Повышение эффективности и расчет процесса промывки хлопчатобумажных тканей при использовании ультразвука

• Автор: Булекова, Анна Александровна
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 128 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ

УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В РАБОТЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИЗУЧАЕМОГО ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Хлопчатобумажная ткань как объект промывки в отделочном

производстве

1.2 Методы расчета процесса промывки текстильных материалов

1.3 Интенсификация процесса промывки хлопчатобумажные тканей

1.4 Патентный обзор изобретений, связанных с применением ультразвука в процессах жидкостной обработки

1.5 Цели и задачи исследования

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА
ПРОМЫВКИ ТКАНЕЙ
2.1 Математическая модель процесса промывки хлопчатобумажной ткани
2.2 Аналитическое решение краевой задачи для процесса промывки тканей
2.3 Расчет интегральных характеристик процесса промывки хлопчатобумажных тканей
2.4 Метод оценки констант диффузионных процессов при промывке тканей
2.5 Численный алгоритм решения краевой задачи процесса промывки хлопчатобумажных тканей
2.6 Анализ результатов теоретических исследований
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1 Характеристика объекта исследования
3.2 Описание лабораторной установки и методики проведения экспериментов по изучению кинетики процесса промывки
3.3 Исследование кинетики процесса промывки хлопчатобумажных тканей
3.4 Оценка коэффициента диффузии гидроксида натрия в хлопчатобумажной ткани при промывке
ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ПРОВЕДЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО ПРОМЫВКЕ ХЛОПЧАТОБУМАЖНЫХ ТКАНЕЙ
4.1.Оценка эффективности ультразвукового воздействия на процесс
промывки тонких хлопчатобумажных тканей
4.2 Инженерный метод расчета процесса промывки тонких хлопчатобумажных тканей в высокоскоростных промывных машинах
4.3 Практические рекомендации по разработке нового технологического режима промывки хлопчатобумажные тканей после мерсеризации при использовании ультразвука
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Целью работы являлось снижение энергоемкости и улучшение экологических показателей работы промывного оборудования для хлопчатобумажных тканей путем использования ультразвукового воздействия на обрабатываемую ткань и промывной раствор. Количественной оценкой интегрального эффекта от применения ультразвукового воздействия в качестве интенсификатора в процессах промывки хлопчатобумажных тканей. Диссертация состоит из введения, 4 глав и приложения. В первой главе анализируются результаты исследований по тематике работы, опубликованные в специальной литературе. На этой основе формулируются вопросы, решение которых связано с достижением поставленной цели. Во второй главе изложены результаты теоретических исследований по теме диссертации. Третья глава диссертации посвящена экспериментальным исследованиям. В процессе экспериментов были также получены численные значения параметров математических моделей и равновесные характеристики системы “ткань-промывной раствор”. Четвертая глава диссертации содержит описание практических приложений результатов проведенных исследований, позволяющих реализовать основную цель -повышение эффективности промывки хлопчатобумажных тканей с помощью ультразвука. ГЛАВА 1. Хлопчатобумажные (суровые) ткани, снятые с ткацкого станка, не удовлетворяют эстетическим вкусам и предъявляемым к ним требованиям. Они имеют кремовую окраску, не смягчаются водой, не капиллярные, жесткие. Для удаления этих загрязнений и примесей суровые ткани подвергаются облагораживанию путем химических, физико-химических, механических обработок, в результате которых ткани приобретает повышенные сорбционность и смачиваемость, становятся отбеленными или окрашенными, или набивными, приобретают способность противостоять сминаемости, усадке, а также получают специальные отделки. Все это производится в красильно-отделочном производстве [1,3]. Одними из самых важных характеристик текстильных материалов как объектов технологической обработки являются их сорбционно-структурные свойства [8,9,]. Все химические и механические свойства хлопчатобумажной ткани определяются свойствами хлопкового волокна, из которого она изготовлена. Поэтому при рассмотрении хлопчатобумажной ткани как объекта технологической обработки (промывки) необходимо учитывать основные свойства хлопковых волокон, которые приведены в таблице 1. Таблица 1. Сорбция веществ из газовых, паро-газовых смесей и растворов поверхностями материалов играет важную роль при проведении многих гетерогенных процессов, таких, как процессы сушки, промывки, пропитки, крашения и др. Основным и наиболее надежным методом изучения сорбционного равновесия для конкретных систем является проведение экспериментальных исследований. Для большинства природных и синтетических сорбентов сорбционная и десорбционная ветви изотерм сорбции не совпадают, образуя гистерезис сорбции; гистерезисная петля различна у разных материалов [8,9,]. Брунауэром С. Наиболее распространенным типом изотерм сорбции паров капиллярно-пористыми телами является 5-образная изотерма. Б.С. Сажиным с сотрудниками [9] разработана классификация влажных материалов как объектов сушки, основанная на анализе их внутренней структуры. В качестве определяющей характеристики принят критический радиус пор. В разработанной классификации полимерные материалы разделены на четыре группы (некоторые из них на подгруппы) в порядке уменьшения критического диаметра пор, которому соответствует усложнение внутрипористой структуры полимеров и увеличение диффузионного сопротивления движению влаги к поверхности материала, а, следовательно, и возрастание времени сушки, и усложнение форм связи влаги с материалом. Кроме того, высушиваемые материалы подразделяются на разряды по мере возрастания их адгезионно-когезионных свойств, затрудняющих получение устойчивых гидродинамических режимов сушки. Такое разделение вызвало необходимость введения условного обозначения материала в виде шифра. Шифр материала состоит из трех цифр, первая из которых обозначает группу материала, вторая - подгруппу, третья - разряд.