Глава 6. Технология мойки изделий

1. Способы мойки

Мойка в органических растворителях – это сложный физико- химический процесс взаимодействия изделий, растворителей, ПАВ, загрязнений, сопровождающийся механическими воздействиями и имеющий целью освобождение изделий от загрязнения.

В зависимости от степени загрязнения изделий, а также типа машин химической чистки применяют следующие способы мойки: однованный, двухванный и трехванный.

Однованный способ мойки состоит в обработке изделий в одной ванне с растворителем, качество которого в процессе мойки ухудшается вследствие перехода в него загрязнений. Это ухудшение качества растворителя может быть незначительным (при мойке с фильтрованием) и существенным (при мойке без фильтрования).

При однованном способе мойки концентрация усилителей может быть лишь минимальной, так как компоненты его выбираются волокнами и остаются в изделиях, что не всегда полезно.

Двухванный способ мойки состоит в последовательной обработке изделий сначала получистым растворителем и после промежуточного отжима изделий – чистым растворителем. Фильтрование растворителя, как правило, проводится только во второй ванне. Отфильтрованный растворитель в следующем цикле мойки используется для первой ванны как получистый. При двухванном способе мойки возможны 2 варианта применения усилителей химической чистки: в первой или во второй ванне. При введении усилителей в первую ванну их концентрация может быть увеличена, при необходимости к ним добавляют воду для удаления водорастворимых загрязнений. Во второй ванне сорбированные компоненты усилителей вымываются чистым растворителем. При применении усилителей во второй ванне их концентрация должна ограничиваться, причем необходимо выбирать такие усилители и фильтровальные порошки, которые минимально взаимодействуют между собой.

Трехванный способ мойки состоит в последовательной обработке изделий сначала получистым растворителем, затем после промежуточного отжима – в растворе усилителя химической чистки и после второго промежуточного отжима – в чистом растворителе, который подвергается фильтрации. Отфильтрованный растворитель в следующем цикле мойки используется в первой ванне как получистый растворитель.

При трехванном способе мойки усилители добавляют во вторую ванну, их концентрация должна быть достаточной для обеспечения высокого моющего действия, вместе с ними добавляется вода. Ванна с раствором усилителей используется многократно для экономии усилителя, ее постоянно подкрепляют новыми порциями усилителей. Прополаскивание изделий в третьей мойке чистым растворителем гарантирует вымывание большей части компонентов усилителей.

Наиболее полное удаление загрязнений из изделий наблюдается при мойке трехванным способом.

Однованный способ мойки может быть осуществлен на любой машине химической чистки, имеющей, по крайней мере, один бак для хранения растворителя, Однованный способ может проводиться в трех вариантах: одностадийном, двустадийном и трехстадийном. Одностадийный вариант отличается постоянством жидкостного модуля. При двустадийном варианте первая стадия мойки протекает при жидкостном модуле 4 без фильтрования растворителя, вторая – при жидкостном модуле 7-8 с фильтрацией. При трехстадийном варианте мойки первая стадия протекает без фильтрования растворителя, вторая – с фильтрованием и третья – при жидкостном модуле 6 без фильтрования. По данным ЦНИИбыта, трехстадийный вариант однованной мойки обеспечивает более высокую моющую способность и минимальную ресорбцию загрязнений, чем одностадийный и двустадийный варианты. Продолжительность трехстад и иного варианта составляет 7 мин.

Рис. 59. Динамика изменения оптической плотности растворителя при мойке одежды на машине «Тримор-25-4» в производственных условиях (цифры у кривых – номера партий)

Нами исследован однованный одностадийный способ мойки изделий на машинах «Тримор-25-4» [48], МХЧА-18, КХ-014 при фильтровании растворителя и многократном его использовании. О вымывании загрязнений из одежды судили по изменению оптической плотности раствора, пробы которого отбирали из ловушки через каждые 0,5 мин и измеряли на фотоэлектроколариметре. Наблюдали изменение массы одежды до и после обработки в машине, моющую способность и ресорбцию. На рис. 59 показано влияние продолжительности мойки на оптическую плотность раствора при обработке изделий в производственных условиях на машине «Тримор-25-4». Как видно из рисунка, изменение оптической плотности раствора выражается кривой, имеющей максимум. Левая часть кривой (до максимума) характеризует соотношение двух скоростей в процессе мойки. Как это видно, скорость отвода загрязнений в фильтр протекает медленнее, чем скорость поступления их из одежды в растворитель. Максимум на кривой отвечает моменту, при котором скорость перехода загрязнений из одежды в растворитель становится равной скорости осаждения их на фильтровальном слое. Правая часть кривой (после максимума) характеризует скорость переноса загрязнений из моющей ванны на фильтр. По этой части кривой легко определить оптимальную продолжительность мойки, которая в данном случае составляет примерно 6 мин. Подобные кривые получены при изучении оптической плотности растворов и на других машинах. В работе [49] установлена прямолинейная зависимость между моющей и ан- тиресорбционной способностью раствора и кратностью его использования, предложены уравнения полученной зависимости

где М – моющая способность, %;

АС – антиресорбционная способность, определяемая по формуле (22);

а – номер партии одежды, обработанной в данном растворителе.

В табл. 43 приведены данные о моющей способности перхлорэтилена и резорбции загрязнений при мойке одежды однованным способом на машинах «Тримор-25-4» и КХ-014.

Очевидно, что многократное использование перхлорэтилена при однованном способе мойки приводит к значительному ухудшению качества обработки изделий. Моющая способность снижается, степень резорбции загрязнений возрастает. Степень посветления шерстяных тканей при мойке более высокая, чем хлопчатобумажных. Степень резорбции загрязнений более высокая на хлопчатобумажных тканях, чем на шерстяных.

На машине «Тримор-25-4» ухудшение моющей способности происходит быстрее, чем на машине КХ-014 (табл. 43). Это, видимо, связано с особенностями фильтровальных устройств этих машин.

В табл. 44 приведены данные об изменении массы одежды после обработки в машинах химической чистки по однованному способу и с многократным использованием растворителя.

 

Рис. 60. Динамика изменения оптической плотности растворителя при многократном использовании перхлорэтилена при мойке одежды

Уменьшение массы изделий после обработки вызывается вымыванием загрязнений, уменьшением влажности изделий в процессе сушки, отделением волокнистых отходов и осаждение их в пухоуловителе. По нашим данным, масса волокнистых отходов, извлеченных из пухоуловителя после обработки 100-126 кг изделий на машине МХЧА-18, составляет 35-45 г. Измерение влажности изделий и относительной влажности воздуха показало, что на долю влаги приходится около 4-5 % общего изменения массы. Таким образом, за счет вымывания загрязнений изменение массы составляет 2—4 %.

Однованный способ мойки изделий может обеспечить удовлетворительное качество обработки слабозагрязненной одежды при условии однократного или двукратного использования растворителя. Дальнейшее применение загрязненного растворителя для мойки однованным способом приводит к неудовлетворительным результатам, так как развиваются процессы резорбции загрязнений.

Водорастворимые загрязнения нельзя удалить при однованном способе, так как усилители при этом способе можно вводить лишь в минимальной концентрации, при которой введение воды не рекомендуется из-за неустойчивости системы (возможного отслоения воды).

Рис. 61. Динамика изменения оптической плотности растворителя при мойке одежды в производственных условиях на машине КХ-014 двухванным способом (цифры у кривых – номера партий)

При двухванном способе может быть обеспечено лучшее, по сравнению с однованным, качество мойки. Этим способом обрабатывают одежду средней степени загрязненности. Здесь возможно применить усилители и воду и достичь более полного удаления загрязнений. Наличие промежуточного отжима также способствует более полному извлечению загрязненного растворителя из изделий. В работах [48, 49] исследованы двухванные способы мойки одежды на машинах КХ- 014, МХЧА-18, «Фирбиматик». На рис. 61 показано изменение оптической плотности растворителя в процессе мойки изделий по двухванному способу на машине КХ-014 при многократном использовании ванн с растворами, а на рис. 62 – изменение оптической плотности растворителя в первой и второй ваннах от кратности его использования. Из рисунков видно, что оптическая плотность раствора в первой ванне увеличивается почти в 4 раза быстрее, чем во второй (ванна с фильтрацией раствора). Примерно такая же зависимость наблюдается при мойке на других машинах (рис. 63).

Рис. 62. Динамика изменения оптической плотности растворителя при многократном использовании:
1 – ванна без фильтрования, 2 – ванна с фильтрованием

 

Рис. 63. Динамика изменения оптической плотности раствора
в 1-й и 2-й ваннах при мойке одежды на машинах КХ-014,
«Фирбиматик», МХЧА-18

Несмотря на быстрое загрязнение первой ванны, она сохраняет способность вымывать загрязнения. Однако при такой сильной загрязненности возникает сомнение в целесообразности применения на этой стадии мойки усилителей, так как большая их часть будет расходоваться на диспергирование и стабилизацию загрязнений, а не на усиление моющего действия в отношении водорастворимых загрязнений. Применение усилителей во второй ванне может быть лишь при минимальной концентрации, так как их присутствие в одежде (из-за сорбции ПАВ) сообщает ей нежелательные свойства.

В табл. 45 приведены данные об изменении массы изделий при мойке их двухванным способом на машинах КХ-014, «Фирбиматик» и МХЧА-18 при многократном использовании растворителя.

Сравнивая данные табл. 45 и 44, можно сделать вывод, что вымы- ваемость загрязнений при мойке двухванным способом несколько выше, чем однованным. Прослеживается определенная закономерность в снижении вымываемости загрязнений от первой партии до шестой.

В табл. 46 приведены данные о резорбции загрязнений при мойке одежды двухванным способом на машинах КХ-014, «Фирбиматик», МХЧА-18.

 

Из табл. 46 видно, что качество обработки изделий по двухванному способу выше, чем по однованному, но при многократном использовании растворителя степень резорбции при мойке пятой и шестой партий приближается к предельно допустимым значениям.

Предложены [49] основные параметры двухванной мойки на машине КХ-014: 1 -я мойка 3 мин, отжим 45 с, 2-я мойка 5 мин с фильтрацией растворителя, жидкостный модуль 5, отжим 3 мин; на машине МХЧА-18: 1-я мойка 5 мин, отжим 1 мин, 2-я мойка 4 мин с фильтрацией растворителя, жидкостный модуль 8, отжим 3 мин. Возможен и вариант с 3-х стадийной мойкой.

Рис. 64. Динамика изменения оптической плотности раствора при мойке одежды трехванным способом на машине КХ-014 (цифры у кривых – номера партий)

Трехванный способ применяют при обработке сильнозагрязненной одежды. Изучена динамика изменения оптической плотности растворов при трехванном способе мойки сильно загрязненной одежды на машинах КХ-014 (рис. 64, 65), «Фирбиматик» и МХЧА-18 (рис. 66). В процессе работы продолжительность ванн варьировалась в пределах 2- 6 мин. Во второй ванне использовали УС-28, добавляемый в количестве 3 г/л. Фильтрация раствора проводилась в третьей ванне. Промежуточные отжимы были продолжительностью 45 с, окончательный отжим 3 мин. Из рис. 65 видно, что оптическая плотность растворов увеличивалась во всех ваннах, но с различной скоростью. Если скорость увеличения оптической плотности раствора в 3-й ванне принять за 1, то во 2-й и 1-й ваннах она соответственно составит 3,5 и 5,2. Это особенно наглядно видно из рис. 66.

Рис. 65. Динамика изменения оптической плотности раствора при
трехванном способе мойки в зависимости от номера партии одежды

Рис. 66. Динамика изменения оптической плотности
раствора при трехванном способе мойки на машинах КХ-014,
«Фирбиматик», МХЧА-18

В табл. 47 сопоставлены данные о резорбции загрязнений из растворов в процессе мойки на образцах ткани по одно- и трехванному способам.

 

Из таблицы видно, что резорбция загрязнений при трехванном способе мойки в два-три раза меньше, чем при однованном.

При трехванном способе целесообразно применение усилителей химической чистки, которые способствуют удалению водорастворимых загрязнений при введении вместе с ними воды, диспергированию пигментов и их стабилизации в растворе.

Совершенствование трехванных способов мойки может быть связано с улучшением качества растворителей за счет их частичного сброса (особенно из первой ванны) в дистиллятор и пополнения ванн более качественным растворителем из последующих ванн (из второй – в первую, из третьей – во вторую, добавка чистого растворителя в третью).

2. Влияние на качество мойки типа фильтровального
порошка и усилителей

Изучен процесс мойки одежды по однованному способу с использованием для фильтрования растворителя порошков «Специаль-2», перлит и зикеевский трепел помола 200 (ЗП-200). Процесс мойки осуществляли на машине МХЧА-18 при многократном использовании растворителя. Об эффективности порошков судили по оптической плотности растворов, давлению на фильтре, изменению массы одежды, моющей способности, ресорбции загрязнений образцами из хлопчатобумажной и полиэфирной ткани. Мойка проводилась в течение 8 мин без добавления в ванну усилителей. На рис. 67 показана динамика изменения оптической плотности раствора при многократном его использовании и фильтрации через слой порошков. Как видно, наименьшая оптическая плотность наблюдалась (при прочих равных условиях) при фильтрации через «Специаль-2», наибольшая – через зикеевский трепел [50].

Рис. 67. Динамика изменения оптической плотности раствора при многократном использовании и фильтрации через слой порошка: 1 – «Специапь-2»; 2 – перлит; 3- ЗП-200

Предложена математическая зависимость оптической плотности раствора от кратности его использования. Так, при фильтрации через «Специаль-2»

 

Моющая способность после обработки шести партий изделий уменьшается с 42 до 28 % при использовании порошка «Специаль-2» и с 39 до 25 % при фильтрации через зикеевский трепел помола 200, антиресорбционная способность снижается соответственно до 95 и 84% (хлопчатобумажные ткани) и до 95 и 86 % (лавсановые ткани). Фильтровальные порошки по-разному увеличивают давление на фильтре. Особенно быстро повышается давление на фильтре при использовании зикеевского трепела помола 200, при фильтровании через который возможна обработка только шести партий одежды. При использовании для фильтрования перлита возможна обработка девяти партий; «Специаль-2» – одиннадцати партий. Таким образом, из отечественных порошков более эффективно очищает растворитель-порошок перлит. На многих предприятиях от применения порошков отказались, так как они увеличивают массу шлама.

Влияние усилителей на эффективность мойки изучено в производственных условиях. Проведено исследование моющей и антиресорбционной способности растворов УС-28 и УС-69 при мойке одежды на машине «Тримор-25-4» однованным и двухванным способами. При мойке однованным способом без усилителя, с УС-28 и УС-69 моющая способность составила соответственно 35, 57 и 62 %. Особенно заметно УС-69 влиял на антиресорбционную способность. При концентрации 1,5 и 3 г/л антиресорбционная способность перхлорэтилена с добавкой в него УС-28 и УС-69 составила соответственно 49-59 и 86-88 %. При двухванном способе мойки антиресорбционная способность перхлорэтилена с добавлением в него УС-69 составила 97 %, причем она практически не уменьшилась при шестикратном использовании ванны с усилителем.

Степень удаления соли в растворителе с УС-28 и УС-69 при концентрации их 3 г/л составила соответственно 64-66 и 75-78 %.

Сравнение различных способов мойки, а также влияния на качество мойки усилителей, фильтровальных порошков позволяет сделать вывод, что улучшение качества мойки одежды может быть достигнуто при применении трехванных способов.

На машине КХ-014 можно применять трехванный способ в следующем режиме: 1-я мойка в течение 3 мин, промежуточный отжим 45 с, 2-я мойка с добавлением УС-28 при концентрации 3 г/л в течение 5 мин, промежуточный отжим 45 с, 3-я мойка с фильтрацией растворителя в течение 3 мин, отжим 3 мин; жидкостный модуль во всех ваннах 5.

На машине МХЧА-18 трехванный способ рекомендуется применять в режиме: 1-я мойка в течение 3 мин, промежуточный отжим 1 мин, 2-я мойка с добавлением УС-28 при концентрации 3 г/л в течение 5 мин, промежуточный отжим 1 мин, 3-я мойка с фильтрацией растворителя в течение 4 мин, отжим 3 мин; жидкостный модуль в 1-й ванне 3,5, в остальных – 7.

По предложенным режимам возможно многократно использовать растворитель (при контроле его качества). В настоящее время растворитель используют двукратно: чистый – в однованной, получистый – в первой ванне двухванной мойки и затем он дистиллируется. Качество обработки при таком способе удовлетворительно, но расход растворителей повышен из-за необходимости частой дистилляции. Усилители применяют для зачистки изделий перед мойкой.

3. Мойка хлоруглеводородами

Обработка изделий хлоруглеводородами осуществляется в машинах периодического действия. Так как растворители токсичны, машины снабжены устройствами, обеспечивающими определенную степень герметичности.

Наибольшее распространение получили машины шкафного типа, оборудованные автоматическими устройствами, с помощью которых обработка изделий происходит по заранее заданному режиму.

Отечественная промышленность до перестройки выпускала машины с электрообогревом КХ-010А (ТУ 22-5014-81) и КХ-021 (ТУ 22-142-81-86).

Загрузочная масса машин составляет 9 кг. Машину КХ-010А можно использовать в ателье химической чистки, комбинатах бытового обслуживания, гостиницах, передвижных мастерских, КХ-021 может применяться в сельской местности, в ней предусмотрена пропитка изделий с помощью приставки КХ-102.

Из отечественных машин с большей загрузочной массой применялись: МХЧА-18, КХ-014, КХ-016 и др. Использовались машины зарубежных фирм «Тримор-25-4» (Чехословакия), «Специма-12», «Бёве- 50», «Бёве-100» (Германия), «Фирбиматик» (Италия) и др.

Мойка изделий происходит в перхлорэтилене, имеющем температуру 18-25 °C, одно-, двух- или трехванным способами.

Управление процессом сводится к выбору необходимой программы при автоматическом режиме или к выбору жидкостного модуля и продолжительности обработки в каждой из ванн при ручном управлении. Наиболее удобно продолжительность мойки определять по графику зависимости оптической плотности раствора от продолжительности мойки. При разработке параметров мойки выбирают изделия средней весовой группы средней степени загрязнения.

Отжим изделий от растворителя происходит в том же барабане, в котором проходила мойка, но при частоте вращения 300-400 об/мин. Если до отжима изделия содержат 250-300 % растворителя, то после отжима его остается 6-30 %. Так, в изделиях из шерстяного трикотажа остается 20-22 %, из шерстяных тканей – 12-13 %, из натурального шелка – 30 %, из ацетатного и вискозного волокон – 21-23 %, из хлопка – 25-26 %, из объемного полиакрилонитрильного волокна – 23-24 %, из полиамидных волокон – 5-7 % перхлорэтилена.

Наблюдение за процессом отжима одежды на машине «Тримор-25-4» показало, что остаточное количество растворителя в партии изделий составляет 25-26 % массы изделий, на машине «Бёве-100» – 26-27 %. Особенно много растворителя отжимается в первую минуту, когда удаляется растворитель, находящийся на поверхности тканей и волокон и связанный с ними менее прочно.

Продолжительность отжима определяется временем, необходимым для разгона барабана до определенной скорости, временем отжима и временем, необходимым для торможения барабана. Практически продолжительность отжима составляет от 2-х до 5-и мин. Легко повреждаемые изделия отжимают 1 мин.

Для определения оптимальной продолжительности отжима строят график зависимости суммарной продолжительности отжима и сушки изделий от продолжительности отжима (рис. 68). По графику находят минимальную суммарную продолжительность отжима и сушки и соответствующее ей время отжима.

Рис. 68. Зависимость суммарной продолжительности отжима и сушки
одежды от продолжительности отжима

 

Сушка изделий осуществляется в замкнутой системе, внутри которой циркулирует теплый воздух, подаваемый вентилятором. Воздух, поступая в барабан, нагревает изделия, насыщается парами растворителя и воды и проходит в пухоуловитель, чтобы унесенные обрывки волокон не проникли в конденсатор и не загрязнили его. В конденсаторе смесь паров растворителя и воды конденсируется, поступает в водоотделитель. Несконденсированные пары воды и растворителя направляются в калорифер, где нагреваются и снова поступают в барабан. Эффективность удаления растворителя из изделий зависит от степени отжима (табл. 48), температуры воздуха, поступающего в барабан, температуры поверхности конденсатора, величины загрузки барабана, продолжительности сушки.

Температура воздуха, поступающего в барабан, оказывает основное влияние на полноту извлечения растворителя из одежды в процессе сушки. Принято процесс сушки изделий, обработанных в трихлорэтилене, проводить при температуре 60 °C, обработанных в перхлорэтилене – при 80 °C. Наши исследования показали, что температуру сушки изделий от перхлорэтилена можно повышать до 90 °C, если ассортимент изделий выдерживает эту температуру. Некоторые изделия высушивают при температуре 40 и даже 20 °C.

Выбор температурного интервала в процессе сушки связан с теплотехническими характеристиками растворителей и свойствами изделий. Он важен для полноты улавливания растворителя в процессе сушки и сокращения продолжительности сушки.

Динамика процесса сушки изделий на машинах «Тримор-25-4» и «Бёве-100» показана на рис. 69. Как видно, наибольшая масса растворителя удаляется в первые две минуты. В конце сушки скорость снижается, так как растворитель, находившийся на поверхности, испарился, а перемещение его из капилляров к поверхности происходит сравнительно медленно. В этот период начинается также испарение воды, содержащейся в волокнах, на что расходуется тепло. Это побочный и нежелательный процесс.

Рис. 69. Зависимость суммарной продолжительности отжима и сушки
одежды от продолжительности отжима на машинах:
1 – «Тримор-25-4»; 2- «Бёве-100»

Степень улавливания растворителя зависит также от типа конденсатора. Более полно растворитель улавливается в конденсаторах смешения, в которых смесь паров растворителя и воды смешивается с охлаждающей водой. Такой конденсатор установлен на машине «Тримор-25-4». В конденсаторах трубчатого типа степень улавливания растворителя зависит от температуры воды, вытекающей из конденсатора. Если температура воды низкая, степень улавливания растворителя будет высокой, но охлажденный воздух не успеет прогреться в калорифере, что снизит его способность высушивать одежду (рис. 70). В работе [51] рекомендовано поддерживать температуру воды, вытекающей из конденсатора, в пределах 15-16°C. На машинах с трубчатыми конденсаторами возможно пересушивание изделий, что ухудшает гриф и сообщает им жесткость. Трубчатые конденсаторы загрязняются обрывками волокон, увлекаемых потоком воздуха из одежды и оседающих на поверхности трубки, что замедляет теплопередачу, удлиняет процесс сушки и уменьшает полноту улавливания растворителя.

Рис. 70. Влияние продолжительности сушки на улавливание растворителя при температуре воды, вытекающей из конденсатора: 1-15,3 “С; 2-43,3 “С

В последние годы начали выпуск машин химической чистки замкнутого цикла с холодильной установкой, обеспечивающей более эффективную работу конденсатора. Это позволяет значительно полнее улавливать перхлорэтилен.

Степень улавливания растворителя зависит от продолжительности сушки и от величины загрузочной массы одежды в барабане (рис. 71). Увеличение загрузочной массы ведет к тому, что воздух начинает циркулировать не через изделия, а по пути наименьшего сопротивления, поэтому продолжительность сушки увеличивается, а степень улавливания растворителя уменьшается. При нормальных условиях для достаточно полного улавливания растворителя необходима сушка в течение 15-25 мин.

Рис. 71. Влияние продолжительности сушки на улавливание растворителя при различной загрузочной массе одежды в барабане:
1-9кг; 2-13,5 кг; 3 – 18 кг

Степень улавливания растворителя зависит также от состояния машины, в частности уплотняющих прокладок, правильности эксплуатации, регулярности чистки машины.

По окончании сушки для более полного освобождения изделий от остатков растворителя проводят проветривание. С этой целью на вытяжной линии открывают шибер, в барабан поступает воздух из помещения и остатки паров растворителя с воздухом направляются в адсорбер. Если машины не оборудованы адсорбером, то пары растворителя поступают в атмосферу, загрязняют ее (что недопустимо) и теряются.

В качестве примера рассмотрим технологию чистки изделий на отечественных машинах.

Машина МХЧА-18 шкафного типа предназначена для оборудования ателье срочной чистки. Она имеет и ручное и автоматическое управление, снабжена адсорбером.

Перед началом работы проверяют исправность машины. После этого включают главный выключатель и устанавливают переключатель режимов работ в положение «Ручной режим». Открывают задвижку 27 (рис. 72) и с помощью насоса 25 и гибкого шланга заполняют все емкости и фильтр растворителем, поступающим из внешней емкости. Вручную заполняют растворителем водоотделитель 41. На элементы фильтра наносят порошок. С этой целью в ловушку засыпают 1-1,5 кг сухого порошка, в моечный резервуар наливают из бака 1 растворитель, открывают задвижки 30 и 46, нажимают на кнопку «Малая циркуляция», включают насос. Задвижка 39 автоматически открывается, и растворитель, циркулируя по кругу ловушка- насос-фильтр-ловушка, переносит порошок на элементы фильтра. Осаждение порошка продолжается 1-1,5 мин. При полном осаждении порошка растворитель, наблюдаемый через смотровое окно на выходе из фильтра, становится прозрачным. После перекачивания растворителя в бак 1 в барабан помещают 18 кг одежды, самотеком спускают растворитель из бака 2 и начинают мойку.

Рис. 72. Технологическая схема машины МХЧА-18:
1, 2, 24, 29 – баки для растворителя; 3, 5,7 – термоклапаны; 4. 8, 11, 49, 50 – вентили; 6 – холодильник; 9 – конденсатоотводчик; 10 – влагоотделитель; 12- адсорбер; 13, 34 – воздушные клапаны; 14 – термометр; 15, 37 – конденсаторы; 16-барабан; 17 – пухоуловитель; 18, 23 – электродвигатели; 19,26,28,30,36,39, 40, 42, 46, 52-54- пневмозадвижки; 20 – моечный барабан; 21 – регулятор уровня растворителя; 22 – редуктор в сборе с электродвигателем мойки; 25 – насос; 27. 44, 47, 51 – задвижки; 31 – ловушка; 32 – сливная воронка; 33 – электроклапан; 35 – калорифер; 38 – фильтр; 41 – водоотделитель; 43 – регулятор сушки; 45 – обратный клапан; 48 – перегонный бак дистиллятора

В первой ванне при двустадийной мойке применяют низкий жидкостный модуль (3,5); растворитель циркулирует по кругу ловушка- насос-фильтр-ловушка. Механические воздействия на одежду максимальны, поэтому происходит быстрое накопление в растворителе различных загрязнений. Затем растворитель подвергается фильтрованию, он циркулирует по большому кругу: моечный резервуар- ловушка-насос-фильтр-моечный резервуар (открыты задвижки 30,40,46). Перед началом второй стадии мойки открывают задвижку 53 и пополняют моечный резервуар растворителем до жидкостного модуля 7. Уровень растворителя в ванне определяется его объемом в рабочем баке 2. Продолжают мойку при фильтрации растворителя.

Первая ванна при трехстадийной мойке отличается от двустадийной тем, что в последней ее стадии через воронку с пневмозадвижкой 19 в моечный резервуар вводят усилитель. По окончании обработки в первой ванне нажимают на кнопку «Стоп насосная циркуляция», вручную закрывают задвижку 46, а задвижку 54 открывают. Растворитель перекачивают из моечного резервуара в бак 2. Затем включают электродвигатель отжима и остатки растворителя, отжатого из одежды, направляют в дистиллятор.

Во второй ванне одежду обрабатывают в растворе усилителя (если в первой ванне использовалась двустадийная мойка). Для этого насосом подают готовый раствор усилителя из бака 29 или его готовят в моечном резервуаре. По окончании мойки раствор усилителя самотеком поступает в тот же бак (29). Производят отжим одежды.

В третьей ванне ведут полоскание одежды чистым растворителем, поступающим самотеком из бака 1. Растворитель в процессе полоскания непрерывно фильтруется и по окончании мойки его перекачивают насосом снова в бак 1. Остатки растворителя (после отжима одежды) перекачивают в бак 2, разбавляя рабочий раствор более чистым растворителем.

При обработке одежды с пропиткой в третьей ванне аппретирующими составами (кремнийорганические препараты) в первой ванне применяют трехстадийную мойку. Во второй ванне проводят мойку чистым растворителем. Необходимо обеспечить полное вымывание усилителя чистки, так как ПАВ, входящие в состав усилителя, значительно снижают эффект водоотталкивания обработанной одежды.

После отжима одежду обрабатывают аппретирующим составом, приготовляемым в баке 24. Отсюда раствор аппрета перекачивают в моечный резервуар, создавая с помощью регулятора уровня жидкостный модуль 3,5. После этого срабатывает датчик уровня и закрывает задвижку 26. Задвижка 30 открыта. Растворитель циркулирует по кругу ловушка-насос-моечный резервуар-ловушка. Использованный раствор после окончания аппретирования снова поступает в бак 24. Затем проводят отжим одежды и ее растряску, во время которой аппретирующий состав распределяется по одежде более равномерно. Во время растряски частота вращения барабана такая же, как и при сушке, но в барабан «е поступает воздух (не включен вентилятор).

Сушку одежды различного ассортимента проводят при различных температурах. Нормальная сушка обычного ассортимента одежды проводится при температуре 60-70 °C. Мягкая сушка происходит при температуре 45-60 °C и применяется для трикотажных и кожаных изделий. Комбинированная сушка проводится при температуре 80-100 °C и применяется для аппретированных изделий. Температурные режимы поддерживаются с помощью терморегуляторов.

Автоматическое управление режимом чистки осуществляется с помощью программных карт (ПК), помещаемых в щель программного механизма. Зубчатая рейка карты входит в зацепление с ведущей шестерней программного механизма, в это время на пульте управления включается красная лампа, сигнализирующая о готовности машины к работе в автоматическом режиме.

Рис. 73. Регулятор сушки:
1 – микропереключатель; 2 – рычаг; 3 – ограничительная шайба; 4 – регулировочная гайка; 5 – клапан; 6 – мембрана; 7 – регулировочная втулка

Нажатием кнопки «Пуск» на пульте управления начинают процесс обработки. При сушке одежды программный механизм останавливается, и управление процессом осуществляется с помощью регулятора сушки (рис. 73). Продолжительность сушки определяется скоростью поступления растворителя из конденсатора в водоотделитель и из него в регулятор сушки. Растворитель, поступая под мембрану 6, приподнимает ее, и вместе с ней поднимается шток клапана 5, открывающего сток растворителя в бак (см. рис. 74). Пока полость под мембраной заполнена растворителем, процесс сушки будет продолжаться, но при резком уменьшении притока растворителя к прибору мембрана опустится и произойдет включение программного механизма, который снова начнет управлять процессом. Машина имеет несколько ПК, рассчитанных на обработку изделий разных степеней загрязнения и ассортимента. Так, ПК-8 применяется при чистке сильно загрязненных изделий с последующим аппретированием Программа включает трехстадийную (в первой ванне) мойку с продолжительностью 1, 2 и 3-й стадий соответственно 4, 7 и 4 мин. Затем происходят промывка пропитка и комбинированная сушка. Первая ступень сушки длится 2 мин, вторая и третья – по 5 мин.

Машина КХ-016 предназначена для чистки обычной и рабочей одежды в хлоруглеводородах [52]. В основании машины находятся три бака: бак 1 (рис. 74) для дистиллированного растворителя, бак 3 для получистого, бак 2 для растворителя с добавлением аппретирующих веществ. На лицевой панели расположены дверца загрузочного люка, электрошкаф с программным устройством и пультом управления, приборы, смотровые окна всех баков и фильтра.

Рис. 74. Технологическая схема машины КХ-016:
1—4, 18 – шиберные задвижки Ду 65; 5, 7-10, 13, 14 – шиберные задвижки Ду 40; 6 – насос; 11 – клапан с пневмоприводом; 12, 16 – шиберные задвижки Ду 25; 15 – смотровые окна; 17-ручная задвижка

Машина может работать как при ручном, так и при автоматическом управлении.

При автоматическом управлении в программное устройство помещают перфокарту. В системе управления предусмотрена возможность продления отдельных операций при помощи реле времени. На машине возможно применение двух значений жидкостного модуля, двух- и трехванного способов мойки изделий. В каждом цикле предусмотрены автоматическая чистка фильтра и нанесение свежего порошка на его элементы. Продолжительность сушки регулируется автоматически. Температура паровоздушной смеси и расход охлаждающей воды поддерживаются термостатами. При работе с автоматическим управлением все тумблеры ручного управления выключаются.

Наполнение баков растворителем осуществляется при открытых задвижке 5 (см. рис. 74), задвижке нужного бака и закрытой задвижке 4.

При насосной циркуляции растворитель поступает из моечного резервуара в ловушку, затем в насос и возвращается в моечный резервуар, при этом открыты клапан ловушки и задвижки 7 и 10.

Циркуляция растворителя по большому кругу моечный резервуар- ловушка-насос-фильтр-моечный резервуар происходит при открытых задвижках 9, 13, 7 и клапане ловушки 11.

При нанесении на элементы фильтра порошка растворитель циркулирует по малому кругу при открытых задвижках 9, 14, 7; клапан ловушки закрыт.

Для проведения дистилляции растворителя задвижку 8 открывают и насосом 6 его подают в испаритель дистиллятора, в котором происходит нагревание.

Пары растворителя поступают в конденсатор, конденсат – в водоотделитель и бак 1 чистого растворителя.

При недостатке воды в конденсаторе пары перхлорэтилена могут поступать в помещение.

Дистиллятор состоит из двух частей: верхней – испарителя и нижней – грязесборника, соединенных задвижкой 18, После испарения растворителя остаток перепускают в грязесборник для окончательного извлечения растворителя. Нагревание грязесборника происходит через паровую рубашку.

Внутри конденсатора дистиллятора имеется два змеевика в виде спиралей, размещенных одна в другой. Конденсатор грязесборника имеет один змеевик.

Водоотделитель разделен на несколько камер, проходя по которым смесь воды и растворителя постепенно разделяется. При чистке водоотделителя остаток сливают через шиберную задвижку 16. Поступление растворителя в водоотделитель наблюдают через смотровые окна 15.

Ловушка состоит из корпуса, сетчатой корзины, крышки и клапана с пневмоприводом для перекрытия линии слива растворителя из моечного резервуара. В ловушку помещают порошок для нанесения его на элементы фильтра.

Насос 6 (центробежный всасывающий) служит для перекачивания растворителя.

Процесс мойки начинается с подачи растворителя в моечный резервуар из бака 3 насосом 6 при открытых задвижках 2, 4, 10. После наполнения резервуара до минимального уровня (жидкостный модуль 5) регулятор уровня подает команду, следуя которой задвижки 2, 4 и 10 закрываются, насос 6 выключается. Мойка при статической ванне проводится в соответствии с программой. По окончании мойки сливаемый и отжимаемый растворитель откачивают насосом в испаритель при открытых задвижках 7, 8 и клапане ловушки. По окончании откачивания растворителя задвижки 7, 8 и клапан ловушки закрываются, насос выключается. При проведении второй мойки задвижки 1,4, 10 открываются, включается насос и в моечный резервуар подают растворитель до жидкостного модуля 7. Через дозатор вводят усилитель и воду, насос обеспечивает циркуляцию растворителя по кругу ловушка-насос-фильтр-ловушка (задвижки 7, 9, 14 открыты). В это время фильтр готовят к процессу мойки (наносят в течение 1 мин порошок). Одежда в это время промывается в статической ванне. По окончании нанесения порошка на фильтр (прозрачность растворителя определяется через смотровые окна 15) циркуляция растворителя проводится по большому кругу: моечный резервуар- ловушка-насос-фильтр-моечный резервуар (задвижки 7, 9, 13 и клапан 11 открыты, 14 закрыта). После мойки с фильтрацией проводят откачивание растворителя из моечного резервуара в бак 3 (задвижки 7, 2 открыты, 9, 13 закрыты).

При отжиме одежды растворитель откачивают через ловушку из моечного резервуара в испаритель дистиллятора. Задвижки 4 и 2 закрываются, 8 открывается. После перекачивания растворителя задвижки 7, 8 и клапан ловушки закрываются, насос выключается. При сушке и проветривании изделий воздух циркулирует в замкнутой системе: барабан-пухоуловитель-вентилятор-конденсатор-калорифер- барабан. В процессе проветривания клапан 6 (рис. 75) открывается, воздух из помещения поступает в барабан, проходит через пухоуловитель 2, вентилятор 1, конденсатор 3 и через открытый шибер 4 выходит из машины.

Машина «Тримор-25-2» и более поздние модификации («Тримор- 25-3», «Тримор-25-4») используются для чистки изделий хлоруглеводородами.

Перед началом работы машины «Тримор-25-2» в водоотделитель 25 (рис. 76) заливают растворитель до уровня, при котором начнется его переливание в бак 3.

Рис 75. Схема сушки (а) и проветривания (б) изделий
на машине КХ-16:
1 – вентилятор; 2 – пухоуловитель; 3 – конденсатор: 4 – шибер; 5 – калорифер; 6 – клапан; 7 – барабан

 

Потом через форсунки душевого конденсатора 33 проводят наполнение водоотделителя водой до уровня, при котором она начнет переливаться в сточный отсёк. Это вызвано необходимостью исключить попадание воды в бак 3 и моечный резервуар с моечным барабаном 37.

Проверку настройки автоматики проводят при работе машины на холостом ходу.

Для заполнения машины растворителем в ловушку наливают 10 л перхлорэтилена, растворитель поступает в насос 40 и заполняет его. Задвижку 42 закрывают, к всасывающему патрубку насоса присоединяют шланг, второй конец которого опускают в емкость с растворителем. Открыв затворные задвижки на линии к баку, включают электродвигатель насоса и перекачивают в него растворитель. За поступлением растворителя наблюдают по смотровому окну бака /, и как только его уровень поднимется до половины смотрового окна, насос останавливают и ранее открытые электромагнитные задвижки 23 и 24 закрывают.

Наполнение бака 2 проводят с помощью насоса через трубопровод с открытой задвижкой 11. За его наполнением наблюдают по уровнемеру. Аналогично наполняют растворителем баки 3 и 4. Затем закрывают задвижку 41, снимают шланг и открывают задвижку 42.

Наполнение моечного резервуара растворителем происходит самотеком из бака 3 при открытой задвижке 8, после чего задвижку 8 закрывают и фильтр 18 заполняют растворителем.

Первая мойка одежды проводится растворителем, поступающим самотеком из бака 1 по линии с открытой задвижкой 12. После мойки растворитель перекачивают насосом по трубопроводу с открытыми задвижками 23 и 24 снова в бак 1. Ванна не фильтруется.

Вторая мойка одежды происходит в растворе усилителя, поступающем самотеком из бака 2 при открытой задвижке 10. Раствор не фильтруется и по окончании мойки с помощью насоса по трубопроводу с открытой задвижкой 11 снова перекачивается в бак 2.

Третья мойка осуществляется при автоматическом управлении машиной. Растворитель из бака 3 поступает самотеком в моечный резервуар и в процессе мойки фильтруется, охлаждаясь водой, поступающей в водяную рубашку фильтра.

Затем одежду отжимают, высушивают, проветривают и выгружают из машины.

Машина «Тримор-25-4» отличается тем, что у нее больше баков для растворителей. Кроме обычных баков для получистого, чистого и промывочного растворов имеются специальные баки для раствора усилителя (бак 4), растворов аппретирующих веществ (бак 5), жирующих и других препаратов (бак 6). Растворы из этих баков подают с помощью специальных устройств через две форсунки, расположенные на поверхности моечного резервуара. Отделочные растворы подают, как правило, на промытую и отжатую одежду при вращении барабана с частотой 0,46 об/с.

Уровень растворителя в моечном резервуаре регулируют с помощью уровневых выключателей, которые при достижении нужного уровня перемещают задвижку и прекращают подачу растворителя. Низкий уровень ванны применяют при мойке двухванным способом без фильтрования растворителя, высокий – при растворов аппретирующих веществ (бак 5), жирующих и других препаратов (бак 6). Растворы из этих баков подают с помощью специальных устройств через две форсунки, расположенные на поверхности моечного резервуара. Отделочные растворы подают, как правило, на промытую и отжатую одежду при вращении барабана с частотой 0,46 об/с.

Уровень растворителя в моечном резервуаре регулируют с помощью уровневых выключателей, которые при достижении нужного уровня перемещают задвижку и прекращают подачу растворителя. Низкий уровень ванны применяют при мойке двухванным способом без фильтрования растворителя, высокий – при однованном и двухванном способах с фильтрованием.

Система охлаждения оборудована автоматическим регулированием, что обеспечивает полное использование охлаждающих свойств воды и ее экономию (расход составляет 840 л/ч, на более ранних модификациях – 2595 л/ч).

В бак дистиллятора встроен анодный стержень, способствующий уменьшению коррозии оборудования.

Машина снабжена девятью программными картами, предназначенными для обработки различного ассортимента одежды в автоматическом режиме управления.

Схема современной экологичной машины, работающей на ПХЭ, изображена на рис. 77 [53].

Машину изобрел и внедрил главный инженер предприятия «Снежинка» г. Москвы Анатолий Георгиевич Иванов. Достоинство машины в том, что она экологична, экономична по расходу ПХЭ, воды и энергии.

Машина имеет два рабочих бака для ПХЭ и дополнительный бак для сбора и планомерной подачи (загрязненного в одном цикле мойки) перхлорэтилена в дистиллятор 54 (открыт п.к. 6 – насос- теплообменник 49, открыт п.к. 12).

Экологически чистый фильтр 41 объемом 5-7 л, имеет один фильтрующий элемент. Обновление содержимого фильтра происходит при мойке каждой новой партии одежды. Производительность, напор и мощность циркуляционного насоса 36 снижены.

Дистиллятор имеет объем 60-70 л. Процесс дистилляции ведется при автоматически соблюдаемом уровне предварительно подогретого ПХЭ. В дистилляторе 54 оригинальна система извлечения ПХЭ из шлама, о чем будет сказано подробно ниже (см. гл. 11).

Адсорбер 46 – это трех- четырехлитровый сосуд с 1-1,5 кг активированного угля. После заполнения баков 1, 2, фильтра 41 и водоотделителя 43 растворителем открывают загрузочный люк моечного барабана 33 и одновременно включается система движения воздуха из помещения внутрь барабана с прохождением его по всем системам машины, включая адсорбер. Таким образом, полностью исключается попадание ПХЭ в рабочее помещение. В барабан помещают одежду, закрывают люк.

Рис. 77. Принципиальная схема машины химической чистки:
1а, 2а, За – баки для ПХЭ; 1-28 – пневмоклапаны; 29-32 – электроклапаны; 33 – моечный барабан; 34 – ловушка; 35 – пухоуловитель; 36 – циркуляционный насос; 37 – основной вентилятор; 38-40 – смотровые окна; 41 – дисковый фильтр; 42 – испаритель холодильной машины; 43 – водоотделитель; 44 – теплообменник; 45 – дополнительный теплообменник; 46 – адсорбер; 47-50 – теплообменные аппараты; 51, 52 – эжекторы; 53 – сборник для шлама; 54 – шлам; 55 – электрохимическая установка; 56 – насос; 57 – канистра для контактной воды; 58-дополнительный вентилятор

В процессе предварительной мойки одежды ПХЭ движется по контуру: бак 1а – насос 36 – моечный барабан 33 (п.кл. 1 и 10 открыты). Модуль ванны 3-4. Фильтрация ПХЭ происходит по кругу: моечный резервуар-ловушка – 34 – насос-фильтр 41 (п.кл. 7 и 8 открыты) – моечный барабан. За качеством растворителя после фильтрации наблюдают по смотровому окну 39. Отработанный растворитель подают в дополнительный бак За (п.кл. 5 открыт) для дистилляции. Сюда же сливают ПХЭ из фильтра (п.кл. 13 открыт). Фильтр заполняют чистым ПХЭ из бака 2а (п.кл. 2,7 и 9 открыты).

Мойку во второй ванне проводят при модуле 5-6 в течение 5-6 минут при циркуляции ПХЭ по кругу: моечный резервуар-ловушка 34, насос-фильтр – моечный барабан (п.кл. 7, 8 открыты). Промытые изделил отжимают 2,5 минуты при частоте вращения барабана 350- 400 об/мин. Весь ПХЭ откачивают в бак 1а через ловушку-насос, открытый п.кл. 3. В следующем цикле этот ПХЭ применяют для первой мойки. Такой процесс мойки, при котором и первая, и вторая ванна фильтруются, обеспечивает высокое качество мойки одежды и в настоящее время является уникальным среди современных технологий. Эта технология, как и машина, внедрены на фабрике «Снежинка» в г. Москве, где трудятся её изобретатели Иванов А.Г. и Кропачёва Е В. Ранее элементы этих изобретений были внедрены в Монголии, где Иванов А.Г. работал по поручению Правительства СССР в 1979 -1983 гг. и с 1987 по 1990 гг.

Процесс сушки одежды происходит при поступлении нагретого воздуха в барабан, нагревании одежды и выделении из нее ПХЭ и воды, смесь паров которых проходит через ловушку, пухоуловитель 35, испаритель 42 холодильной машины, где пары ПХЭ и воды конденсируются. Их смесь поступает в водоотделитель 43 через трубопровод со смотровым окном 40. Воздух направляется вентилятором 37 по тому же пути. Всё это многократно повторяется до тех пор, пока в смотровом окне 40 не перестанет наблюдаться поступление конденсата.

Дальнейшее выделение ПХЭ из одежды в тепловом режиме невозможно из-за наступления равновесного состояния в системе. Чтобы процесс сушки не останавливался, через одежду пропускают воздух, охлаждённый до – 25 °C в режиме намораживания. При этом его путь через подогреватель исключается. Воздух извлекает остатки ПХЭ, охлаждает одежду, вентиляторами 37 и 58 направляется в адсорбер 46 и выбрасывается в окружающую среду (пневмоклапаны 20 и 24 открыты). В конце сушки загрузочный люк открывают и воздух из помещения поступает в барабан-холодильную установку-адсорбер. Одежду выгружают. Более подробно оригинальность этой машины и технологии будут описаны в главе 11.

4. Мойка углеводородами

Обработка изделий углеводородами (бензин-растворитель, тяжелый бензин) проводится на машине ТБ-25 (Чехословакия), в которой осуществляется мойка и отжим от растворителя. Отжатые изделия перегружают в сушильное устройство. Дистилляция растворителя проводится в вакуум-дистилляторах, находящихся в отдельном помещении. В настоящее время машина устарела.

Такая технология обработки изделий объясняется воспламеняемостью растворителей и возможностью образования взрывоопасной смеси.паров углеводородов с воздухом.

В связи с малой токсичностью и незначительной летучестью углеводородов, их пары не улавливали в процессе сушки, и они попадали в производственное помещение, ухудшая условия труда и создавая опасность возникновения вспышки или взрыва. Пары углеводородов загрязняют окружающую среду, хотя в настоящее время предложен ряд способов дожигания паров органических растворителей, которые могут найти применение на предприятиях.

Машину устанавливали в помещении площадью не менее 40 м² при высоте около 4 м. Электрораспределительный щит, не имеющий взрывобезопасных устройств, помещали в отдельном помещении размером 2×2 м, в которое не должны попадать пары бензина. Пол помещения делали из огнестойких материалов. Вокруг машины прокладывали канавки для отвода растворителя в сборник, находившийся вне рабочего помещения. Вентиляционные системы обеспечивали кратность обмена воздуха не менее 10 раз в час.

Ю.В. Васильев и В. А. Пластилина [32] предложили режимы чистки легких, средних и тяжелых изделий углеводородами на машине ТБ-25 (табл. 49).

Однованный способ мойки происходит при жидкостном модуле 8,8 и непрерывной фильтрации растворителя.

 

При двухванном способе 1-ю мойку проводят в растворе усилителя (2-4 г/л). В первой стадии мойки в течение 4 мин фильтрация растворителя не проводится, во второй стадии фильтрация необходима. После 1-й мойки проводят сброс загрязненного порошка во вспомогательный фильтр и добавление новой порции порошка. Вторая мойка протекает в течение 7 мин при жидкостном модуле 8,8 и фильтрации растворителя.

При трехванном способе в первой ванне проводят мойку без усилителя и фильтрации растворителя в течение 3 мин при жидкостном модуле 2,8. Затем растворитель сливают в дистиллятор. Вторая мойка проходит в две стадии (как при двухванном способе). Отработанный раствор используют многократно. Третью мойку ведут в течение 5 мин при непрерывной фильтрации растворителя. По окончании мойки часть раствора (около 70 л) перекачивают в бак.

Обработку изделий из ацетатного волокна ведут при жидкостном модуле 14-15. Добавления воды при применении УС-29 не проводят.

В табл. 50 приведены данные о влиянии продолжительности отжима и сушки одежды трех весовых групп от бензина-растворителя на машине ТБ-25 на остаточное содержание растворителя.

Как видно из таблицы, изделия разных весовых групп удерживают (при равных массах партий) разное количество растворителя. Особенно много растворителя удерживает одежда тяжелой весовой группы, поэтому для отжима такой одежды необходимо более продолжительное время.

 

 

Тяжелая одежда требует и увеличения продолжительности сушки. Для интенсификации процесса сушки одежды целесообразно повышение температуры воздух до 80 °C. При этом скорость сушки увеличится 1,5-2 раза по сравнению со скоростью сушки при температуре 45 °C.

Машина ТБ-25 имеет четыре бака для растворителя, поэтому в ней возможно проведение различных способов мойки и аппретирования изделий. Машина работает как при ручном, так и автоматическом управлении.

Одежду загружают во внутренний барабан, находящийся в моечном резервуаре 39 (рис. 78). Дверца загрузочного люка машины имеет предохранительное устройство, предупреждающее самопроизвольное открывание во время работы. Внизу машины расположены ловушка 38 насос 35 и электродвигатели мойки и отжима во взрывобезопасном исполнении. Подключение главного фильтра обеспечивает не только фильтрацию растворителя, но очистку фильтра обратным потоком растворителя. При этом загрязнения вместе с фильтровальным порошком растворителем поступают во вспомогательный фильтр 16, имеющим однослойный тканевый сборник для шлама, по трубопроводам бензин-растворитель отводится из вспомогательного фильтра в ловушку. Для нормальной работы машины необходимо, чтобы в баках было не менее 500 л растворителя. Перед наполнением машины растворителем убеждаются, что все предосторожности, связанные со взрывоопасностью, выполнены. После проверки исправности машины в программное устройство вставляют программную карту. При правильном положении карты на щите управления загорается зеленая лампа.

При автоматическом управлении работу машины проверяют, нажав кнопку «Автоматика» и наблюдая за последовательностью выполнения различных операций. Сначала открывается выпускная задвижка 7 бака 1 и одновременно включаются электродвигатели мойки и насоса. Через некоторое время начинается промежуточный, а затем окончательный отжим.

Рис. 79. Влияние отжима на содержание паров в сушильном барабане

 

Барабан 42 сушильной установки приводится в движение с помощью электродвигателя 52 во взрывобезопасном исполнении. Сверху барабана смонтирован калорифер 45. Воздух может полностью или частично отсасываться из калорифера в барабан. Это позволяет регулировать температуру сушки, что очень важно в начале сушки, когда выделяется большое количество паров, особенно при недостаточном отжиме одежды (рис. 79). Чтобы снизить возможность образования взрывоопасной смеси паров бензина и воздуха, в начале сушки через барабан пропускают холодный воздух. После удаления основной массы растворителя сушку продолжают подогретым воздухом. Сушка меха, кожи и некоторых изделий из синтетических волокон проводится воздухом при температуре 20 °C.

Для проверки сушильной установки нажимают кнопку «Сушка» и наблюдают за работой шкива и электродвигателя, направлением их вращения.

После проверки машины и наполнения баков растворителем начинают новый цикл мойки.

При однованном способе чистки используют автоматическое управление машиной, при многованных – ручное.

При однованном способе после загрузки машины одеждой включают автоматическое управление. Как только включится насос и на фильтре появится давление, открывают спускной клапан и освобождают фильтр от загрязнений. Чистку фильтра проводят после каждого включения машины, иначе скопившиеся в нем загрязнения не только снизят скорость фильтрации, но и ухудшат качество обработки. Затем в ловушку засыпают 0,5 кг фильтровального порошка, перемешивают и наносят на элементы фильтра. Продолжительность обработки одежды в моечной машине регулируют с помощью реле времени. Во время мойки сушильную установку разогревают.

После окончания мойки ловушку и фильтр освобождают от загрязнений, наносят свежий порошок на элементы фильтра и начинают обработку следующей партии. Если растворитель интенсивно окрашен, его направляют на дистилляцию. Так как при каждом цикле чистки имеют место потери растворителя, его регулярно добавляют, наблюдая за указателями уровня, установленными на баках.

Температура растворителя при мойке изделий поддерживается в пределах 25-30 °C. При меньшей температуре вымывание загрязнений из одежды будет неполным, при повышенной возможно изменение окраски, усиление процесса ресорбции, увеличение опасности взрыва и воспламенения.

Во время отжима изделий может быть сильное сотрясение центрифуги из-за неравномерного распределения изделий в барабане. В этом случае машину выключают и включают снова с помощью кнопки «Автоматика». Отжим оканчивается, когда все контрольные лампы, кроме зеленой «Старт» и красной контрольной, выключаются.

При многованном способе чистки пользуются ручным управлением. После загрузки машины растворитель из бака 1 (см. рис. 78) поступает в моечный резервуар. На щите управления включают электродвигатель мойки и одновременно открывают задвижку 32 главного фильтра 17. Открыв задвижку 33 и включив электродвигатель насоса 35, главный фильтр освобождают от загрязнений путем перекачивания растворителя во вспомогательный фильтр 16, откуда растворитель постепенно переливается в ловушку 35, а порошок и загрязнения остаются на тканевом сборнике. В ловушку помещают порошок, перемешивают и наносят на фильтр потоком растворителя, циркулирующего по кругу ловушка-насос-трубопровод с задвижкой 31 – фильтр-трубопровод со смотровым стеклом 23 – моечный резервуар-ловушка. По этому же кругу происходит фильтрация растворителя во время мойки изделий.

Первая мойка продолжается 3-6 мин. Перед ее окончанием открывают задвижки б и 29 и закрывают задвижки 7 и 31, перекачивают растворитель из моечного резервуара в бак 1, а затем проводят отжим изделий.

Вторую мойку ведут раствором усилителя или чистым растворителем, который подают из бака 2. Перед водоотталкивающей отделкой вторую мойку ведут без усилителя. Растворитель после мойки возвращается в бак 2, затем следуют отжим и обработка в третьей ванне, содержащей аппретирующий состав.

Обработанные изделия отжимают и перегружают и сушильный барабан.

Моечную машину готовят для следующего цикла. Для промывки фильтра растворитель из бака 3 спускают в моечный резервуар и насосом перекачивают в фильтр, наблюдая за давлением в фильтре по показанию манометра. Как только давление достигает максимального (0,25 МПа около 2,5 кгс/см²), открывают на 2-3 с задвижку 32, перепускают часть растворителя в фильтр 16 и снова закрывают ее. Чистку вспомогательного фильтра проводят после каждого цикла промывки основного фильтра. В барабан 42 сушильной установки изделия высушиваются.

Машина ILSA BW440 KWL. В последние год машины, работающие на нефтяных растворителях, начал выпускать в Италии (фирма ILSA) и Германии. На Российских предприятиях нашли применение итальянские машины. Нефтяные растворители меньше вымывают естественные жиры из шерстяных волокон, обработанные в них волокна более устойчивы к многократным изгибам, то есть тем воздействиям, которые характерны при носке одежд. Такие растворители менее токсичны (ПДК составляет 300 мг/м³).

Взрыво- и пожароопасность растворителя в машине закрытого типа преодолели путем замены воздушной среды в аппарате на среду из инертного газа – азота. Под контролем находится остаточное содержание кислорода в воздушном пространстве машины. На рис. 80. показе схема машины, а в табл. 51 приведены технические характеристики машин BW-240-440 KWL [54].

 

Машина далека от совершенства, поэтому не случайно ведутся дискуссии о том, следует ли дистилляцию KWL вести в машине, ведь это – наиболее опасная часть технологии.

 

Машина может работать как при ручном, так и при автоматическом управлении. Через открытую дверцу в барабан помещают 12-22 кг подготовленной к мойке одежды, закрывают дверцу и люки технического обслуживания. Их разблокирование произойдет после полной обработки и охлаждения одежды. Предварительно все емкости машин заполняются чистым KWL’om.

Первая предварительная мойка KWL’om. Из бака. 2 насос 11 подает KWL в моечный барабан 1 при движении его через моечный резервуар 75, одежду, ловушку 4, насос 11, барабан. Загрязненный KWL подается в бак 21, из которого он порциями поступает на дистилляцию.

Основная мойка одежды происходит KWL’om из бака 3, циркулирующего по кругу: насос 11-фильтр 16-барабан-моечный резервуар 15-ловушка 4-насос 11. Этот растворитель через фильтрующую линию поступает в бак 2 и в следующем цикле будет использован для предварительной мойки. В бак 3 поступает только чистый KWL после дистилляции его или сушки одежды.

В машине возможны следующие режимы мойки:

1. Мойка KWL’om из бака 2, темная (получистым KWL);
2. Мойка KWL’om из бака 2 и 3 (двухванная мойка);
3. Мойка KWL’om из бака 3, светлая (чистым KWL);
4. Мойка KWL’om из бака 3, «щадящая»;
5. Обработка отделочными препаратами.

Все программы записаны на заводе и могут быть использованы, как и программы, разработанные на предприятии и записанные в памяти компьютера.

Добавки усилителей в процессе мойки проводят специальными насосами прямо из канистр в соответствии с программами. При модуле ванны 5 надо 5-22 = 110 л KWL.

Фильтрование KWL протекает при проходе его через диски фильтра, покрытые специальной тканью с мелкими ячейками, улавливающими частицы загрязнений размером до 28 микрон.

На рис. 81 показано устройство дискового фильтра. При фильтрации KWL давление на фильтре повышается вследствие забивания пор ткани загрязнениями. При давлении в 1,2 бар фильтр промывают. Диски приводят во вращение, при котором с них сбрасываются загрязнения и попадают в бак 21. Промывка фильтра управляется через компьютерные программы, в которых предусмотрено два разных режима работы: отдельная промывка фильтра; комбинированный режим «в одной ванне», включающий промывку фильтра.

Рис. 81. Фильтрующие диски:
1 – корпус; 2 – грязный KWL; 3 – чистый KWL; 4- сердечник; 5 – полый вал; 6 – загрязнения; 7 – оболочка фильтра; 8 – суппорт фильтра

Емкость фильтра от 50 до 87 л (в зависимости от загрузочной массы машины), фильтрующая поверхность от 3,2 до 5 м², производительность при давлении 1 бар от 1920 до 3100 л/час. На дисковые фильтры нанесение фильтровального порошка не предусмотрено.

На выходе из дискового фильтра имеется добавочный фильтр, назначение которого – очищать KWL от окрашенных веществ. При давлении в фильтре в 1,5-1,8 машину выключают, KWL сливают, а фильтровальные элементы заменяют новыми.

Моечный барабан управляется двигателями мойки и отжима, которые, при наличии инвертора, создают благоприятную скорость вращения для режима «щадящей» чистки одежды. При отжиме инвертор способствует более равномерной укладке одежды по окружности барабана. Так снижается вибрация барабана, уменьшается шум. При отжиме возможно повышение температуры и концентрации паров KWL, что делает этот процесс опасным.

Главное отличие процесса сушки одежды от KWL в замкнутой системе по сравнению с сушкой от ПХЭ состоит в том, что в машинах ILSA-240 BW-240-440 KWL приняты меры безопасности, предупреждающие возникновение взрыва.

Машина заполняется инертным газом, азотом, для первичной защиты от взрыва. Заполнение азотом может быть запрограммировано в компьютере или проведено вручную. На рис. 82 показана схема заполнения машины азотом.

Рис. 82. Схема заполнения машины азотом:
1 – воздух; 2 – генератор азота; 3 – трубопровод азота; 4 – резервуар азота;
5 – трубопровод азота, 6 – МЕТА TRON, 7 – конденсатор

 

Воздух поступает в генератор 2, в котором очищается от О₂, СО₂, других газов и Н₂О. Азот, выработанный в генераторе, попадает в резервуар 4 емкостью 270 л под давлением 6,5 бар (давление, при котором генератор азота отключается). Производительность генератора азота 5 л/ч. Чистота азота не менее 98 %. Кислород, который также вырабатывается генератором азота, выпускается за пределы рабочего помещения.

Азот замещает атмосферный кислород в машине и предотвращает образование взрывоопасной смеси. Риск взрыва исчезает при концентрации кислорода 11 %.

Анализатор кислорода METATRON непрерывно определяет остаточную концентрацию кислорода в машине и если она выше 7 %, то METATRON выдает на дисплее сообщение об ошибке. Если превышает 8 %, то METATRON подает звуковой сигнал, на дисплее – предупреждающее сообщение и машина отключается.

METATRON следит также за остаточной концентрацией кислорода в емкости с азотом, чтобы машина не заполнялась азотом, в котором и так уже высока концентрация кислорода.

Питание METATRONa подключено к питанию машины, поэтому при включении машины включается METATRON. Сбой в анализаторе не дает включить машину, а во время работы немедленно останавливает машину. Программа настройки осуществляется двумя датчикам. Один следит за концентрацией кислорода внутри барабана, а другой – за концентрацией кислорода в баке с азотом. Программа настройки осуществляется следующим образом.

Заполнение машины инертным газом (2-3 мин):

• настройка датчиков 1 и 2 выполняется с помощью сжатого воздуха;
• стабилизация значений концентрации О₂, измеренных внутри барабана датчиком 1 и внутри бака с азотом с помощью датчика 2.

Настройка (6 мин):

1. датчик 1 замеряет концентрацию кислорода в барабане (1 мин), датчик 2 замеряет концентрацию кислорода в баке с азотом (1 мин);
2. датчик 1 замеряет концентрацию кислорода в барабане (1 мин), датчик 2 осуществляет настройку (1 мин);
3. датчики 1 и 2 замеряют концентрацию кислорода в барабане (1 мин).

После замещения воздушной среды в барабане на азот начинается сушка одежды от KWL.

На рис. 83 показана схема процесса сушки одежды. Воздух циркулирует через нагреватели 1, 2 и подается вентилятором 7 внутрь барабана 4, отдает часть своего тепла и KWL испаряется из одежды.

Воздух, насыщенный парами KWL, проходит через охладитель 3, где он конденсируется.

Рис. 83. Схема процесса сушки одежды:
1 – нагреватель; 2 – дополнительный нагреватель; 3 – охладитель; 4 – барабан;
5 – пухоуловитель; 6 – ловушка; 7 – вентилятор

Перед охладителем стоит пухоуловитель 5, который отделяет ворсинки и другие загрязнения из циркулирующего воздуха. Это охраняет охладитель от отложения на его поверхности ворсинок. После прохождения через охладитель и конденсации KWL воздух снова подводится к нагревателям 1,2, описанный цикл неоднократно повторяется, пока загруженная одежда не высохнет.

При высоких температурах насыщенность воздуха растворителем повышается. Поэтому воздух нагревается во время сушки так, чтобы его можно сконденсировать. Во время сушки идет понижение концентрации растворителя внутри барабана. Растворитель больше нельзя извлечь, нагревая воздух, его нужно переохладить. На рис. 84 показан принцип работы холодильной установки, в которой в качестве охладителя применяется фреон.

 

По окончании сушки одежды загрузочная дверца разблокируется, одежду выгружают. Необходимость подачи азота в систему возникает в период дистилляции KWL. Кстати отметим, что в качестве KWL могут быть продукты перегонки нефти с температурой вспышки не менее 55 °C и температурой самовозгорания более 200 °C. Содержание ароматических веществ не более 1 %, бензола и полициклических соединений не более 0,01 %, галогенов не более 0,01 %.

Вакуум-насос при дистилляции создает абсолютное давление, равное 100 мбар. Затем при 200 мбар дистиллятор нагревается паром и KWL закипает.

Инжекторная система подачи KWL в течение 2 с. качает растворитель из бака в дистиллятор, затем перерыв на 30 с. и снова 2 с. подача и т.д.

5. Мойка фторхлоруглеводородами

С увеличением производства меховых, кожаных и замшевых изделий возникли определенные трудности химической чистки их в среде перхлорэтилена. Появилась потребность в новых растворителях, которые обеспечивали бы сохранность изделий во время чистки, предупредили их усадку, огрубление, деформацию и т.д. Были предложены фторхпоруглеводороды (фреоны), обладающие невысокой температурой кипения растворяющими свойствами, подобными свойствам бензина-растворителя, менее токсичные, чем хлоруглеводороды, и невоспламеняемые.

Изделия, обработанные во фреонах, можно сушить воздухом, нагретым до температуры 20-40 °C. При этом на них не наблюдается закрепления пятен, фиксации, деформаций (морщин), обезвоживания и появления зарядов статического электричества. Если одежда после чистки в перхлорэтилене содержит только 3-6 % влаги, то после чистки во фреонах влажность остается на уровне 10-18 %. При обработке меховых и кожаных изделий не наблюдается такого сильного обезжиривания волоса и мездры, как при мойке в перхлорэтилене.

Высокая летучесть фреонов позволяет отказаться от применения пара в машинах как в процессе сушки изделий, так и во время дистилляции растворителей. Фреоны можно дистиллировать при нагревании их змеевиками, наполненными водой при температуре 70- 80 °C. Легкость очистки растворителей путем дистилляции позволяет отказаться от фильтрации.

В то же время высокая летучесть фреонов ограничивает их широкое использование для чистки изделий. Фреоны нельзя применять в машинах, работающих на хлоруглеводородах.

Применение фреона-11, температура кипения которого 23,7°С, связано с необходимостью создания в машине специальной охладительной системы для уменьшения потерь растворителя при хранении его в баках и для конденсации паров во время дистилляции. При загрузке и выгрузке машины растворитель перекачивают в специально охлаждаемый запасной бак.

Изучение моющей способности фреонов показало, что они обладают примерно такой же способностью отмывать загрязнения с изделий, как и бензин-растворитель. Мойку во фреонах можно проводить с добавлением усилителей и воды. Способы мойки такие же, как и при мойке в хлоруглеводородах.

Машины для фреонов имеют повышенную герметизацию.

По зарубежным данным, если стоимость обработки 1 кг изделий в перхлорэтилене на машине «Тримор-25-3» принять за единицу, стоимость обработки во фреонах превысит ее в 2-3 раза.

Для чистки фреонами используется ряд машин. В качестве примера рассмотрим «Титан-105» (Италия) и «Бёве-12» (Германия). Хотя машины устарели, а фреоны под запретом, но исследователи ряда стран разрабатывают новые фреоны, не влияющие на озоновый слой Земли.

Машина «Титан-105» шкафного типа, имеет автоматическое и ручное управление.

Перед началом работы проверяют исправность машины. После проверки загружают 25 кг одежды и вставляют в программное устройство карту с программой 1. Ручку ставят в положение 0, карту продвигают к начальной линии. Затем ручку перемещают в положение 1 и нажимают стартовую кнопку на программном устройстве. Далее все операции выполняются автоматически, карта продвигается к положению «Стоп». За 30 сек. до остановки включается автоматический прерыватель и переводит машину на ежедневное обслуживание, при котором необходимо очистить пухоуловитель, ловушку. При чистке обычной одежды обслуживание рекомендуется проводить через 4-5 партий, при чистке одежды из замши и кожи после каждой партии.

На рисунках 85а, б, в, г, д, е, ж изображены схемы циркуляции фреона-113 (черным цветом).

Рис. 85
а – при наполнении моечного резервуара из бака 2; б – при мойке без фильтра Рис. 85.
в – при перекачивании из моечного резервуара в бак 2; г – при перекачивании в испаритель дистиллятора Рис. 85.
д – при наполнении моечного резервуара из бака 1 через фильтр; е – при мойке с фильтром Рис. 85. Схема циркуляции фреона-113
ж – при перекачивании в бак 1 через фильтр

Затем проверяют давление на фильтре и, если необходимо, эффективность фильтра регулируют.

Сушка изделий осуществляется воздухом, циркулирующим по кругу; конденсатор-калорифер-барабан-пухоуловитель-вентилятор- барабан.

Конденсатор в машине трубчатый, охлаждение паров фреона осуществляется фреоном, протекающим по трубам. Смесь сконденсированных фреона и воды направляется в водоотделитель. После отделения воды фреон поступает в бак. В конце сушки воздух с парами фреона направляется в адсорбер для извлечения паров фреона.

При использовании фреонов конденсация паров растворителя и воды в процессе сушки затруднена, поэтому используют либо охлажденный фреон, либо адсорбер.

Машина «Бёве-12» имеет большую герметизацию, ручное и автоматическое управление. Ручное управление применяется только при подготовке машины к работе. В процессе обработки одежды управление машиной автоматическое. С помощью программных карт можно управлять процессом чистки одежды разного ассортимента с различной степенью загрязнения по одно-, двух- и трехванному способам. Перед началом обработки изделий емкости машины наполняют растворителем. На элементы фильтра наносят порошок. При однованном способе мойки в барабан с загруженной одеждой из бака (рис. 86) самотёком поступает фреон (модуль 3,5). Фреон циркулирует по кругу: моечный резервуар 1 – ловушка 39 – насос 30 – фильтр 22 – моечный резервуар со скоростью 60-70 л/мин. Продолжительность первой стадии мойки 3-3,5 мин. Вторая стадия мойки происходит при жидкостном модуле 7. Для этого растворитель из бака 1 спускают в моечный резервуар. Продолжительность второй стадии мойки при циркуляции растворителя через фильтр – 5 мин. По окончании мойки фильтр отключается и растворитель перекачивается снова в бак 1.

Отжим одежды осуществляется при вращении барабана с частотой 480 об/мин в течение 2 мин. Отжимаемый из одежды растворитель перекачивается из моечного резервуара по трубопроводу с открытыми задвижками 31, 38 в дистиллятор 26. Бак 1 пополняется чистым растворителем, поступающим из бака 2 по трубопроводу с открытыми задвижками 32 и 36.

Сушка одежды производится подогретым воздухом, циркулирующим по замкнутому кругу барабан – пухоуловитель 3 – вентилятор 4 – адсорбер 18 – пылеуловитель 9 – конденсатор 8 – калорифер 10 – барабан. Воздух нагревается до температуры 80-100 °C, но температура высушиваемой одежды вследствие быстрого испарения фреона-113 не превышает 40-50 °C. В начале сушки, когда паровоздушная смесь содержит большое количество паров растворителя, она проходит через камеру адсорбера с активированным углем, на котором уже адсорбировалось некоторое количество растворителя в предыдущем цикле сушки. Окончательная сушка осуществляется при прохождении паровоздушной смеси через камеру с активированным углем, очищенным от растворителя в процессе десорбции. Такая последовательность в использовании адсорбера позволяет достаточно полно извлекать растворитель из одежды и проводить процесс сушки в кратчайшее время.

Рис 86. Технологическая схема машины «Бёве-12»:
1 – моечный резервуар с барабаном; 2 – бак для усилителя; 3 – пухоуловитель; 4, 37 – вентиляторы; 5-7, 23 – водяные вентили; 8 – конденсатор; 9 – пылеуловитель; 10 – калорифер; 11, 16, 24, 31 – 36, 38, 41 – задвижки на линии с растворителем; 12,13 – паровые вентили; 14 – водоотделитель; 15 – холодильник; 17, 40 – воздушные клапаны и вентили; 18 – адсорберы; 21 – пневмноцилиндр; 22 – фильтр; 25 – смотровое окно; 26 – дистиллятов: 30 – насос; 39 – ловушка

При чистке загрязненных изделий из кожи растворитель в первой стадии мойки не фильтруют, а сливают после обработки в дистиллятор. Вторая стадия мойки протекает при фильтровании растворителя.

Двухванный способ мойки применяют при жировании или аппретировании изделий. В этом случае после мойки по однованному способу одежду обрабатывают в ванне с эмульсией жирующего препарата или аппретирующего состава, приготовляемого в баке 3.

Трехванный способ также применяется при аппретировании. В этом случае во второй ванне происходит мойка одежды в чистом растворителе, поступающем из бака 2 (чтобы удалить остатки усилителя), в третьей ванне – аппретирование одежды.

Моющее действие фреонов усиливают добавлением специальных усилителей типа УС-Ф, разработанных ЦНИИбытом.

Во фреонах можно чистить разнообразные изделия, изготовленные из химических волокон, искусственного и натурального меха, кожи и др. Однако наиболее целесообразно в них чистить более ценные меховые и кожаные изделия.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1. Объясните, в каких случаях в моечный резервуар опадает вода.
2. Расскажите о назначении ловушки, пухоуловителя.
3. Роль смотровых окон.
4. Какова роль технолога в охране окружающей среды?
5. Каков принцип работы испарителя дистиллятора?
6. Назовите дефекты изделий, возникающие при мойке.
7. Каковы важнейшие физические свойства растворителей?
8. Как уменьшить потери растворителей?