Оборудование для механического обезвоживания и сушки текстильных материалов

Современные непрерывнодействующие Сушильно-ширильные (СШМ) и сушильно-ширильно-стабилизационные (СШСМ) машины являются сложным дорогостоящим оборудованием, конструкция которого больше по сравнению с другими машинами отделочного производства отражает прогресс в области машиностроения и технологии отделки тканей. В большинстве своем они универсальны и в составе линий способны выполнять комплекс операций отделки: пропитывание, сушку, ширение по утку, усадку по основе, обрезку и смазывание кромок трикотажных полотен и др. Эти машины пригодны для обработки широкого ассортимента тканей. Они обеспечивают высококачественную обработку, хорошо разглаживают ткань, расправляют загнутые кромки и в ряде случаев исправляют диагональные перекосы уточных нитей. Большинство СШМ и СШСМ выпускается в настоящее время в виде однопольных машин с игольчатыми и ножевыми клуппами, но предпочтение отдается игольчатым клуппам. Машины снабжаются механизмами опережения и позволяют подавать ткань на иглы в свободном состоянии без натяжения по основе (см. рис. 45). В этих случаях процесс сушки сопровождается усадкой ткани по длине.

Игольчатые клуппы снабжаются специальными защелками, благодаря чему цепное поле можно передвигать не только в горизонтальной, но и в вертикальной плоскости и удерживать кромку ткани клуппами работающими в перевернутом на 180° положении. В связи с этим цепное поле игольчатых клуппов может устанавливаться в несколько ярусов (этажей), называемых полем, в которых цепи движутся одна над другой в горизонтальных плоскостях; заправочная длина ткани при этом значительно увеличивается, а мощность сушилки соответственно возрастает.

Машины с ножевыми и комбинированными клуппами делаются только однопольными, так как их клуппы не могут работать в перевернутом положении.

Однодольные машины предназначены преимущественно для обработки легких и средних по массе тканей. СШМ этой группы обычно используются для досушивания тканей, предварительно подсушенных до 25—35 %-ной влажности на барабанной, сопловой или другой сушилке активного действия. Такое сочетание сушильных устройств позволяет использовать их наилучшим образом и повысить скорость (производительность) движения ткани в СШМ при относительно короткой длине цепного сушильного поля, получая при этом разглаженную и ровную по ширине ткань.

В машинах с ножевыми клуппами возможность работы с опережением и получение усадки исключаются.

Однопольные СШМ разработаны на единой конструктивной основе, отличаясь одна от другой числом секций (5—10) и рабочими ширинами 1200, 1400, 1800, .2200 м.м. Машины предназначены для ширения и сушки хлопчатобумажных и вискозно-штапельных тканей в составе поточных линий. Универсальные (комбинированные) клуппы позволяют осуществлять режим обработки при скорости движения до 125 м/мин и температуре воздуха до 140°С.

Технологическая схема однопольной сушильно-ширильной машины показана на рис. 15. Она представляет собой цепную ширильную машину 11 , установленную в сушильной камере 10 с системой подогрева воздуха калориферами и обдува ткани.

Ткань последовательно заправляется на тянульный вал 1 , расправляется на винтовых тканерасправителях 2 и 4,между которыми установлен перекосный ролик 3, поступает на второй обрезиненный тянульный вал 5, с помощью кромкорасправителей 6, столика 7, накалывающих 8 и докалывающих 9 щеток захватывается за кромки клуппной цепью ширильной машины 11 и проводится через все секции сушильной камеры. Высушенная ткань подается на следующую машину (или на выборочный механизм). На СШМ и СТПГ.М перед поступлением на цепное поле положение кромок полотна ткани контролируется электромеханическими или фотоэлектрическими кромконаблюдателями, установленными со стороны кромок. При малейшем отклонении ткани в сторону и выходе кромки из цепей прибор подает команду электродвигателю, перемещающему направляющую параллель вместе с клуппной цепью на сближение с кромкой,

Рис. 15. Технологическая схема однодольной сушильно-ширильной машины

после захвата которой двигатель переключается на обратное вращение, и параллель с клуппной цепью возвращается в исходное положение.

Тянульные валы 1 и 5 получают вращение через вариаторы скоростей, что позволяет регулировать натяжение полотна вдоль основы и скорость его подачи на цепное поле с опережением, которое может достигать 20 %.

Циркуляция воздуха в СШМ производится 'осевым или центробежным вентилятором. Существует много различных циркуляционных систем, но каждая из них обеспечивает двусторонний сопловой обдув ткани. Более рационально располагать вентиляторы сбоку, так как в этом случае сокращается зона разрежения, соприкасающаяся с внешними стенками сушильной камеры, что способствует уменьшению подсоса холодного воздуха и, кроме того, не загромождается доступ к внутренним частям машины. На рис. 16 показана схема циркуляции воздуха в зоне сушилки СШМ с боковым расположением осевого вентилятора 2, приводимого в движение электродвигателем 1.

Воздух через верхний 3 и нижний 4 короба поступает на цепное поле, сильными струями сверху и снизу обдувает ткань 5, которая клуппами 7 транспортируется через сушильную камеру. Отработавший воздух через фильтры направляется в калориферы 8, а после насыщения выбрасывается через патрубок 6 в места максимального скопления испаренной влаги.

Для лучшего использования вентиляционной мощности щелевые сопла выполняются телескопическими, т. е. раздвижными, у которых длина щели сопла изменяется в соответствии с изменением расстояния между цепями. Выпускаются также машины, имеющие сопла с круглыми отверстиями; в этих случаях сопловые коробки имеют несколько рядов отверстий, образующих сетку.

Рис. 16. Схема циркуляции воздуха в зоне сушилки СШМ

 

Однопольные СШСМ отличаются от СШМ наличием стабилизационных и охладительных камер, а кроме того, все секции, как правило, имеют устройства для отвода отработавших газов, выделяющихся при термических обработках тканей. Эти машины оснащены игольчатыми клуппными цепями. Во всех секциях, предназначенных для сушки и ширения, установлены паровые калориферы, нагревающие воздух до температуры 130—150°С, а в секции для стабилизации—электрические калориферы, нагревающие воздух до температуры 200—250 °С.

В нашей стране выпускаются стабилизационные машины СШС-6/180 и СШС-4-220-Т (для трикотажного полотна), которые пригодны и для обработки хлопко- или вискозно-лавсано-вых тканей.

Многопольные СШМ предназначаются главным образом для сушки тяжелых тканей поверхностной плотностью более 400 г/м2 и находят применение для сушки шерстяных тканей, поэтому в данной книге не рассматриваются.

Агрегирование СШМ и СШСМ с различными машинами для мокрой и сухой отделки позволяет создавать поточные линии с законченным циклом отделки, что отвечает требованиям современного производства.

 

4.4 Специальные способы сушки

К специальным способам сушки относятся: сушка инфракрасными лучами, токами высокой частоты (ТВЧ), сушка в псев-доожиженном или сыпучем слое и сушка в вакууме. Эти способы не получили широкого распространения, но находят применение в отдельных случаях, когда они более всего эффективны. Особенно это относится к использованию лучистой энергии.

Сушка инфракрасными лучами позволяет подводить к материалу потоки трттля в десятки раз превышающие соответствующие потоки при конвективной или контактной сушке. Однако известно, что при высушивании толстослойных материалов на скорость сушки большое влияние оказывает скорость внутренней диффузии и в первый момент сушки под действием радиации влага даже может перемещаться в глубь слоя. В связи с этим радиационная сушка более целесообразна для тонких тканей.

На практике инфракрасные излучатели используются для подсушки аппретированных или напечатанных тканей и в термозрельниках для создания высокой температуры. Применяются излучатели электрические или газовые, темные или светлые. К темным относятся керамические, кварцевые или металлические трубки, обогреваемые изнутри электрической спиралью или газом, к светлым—лампы накаливания с повышенным коэффициентом теплоотдачи.

Рис. 17. Схема универсальной радиационной термокамеры УРТК-120-4

На рис. 17 показана схема универсальной радиационной термокамеры УРТК-120-4, предназначенной для обработки тканей при несминаемой отделке. Ткань, предварительно нагретая на СБМ до температуры 100—114°С, поступает по направляющим роликам 2, проходит через камеру между излучающими панелями 1 и 3 и нагревается с двух сторон до температуры 160—200 °С, контролируемой датчиком 4, и выводится через щель для последующего охлаждения и накатки в ролик. В красильных линиях ткань без охлаждения поступает на пропитывание красильным раствором. Подобные камеры можно агрегировать с СБМ, СШМ и другими машинами, дополняя их действие термообработкой ткани. Установки рассчитаны на мощность токоприемников от 73 до 123 кВт. Длина заправки в зоне излучения всего 4 м, что при скорости продвижения ткани 40—60 м/мин обеспечит обработку в течение 6—4 с. Несмотря на кратковременность, эффективность обработки высокая. Например, установка УРТК-120-1 входит в состав линии ЛТ-120 термической обработки ткани (рис. 18). В состав линии входят: раскатная машина Р-120-5 1; сушильная СМБ2-1/120 2;термокамера УРТК-120-1 3; накатная машина Н-120-5 4. Скорость продвижения ткани 25—125 м/мин, влажность ткани 5— 7 %, установленная мощность токоприемников переменного тока

Рис. 18. Линия термической обработки ЛТ-120

83,5 кВт, габаритные размеры 14430х3200х4090 мм. Такая линия выпущена  взамен термического зрельника  ТО-120.

Сушка токами высокой частоты основана на возбуждении тепловой энергии во влажном диэлектрике, помещенном в высокочастотном электромагнитном переменном поле. Волокнистый материал является диэлектриком в сухом состоянии, а во влажном его диэлектрические свойства снижаются, и чем выше коэффициент снижения диэлектрических свойств, тем интенсивнее происходит нагрев. Таким образом, нагревание материала происходит пропорционально его влажности, что исключает миграцию воды и красителя и способствует ровноте высушивания. Пока этот способ сушки не получил широкого распространения в текстильной промышленности.

Сушка в вакууме основана на общеизвестных принципах конвективной сушки. Ее особенностью является высушива-ние ткани, пропускаемой через котел, в котором поддерживается давление теплоносителя, не превышающее 800—930 гПа, что позволяет производить непрерывную сушку тканей при температуре не более 40—60°С. Герметизация котла осуществляется отжимными валами (роликами). Сушка при низкой температуре благоприятно влияет на свойства волокнистого материала, сохраняет его объемность, туше и другие свойства.

Сушка в псевдоожиженном или сыпучем слое основана на высушивании текстильных материалов в среде (слое) сыпучих, нагретых и непрерывно перемещающихся твердых частиц, напоминающих кипящую жидкость. Такой процесс сушки позволяет значительно увеличить поверхность контакта ткани с сушильным агентом. В качестве твердых частиц используются стеклянные гранулы (шарики) или зерна кварцевого песка 0,1—3 мм, которые насыпаются в ванну. Через образовавшийся слой пропускается поток горячего воздуха, частицы приходят в движение (кипение), нагреваются и через этот слой, как через жидкость, можно пропускать ткани, трикотажные полотна, нити, пряжу или нетканые ткани и др. Такой метод сушки при температуре 140—150°С особенно пригоден для обработки тяжелых тканей.

Список используемой литературы

1. Бельцов В.М. «Оборудование для отделки хлопчатобумажных тканей. Учебник для средн. спец. учеб. заведений легкой пром-сти.- М.: Легкая и пищевая пром-сть, 1982.-352 с.