Статья на тему «Химико-технологические процессы. Кяхтинская прядильно-трикотажная фабрика»

Корнетова Юлия Игоревна – учитель химии

МБОУ «Кяхтинская СОШ №1»

Республика Бурятия, г. Кяхта

Химико-технологические процессы.

Кяхтинская прядильно-трикотажная фабрика.

  Аннотация: в данной статье рассмотрены химико-технологические процессы в красильном цеху Кяхтинской прядильно-трикотажной фабрики в рамках внедрения Национально-регионального компонента в условиях ФГОС при изучении темы целлюлоза на уроках химии в 10 классе. Особое внимание в работе акцентируется на химическом составе применяемого в производстве сырья, на химических веществах и их формулах, которые используются в подготовке и окрашивании сырья. Работа имеет межпредметный характер и затрагивает такие дисциплины как, история, химия и технология.

  Историческая справка

 Каменный гостиный двор строился в 1837 - 1842 годах под руководством инженер-полковника А.А. Медведева.

  В 1900 г. половина Гостиного двора была передана в пользование таможни, другая – продолжала использоваться для нужд торговли.

  В 1953 г. здание передано Министерству Бурят-Монгольской АССР, а с 1955 г. в нем разместилась прядильно-трикотажная фабрика.

   О сырье

   На ПТФ применяли сырье - хлопок, завозимое из Средней Азии и Закавказья.

   Хлопок - волокно, получаемое из семенных коробочек хлопчатника. Основным веществом хлопка, как и других растительных волокон, является целлюлоза.

 Целлюлоза относится к высокомолекулярным соединениям, принадлежит к классу углеводов. Эмпирическая ее формула (С6Н1005)m.

 Элементарное звено целлюлозы – С6Н10О5 - содержит три активных гидроксильных группы.

 Звенья соединены между собой глюкозидной связью через кислородный мостик. В результате чего образуется цепь главных валентностей макромолекулы. Наличие гидроксильных групп придает целлюлозе способность образовывать простые, сложные эфиры, а со щелочами – алкоголяты, другие соединения. Разрушение (деструкция) волокна происходит в результате разрыва глюкозидных связей.

 Молекула целлюлозы имеет следующую линейную структуру:

  Хлопок перерабатывался в волокно, прялись полотна.

  Также закупалась шерсть у населения, из нее получали пряжу.

 Суровые полотна, штучные изделия и пряжа из вязального цеха поступали на склад суровья, где они проходили контроль и оставались на хранение. Полотна поступали в рулонах, а штучные изделия - в мешках.

  Прием на склад осуществлялся по накладной.

  Перед отправкой в красильно-отделочные цехи суровые полотна и изделия комплектовали в технологические партии, размер которых определялся вместимостью оборудования. Размеры партий колеблись от 20 кг для штучных изделий до 900 кг для полотен при отделке их на эжекторных машинах. В технологическую партию подбирали полотна (изделия) одного артикула, одного размера (для штучных изделий). При комплектовании партии куски полотна сшивали в жгуты одинаковой длины для обеспечения равномерности обработки. Для каждой технологической партии выписывали паспорт с указанием ее номера, артикула полотна, числа кусков, общей массы, для штучных изделий - количества в штуках (или десятках пар), даты и вида отделки.

  Подготовка трикотажных полотен и изделий к крашению и печатанию включала в себя ряд технологических операций, предназначенных для удаления природных примесей, сопутствующих натуральным волокнам, а также веществ, наносимых в процессе производства, перематывания и вязания, случайных загрязнений. В результате подготовки изделия приобретали способность равномерно смачиваться, что способствовало равномерному нанесению растворов красителей, печатных красок и других веществ при последующих технологических операциях, приобретали устойчивую белизну и т. д.

  На ПТФ применялась технология непрерывной подготовки. Основным способом подготовки хлопчатобумажных тканей являлся щелочно-перекисный способ, осуществляемый на линиях непрерывного действия с запариванием ткани при температуре 100°С как в виде жгута, так и широким полотном. Данный способ включает отварку и беление по технологии. Интересен также способ одностадийного беления, который объединяет процессы отварки и беления. В этом случае концентрация щелочи несколько снижена по сравнению с обычным процессом отварки, а концентрация перекиси водорода увеличена. Тогда перекись водорода не только окисляет окрашенные примеси, но и разрушает другие спутники целлюлозы.

  Подготовка хлопчатобумажных тканей для крашения

 Технологический цикл химической подготовки хлопчатобумажных тканей включает: расшлихтовку, отварку, беление и мерсеризацию.

 Расшлихтовка. Процесс удаления из тканей шлихты и водорастворимых примесей называется расшлихтовкой тканей с применением воды, растворов серной кислоты (2 — 3 г/л), едкого натра (3 — 5 г/л) сводится к тому, что ткань, пропитанную соответствующим раствором, выдерживают 2 — 24 ч при температуре 30 — 40 °С, затем промывают.

 Отварка. Процесс щелочной обработки с целью удаления неокрашенных естественных примесей целлюлозы для придания тканям способности быстро и равномерно смачиваться с водой называется отваркой. В процессе отварки не только удаляются сопутствующие вещества, но и происходит изменение надмолекулярной структуры целлюлозы хлопка.

  Для отварки обычно используют варочную жидкость содержащую едкий натр (NaOH), бисульфит натрия (NaHSO3) поверхностно-активное вещество (ПАВ), силикат натрия (Na2SiO3∙nH2O).

 Затем ткань отжимают до влажности 100 — 110 % и запаривают, после чего следует промывка горячей и холодной водой. Для обработки двух жгутов, сложенных вместе, применяли односекционные шахты. Вместимость шахты 260 кг ткани.

 Беление. Процесс обработки тканей окислителями с целью разрушения окрашенных примесей для придания материалам устойчивой белизны называется белением. В качестве отбеливателей применялись главным образом окислители: гипохлориты натрия и кальция, хлорит натрия, перекись водорода.

  Линии для непрерывной подготовки тканей

  Для непрерывного жгутового беления хлопчатобумажных тканей на ПТФ применяли линии ЛЖО-2.

 Мерсеризация. Кратковременный процесс обработки ткани под натяжением концентрированным раствором едкого натра (225 - 300 г/л) при температуре 16 - 20°С с последующей промывкой ее горячей и холодной водой называется мерсеризацией.

 Мерсеризованные хлопчатобумажные ткани приобретают блеск, шелковистость, повышаются их гигроскопичность, прочность, сорбционная способность.

   Крашение тканей и трикотажа

  Крашение - процесс нанесения красителя на текстильный материал, в результате чего материал изменяет свой цвет.

   На производстве ПТФ применялись:

 Активные красители в трикотажной промышленности, применяющиеся для крашения изделий из целлюлозных волокон (хлопчатобумажных, вискозных нитей), отличаются большой чистотой и яркостью оттенков, а также высокой устойчивостью к мокрым обработкам, действию света и трения; чистота и яркость оттенков не изменяется даже при стирке и кипячении.

 Прямые красители, применяющиеся главным образом для крашения бельевого трикотажного полотна из хлопчатобумажной пряжи и вискозных нитей, а также чулочных хлопчатобумажных изделий и пряжи.

ярко-голубой

 Кислотные красители

 Дают окраску хорошей яркости и чистоты тона, но прочность к свету и мокрому трению в большинстве случаев невысока. Протравные кислотные красители некоторых марок обеспечивают высокую прочность окраски в светлые и темные цвета, но утрачивают яркость.

желтый

Черный анилин — окрашивание производится путем образования красителя на волокне при окислении анилина в присутствии катализатора; окрашивают главным образом целлюлозные, реже белковые волокна;

 После крашения при температуре 20 - 800С, необходимо фиксирование красителя в волокнах в щелочной среде.

 Затем производится промывка горячей потом холодной водой. Удаление красителя, не связанного с волокном, производится обработкой окрашенного материала в растворе моющего вещества с последующим промыванием в горячей, а затем в холодной воде.

 Качество окраски текстильного материала, которое контролируется в красильно-отделочном производстве, характеризуется равномерностью и устойчивостью.

 Равномерность окраски при крашении текстильных материалов является непременным условием для передачи продукции потребителю, так как неравномерно окрашенные изделия предприятием не выпускаются. Поэтому при разработке технологии крашения большое внимание уделялось выбору таких условий, при которых окраска получается равномерной.

 Заключение

 На Кяхтинской ПТФ в красильном цеху работали: начальник цеха - Большакова А.И., технолог, лаборант, 2 мастера и 2 бригады. Цех работал в 2 смены, в конце месяца мог перейти на 3 смены. Проводили окрашивание тканей из хлопка, шерстяной пряжи. С 1984 года проводили печатание на готовой продукции.

 В связи с распадом СССР стало сложно закупать хлопок. Предприятие стало нерентабельным. 25 сентября 2003 года после пожара, предприятие было ликвидировано. Ликвидация юридического лица прошла по решению суда.

  Ныне разрушенный красильный цех фабрики.

  Источники:

 1. Публикация в интернет ресурсе

 2. Лекции по ХТТМ