЛИЗ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПЕН, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ТЕКСТИЛЬНОМ
ПРОИЗВОДСТВЕ
1.1. Общие сведения о пенах и их свойствах
1.1.1. Понятие о низкократных влажных пенах.
1.1.2. Пенообразующая способность.
1.1.3. Устойчивость пены
1.1.4. Плотность, дисперсность и кратность пены.
1.1.5. Реологические свойства пен.
1.2. Взаимодействие пены с текстильным материалом.
1.2.1. Влияние капиллярных свойств текстильных материалов
на свойства и объем наносимых пен
1.2.2. Влияние кратности пены на распределение выделившейся жидкости в структуре материала
1.3. Оборудование для пенной технологии.
1.3.1. Пеногенерирующие устройства
1.3.2. Устройства для нанесения пены на текстильный материал
1.4. Оценка технологической и экономической целесообразности применения пенной технологии и формулирование цели диссертационной работы
Выводы к главе
2. ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ
2.1. Объекты исследований.
2.1.1. Пена.
2.1.2. Пеногенераторы.
2.1.3. Текстильные материалы
2.1.4. Текстильновспомогательные вещества и красители
2.2. Методы исследований.
2.2.1. Методы приготовления водных растворов
загустителей и гелей на их основе.
2.2.2. Методы получения и исследования свойств высокодисперсных пен, образованных при
интенсивном механическом перемешивании
2.2.2.1. Получение пены.
2.2.2.2. Определение плотности пены.
2.2.2.3. Определение агрегативной устойчивости высокодисперсной пены.
2.2.2.4. Дисперсионный анализ высокодисперсных пен
2.2.2.5. Измерение вязкости водных растворов
загустителей и высокодисперсных пен.
2.2.3. Методы получения и исследования свойств пен, формируемых с помощью барботажа газа в жидкость.
2.2.3.1. Получение барботажных пен
2.2.3.2. Определение скорости истечения
жидкости из пены
2.2.4. Нанесение пены на текстильные материалы
2.2.5. Спектрофотометрические исследования
окрашенных текстильных материалов.
2.2.6. Исследование пленок, полученных
из растворов шлихты.
2.2.7. Прочие испытания.
2.2.8. Методы обработки результатов
экспериментальных исследований
2.2.8.1. Метод анализа размерностей.
2.2.8.2. Определение коэффициента вариации по
светлоте окрашенных текстильных материалов
2.2.8.3. Математическая обработка результатов непосредственных измерений.
2.2.8.4. Проверка адекватности уравнений.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕНООБРАЗОВАНИЯ
ПРИ МЕХАНИЧЕСКОМ ДИСПЕРГИРОВАНИИ
ГАЗА В ЖИДКОСТИ.
3.1. Анализ факторов, влияющих на плотность пены, получаемой в процессе перехМешивания пенообразующей жидкости
3.1.1. Основные свойства технологически пен
3.1.2. Образование пены при механическом перемешивании пенообразующих жидкостей
3.2. Экспериментальные исследования процесса пенообразования
при использовании скоростных мешалок
3.3. Теоретические исследования процесса диспергирования пузырьков воздуха при интенсивном перемешивании низкократных пен
3.3.1. Анализ факторов, влияющих на процесс диспергирования
3.3.2. Влияние времени перемешивания на однородность получаемой пены.
3.3.3. Расчетные уравнения для определения диаметра
пузырьков воздуха.
3.4. Экспериментальные исследования диспергирования
низкократных пен
3.4.1. Влияние структурномеханических свойств пенообразующих растворов на однородность пены.
3.4.2. Вывод уравнения для расчета среднего диаметра
пузырьков воздуха.
Выводы к главе 3.
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ПЕНООБРАЗОВАНИЯ ПРИ БАРБОТАЖЕ ГАЗА В ПЕНООБРАЗУЮЩУЮ
ЖИДКОСТЬ
4.1. Анализ газожидкостных систем, полученных при
барботаже газа в жидкость
4.1.1. Пенообразование при барботаже газа в жидкость
со свободной поверхностью
4.1.2. Пенообразование при барботажном режиме движения газожидкостной смеси через насадочную колонну
4.2. Экспериментальные исследования барботажа
воздуха в пенообразующую жидкость
4.2.1. Установление зависимости кратности пены от свойств пенообразующей жидкости и условий
барботажа.
4.2.2. Вывод критериального уравнения для анализа и
расчета кратности пены
4.3. Исследование процесса образования пены в
насадочной колонне
4.3.1. Обоснование выбора скорости движения
жидкости в колонне
4.3.2. Вывод уравнения для определения расхода газа
в насадочной колонне
4.3.3. Исследование процесса движения пены по
подающим трубопроводам
Выводы к главе
5. ИССЛЕДОВАНИЕ РЕОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ И УСТОЙЧИВОСТИ ВЫСОКОДИСПЕРСНЫХ
НИЗКОКРАТНЫХ ПЕН.
5.1. Анализ подходов к изучению реологических свойств
дисперсных систем.
5.2. Экспериментальные исследования реологических свойств
высокодисперсных низкократных пен
5.2.1. Исследование влияния газовой фазы на
реологические свойства высокодисперсных пен
5.2.2. Исследование влияния внутренних структур пенообразующих растворов на реологические
свойства высокодисиерсных пен
5.2.3. Вывод критериального уравнения для расчета
вязкости высокодисперсных низкократных пен.
5.3. Исследование устойчивости высокодисиерсных низкократных пен
5.3.1. Анализ процессов разрушения пены с учетом ее структурномеханической устойчивости
5.3.2. Вывод уравнения для расчета скорости истечения
жидкости из высокодисперсных пен.
5.3.2.1. Экспериментальная проверка пригодности
уравнения для практических расчетов
5.3.3. Исследование структурных изменений пены в
процессе ее обезвоживания
5.3.4. Обоснование выбора устойчивости пен, используемых
в различных технологических процессах
Выводы к главе
6. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ УСТРОЙСТВ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ И НАНЕСЕНИЯ ПЕНЫ НА
ТЕКСТИЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ
6.1. Обоснование выбора способа диспергирования газожидкостной смеси при разработке
пеногенераторов и наносящих устройств
6.2. Разработка и исследование пеногенераторов.
6.2.1. Барботажные насадочные пеногенераторы.
6.2.1.1. Исследование конструктивных особенностей барботажных насадочных пеногенераторов.
6.2.1.2. Методика расчета основных параметров
насадочных пеногенераторов.
6.2.2. Насадочные пеногенераторы с предварительным барботажем газа.
6.2.2.1. Определение условий проведения предварительного барботажа газа в жидкость
6.2.2.2. Исследование процесса диспергирования барботажной пены в насадочной колонне.
6.2.3. Насадочный пеногенератор с предварительным пневматическим диспергированием жидкости.
6.3. Разработка и исследование пенонаносящих устройств.
6.3.1. Опытная установка стенд для нанесения
высокодисперсных пен на текстильные материалы
6.3.1.1. Принципиальная схема, общий вид и описание установки
6.3.1.2. Пеногенератор.
6.3.1.3. Стендовые испытания установки.
6.3.2. Технические решения устройств для получения
и нанесения пены на текстильные материалы
6.3.2.1 Устройство для нанесения пенообразующей
жидкости на текстильное полотно
6.3.2.2. Устройство для полихроматического крашения текстильных полотен
6.3.2.3. Устройство для нанесения обрабатывающей жидкости в виде пены на текстильный материал.
6.3.2.4. Устройство для крашения текстильного полотна
Выводы к главе 6.
7. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
ПЕНЫ С ТЕКСТИЛЬНЫМИ МАТЕРИАЛАМИ
7.1. Исследование процессов капиллярного распределения
жидкости в текстильных материалах
7.1.1. Капиллярные явления в текстильных материалах.
7.1.2. Вывод уравнения для расчета среднего радиуса
капилляров текстильных материалов.
7.1.3. Механизм распределения жидкости в пористой
структуре текстильного материала
7.2. Исследование закономерностей, характеризующих влияние свойств пены на условия нанесения ее на текстильные материалы
7.2.1. Исследование влияния кратности и дисперсности
пены на толщину наносимого слоя.
7.2.2. Вывод уравнения для расчета кратности
пены, наносимой на текстильный материал.
7.2.3. Вывод уравнения для расчета толщины
наносимого слоя пены
7.2.4. Исследование процесса распределения жидкости, выделившейся из пены, в
объеме текстильного .материала
7.2.4.1. Анализ факторов, влияющих на характер распределения жидкости в материале после разрушения пены.
7.2.4.2. Экспериментальные исследования равномерности окраски текстильных материалов при использовании
пены в качестве технологической среды.
7.3. Выработка рекомендаций по применению пен в
технологических процессах текстильного производства
Выводы к главе
8. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ
ОБРАБОТКИ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
В ПЕННОЙ СРЕДЕ
8.1. Разработка и исследование процесса карбонизации
шерстяных волокон в пенной среде
8.1.1 Анализ технологических задач процесса карбонизации.
8.1.2. Экспериментальные исследования пенной карбонизации
шерстяных волокон.
8.2. Разработка и исследование процесса пеноэмульсирования
полуфабрикатов прядильного производства.
8.2.1. Основные задачи эмульсирования на переходах
прядильного производства
8.2.2. Экспериментальные исследования пеноэмульсирования
продуктов прядильного производства
8.2.2.1. Устройство для нанесения пенобразующего состава
на волокнистый продукт
8.2.2.2. Изучение влияния пеноэмульсирования на
структурные характеристики ленты
8.2.2.3. Влияние пеноэмульсирования на параллелизуемость и распрямляемость волокон
8.2.2.4. Исследование влияния пеноэмульсирования на ровноту
пряжи по линейной плотности.
8.3. Разработка и исследование процесса шлихтования
ткацких основ с применением пены
8.3.1. Общие сведения о процессе шлихтования ткацких
основ и возможные направления его совершенствования.
8.3.2. Экспериментальные исследования пеношлихтования
ткацких основ.
8.3.3. Исследование совмещенного процесса пеношлихтования
и полихроматического крашения нитей основы.
8.4. Исследование и разработка процесса крашения трикотажных полотен вспененными
красильными растворами.
8.4.1. Анализ особенностей применения пен в крашении текстильных материалов
8.4.2. Экспериментальные исследования пенного крашения трикотажных полотен активными красителями.
8.5. Исследование и разработка технологического процесса печатания текстильных материалов
вспененными печатными красками.
8.5.1. Анализ особенностей применения высокодисперсных пен
в качестве печатных красок.
8.5.2. Разработка технологических режимов и рецептов для
пенной печати текстильных материалов пигментами.,
Выводы к главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Капиллярное всасывание прекращается в случае полного заполнения межволоконных и межнитевых пространств полотна жидкостью или, при конечном нанесении жидкости на полотно, равномерном распределении ее в объеме полотна. Вытекание жидкости из пены прекращается после ее полного разрушения. Скорость же вытекания жидкости во многом зависит от дисперсности и кратности пены. Отсюда можно сделать важный вывод, который гласит, что количество наносимой на полотно пены, а также ес дисперсность и кратность необходимо соотносить с капиллярными свойствами полотна. Дрезером и Дудой были проведены исследования по определению степени обезвоживания пены при контакте ее с тканью. Для этого заполненный пеной сосуд определенного объема переворачивали и ставили на натянутую сорочечную хб ткань. Ввиду нерегулярной формы пятен определяли среднее значение диаметра по основе и утку трех пятен. В0, 1. При исследовании влияния вида ткани и отделочного препарата на степень обезвоживания пены использовались пены, содержащие отделочный препарат, катализатор и ПАВ, с кратностью вспенивания и . Пены наносили на ткань из 0 хлопка и из смеси хлопка с полиэфиром в соотношении . По результатам проведенных экспериментов были сделаны следующие выводы. Пены с содержанием отделочного препарата характеризуются более низкой степенью обезвоживания при контакте с тканью, чем пены из растворов чистого ПАВ, что обусловлено более высокой вязкостью исходного раствора, содержащего отделочный препарат. Наибольшее и наименьшее смачивание обнаруживают ткани из смеси хлопка с полиэфирным волокном. Разница обусловлена структурой тканей. Наименьшим смачиванием характеризуется фланель пена задерживается на ворсинках ткани и для се поглощения требуется больше времени. По результатам исследования Дрейзером и Дудой был сделан вывод, что степень обезвоживания пены при контакте с тканью зависит от стабильности пены и от структуры ткани. Один из возможных механизмов взаимодействия пены с поверхностью текстильного материала был предложен Г. Клиффордом . Согласно данному механизму, пузырек воздуха можно рассматривать как средство перемещения определенного в зависимости от плотности и дисперсности количества жидкости по поверхности текстильного материала. При условии, что поверхность волокон увлажнена дисперсионной средой, пузырек воздуха может перемещаться как по поверхности, так и в поровом пространстве, образованном волокнами, нитями и пряжей. В тот момент, когда пузырек соприкасается с сухой или увлажненной поверхностью, не достигшей максимума водопоглощения, он разрушается, высвобождая небольшое количество раствора. Таким образом, материал увлажняется поступательно по всей толщине, по мере того как разрушаются пузырьки. Это позволяет равномерно распределять обрабатывающий раствор по всей толщине текстильного материала при одностороннем нанесении пены. Теорию разрушения пузырьков воздуха в пене за счет разрыва полимолекулярных пленок разработал Де Фриз 6. АА 0,у ,
1. Из уравнения следует, что большее влияние на устойчивость пузырька к разрушению оказывает толщина межфазной пленки, поэтому вероятность разрыва более велика для пленки меньшей толщины. Толщина межфазных пленок является переменной величиной, постоянно уменьшающейся, изза истечения жидкости. Перед разрывом, пленки достигают толщины, при которой происходит быстрый переход к нестабильному состоянию. Истечение жидкости из пены происходит под действием силы тяжести и, в первом приближении, может быть охарактеризовано уравнением Пуазейля. Л вязкость междупленочной жидкости. Из уравнения следует, что вязкое течение оказывает существенное влияние на разрыв пленок только при их значительной толщине. При разрушении пены на пористых поверхностях, к которым отно
1. Уравнение 1. Для описания процессов капиллярного всасывания наибольшее распространение получило уравнение ВолковойГоскинсаУошбурна, выведенное из известного закона вязкости Пуазейля. Обычно это уравнение приводят в следующем виде
1. К радиус капилляра в краевой угол смачивания.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 1.102, запросов: 231