Спосіб волого-теплової обробки текстильних матеріалів та пристрій для його здійснення

1. Спосіб волого-теплової обробки текстильних матеріалів, що характеризується намоткою рулону текстильного матеріалу на вал, нагріванням і паровою обробкою текстильного матеріалу в рулоні, який відрізняється тим, що перед намоткою в рулон текстильний матеріал зволожують до C2 2 (19) 1 3 особливо в тих місцях, що прилягають до товарного валу. В зв’язку з цим виникає потреба у значному збільшенні, до 90-180 хвилин терміну обробки полотна пароповітряною сумішшю, що в свою чергу призводить до збільшення енергозатрат на обробку пакування матеріалу, однак повністю не вирішує проблему нерівномірності прогріву полотна. В якості прототипу для пристрою, що заявляється, обрано циліндр для термічної обробки текстильного матеріалу [2]. Пристрій містить обичайку, змонтовану на сердечнику та нагрівальні елементи розміщені навколо сердечника у вигляді інфрачервоних випромінювачів. При цьому теплова обробка текстильного матеріалу відбувається за рахунок контакту з нагрітою поверхнею обичайки, яка в свою чергу, обертається відносно нерухомого сердечника під впливом тертя між зовнішньою поверхнею обичайки та рухомим текстильним матеріалом. Недоліком пристрою є неможливість його використання для обробки текстильного матеріалу з малою розривною міцністю та великою розтяжністю. Крім того нагрівання зовнішньої робочої поверхні обичайки здійснюється за рахунок конвекції нагрітого повітряного середовища в середині циліндра, а не безпосереднім нагріванням обичайки електронагрівальними елементами, що призводить до значних енергетичних втрат. В основу винаходу поставлена задача створити спосіб волого-теплової обробки текстильних матеріалів, який за рахунок обробки безпосередньо товарного пакування /рулону текстильного матеріалу на товароному валу/ забезпечив би рівномірне прогрівання рулону по товщині, зменшив би трудові та енергетичні затрати на обробку. Поставлена задача вирішується тим, що з попередньо зволоженого полотна формується текстильне пакування у вигляді рулону, що нагрівається із середини до температури, вищої за температуру кипіння води, в результаті чого утворюється пароповітряна суміш, яка, проникаючи із середини рулону на зовнішню поверхню, рівномірно пропарює полотно. Діапазон температур 100120°С зумовлений тим, що при досягненні цієї температури проходить інтенсивне пароутворення, а підвищення температури більше 120°С може викликати розплавлювання або деструкцію волокон, із яких сформовано полотно. Практикою встановлено, що достатньою вологістю полотна є вологість у 10-25% від маси рулону полотна, а витримка нагрітого рулону на протязі 10-15 хвилин достатня для його повного пропарювання. Ефективність обробки покращується, якщо розмістити полотно в ізольованому - від навколишнього середовища просторі, наприклад, в закритій камері або обгорнути його паронепроникною плівкою. В основу винаходу поставлена також задача розробити пристрій для термічної обробки полотна, який би дозволяв формувати, безпосередньо на ньому, рулон полотна та проводити термічну обробку цього текстильного пакування за рахунок прогрівання полотна з середини рулону та забезпечити можливість формувати рулон безпосередньо, наприклад, на трикотажній машині. Це дає змогу звести до мінімуму вірогідність механічних 89270 4 пошкоджень полотна, що актуально наприклад, при обробці полотен з розрідженою структурою, малою поверхневою щільністю та незначною розривною міцністю. Утворення ж пароповітряної суміші за рахунок прогрівання зволоженого полотна із середини рулону дозволяє звести до мінімуму енергетичні витрати на термічну обробку. Для пояснення суті винаходу нижче наведений приклад конкретного виконання пристрою для термічної обробки полотна, який може бути реалізований на практиці. Приклад ілюструється кресленням, на якому схематично показаний зазначений пристрій. Пояснюючи суть винаходу, цей приклад не обмежує обсяг домагань, викладений у формулі. Пристрій містить вал 1, який може розмішуватись, наприклад, на трикотажній машині в якості товарного валу Поверхня валу вкрита електроізоляційним матеріалом 2, наприклад, слюдопластом, поверх якого намотаний по всій довжині валу текстильний нагрівальний матеріал 4. Далі розміщується ще один шар електроізоляційного матеріалу 5, вологонепроникна термостійка плівка 6, наприклад, із фольги та захисний шар 7, наприклад із текстильного матеріалу, який захищає попередні матеріали від механічних пошкоджень. Розташовані на поверхні валу матеріали закріплені нерухомо відносно нього, що дозволяє намотувати рулон полотна на пристрій за рахунок примусового обертання валу. Між шарами текстильного нагрівального матеріалу 4 та електроізоляційного 5 розміщено регулятор температури 3, а на поверхні валу 1 змонтований контактний елемент 8, через який відбувається підключення пристрою до джерела струму. Використання в якості нагрівального елементу текстильного нагрівального матеріалу, дозволяє рівномірно розподілити теплову енергію по всій робочій поверхні пристрою, не допускаючи перегріву на окремих ділянках, що в свою чергу дозволяє розмістити оброблюваний матеріал в безпосередній близькості від нагрівального елементу. Таким чином зводяться до мінімуму енергетичні витрати на теплову обробку полотна. Розміщення текстильного нагрівального матеріалу між шарами електроізоляційних матеріалів виключає можливість ураження електричним струмом, а вологонепроникна плівка перешкоджає проникненню пароповітряної суміші до нагрівального елементу. Здійснення способу та роботу пристрою розкрито на прикладі формування рулону полотна безпосередньо на трикотажній машині, в процесі виготовлення полотна та наступної теплової обробки рулону полотна з допомогою пристрою. Пристрій розміщують на трикотажній машині, в якості товарного валу. В процесі напрацювання трикотажного полотна на пристрої формується рулон трикотажного матеріалу. В процесі формування матеріал зволожується, розбризкуванням на поверхні полотна води в кількості до 25% від маси полотна в рулоні. Потім пристрій разом з рулоном полотна підключають через контактний елемент до джерела струму та нагрівають до температури 100120°С, регулюючи величину температури термодатчиком. При досягненні температури більше 5 89270 100°С волога в полотні перетворюється на пару, завдяки чому і відбувається волого-теплова обробка полотна. При цій температурі рулон полотна витримується на протязі 10-15 хвилин, що забезпечує повне нагрівання та пропарювання полотна по всій товщині рулону. Оскільки прогрівання рулону проходить із його середини, а полотно знаходиться в безпосередній близькості до нагрівального елементу, то втрати теплової енергії зводяться до мінімуму. Якщо розмістити пристрій разом з полотном в закритій камері або обгорнути його паронепроникною плівкою можливо покращити процес теплової обробки. Приклад На основов'язальній машині виготовлено полотно із поліамідних ниток філейним комбінованим переплетенням. Число петельних рядів складало 60 рядів на 10см. полотна. При цьому полотно мало поверхневу щільність 5гр на 1кв.м. Ширина полотна - 1,8 метра. Рулон полотна формувався на пристрої для термічної обробки, встановленому на трикотажній машині, замість товарного валу. В процесі виготовлення на поверхню полотна розбризкували із пульверизатора воду із розрахунку, Комп’ютерна верстка Л. Купенко 6 приблизно, 15% води від маси полотна в рулоні. Довжина полотна в рулоні складала до 500м, а маса - 4,5кг. В подальшому рулон полотна разом з пристроєм для термічної обробки обгортали поліефірною плівкою і підключали до джерела струму. При досягненні температури в 110°С полотно витримували на протязі 15 хвилин, потім плівку знімали і висушували полотно в рулоні при кімнатній або вищій температурі. Подальше бракування полотна показало, що структура полотна стала стабільною, вічка полотна набули потрібної форми по всій ширині та довжині, а саме полотно мало значно меншу схильність до розпускання та зачіплювання за шорсткі поверхні в порівнянні з необробленим полотном. 1. Кожурин И.А. Оборудование трикотажноотделочного производства, Москва: Легпромбытиздат, 1989. с.136. 2. Описание изобретения к авторскому свидетельству СССР №1463824 А1 Д 06 С 15/08, F 26 В 13/18, 1987 /прототип пристрою/. 3. Описание изобретения к патенту СССР №1808031 A3, Д 06 В 5/12, 1990/прототип способу/. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601