[go: up one dir, main page]

RU2485224C1 - Method of carbonisation of wool fiber - Google Patents

Method of carbonisation of wool fiber Download PDF

Info

Publication number
RU2485224C1
RU2485224C1 RU2011150047/12A RU2011150047A RU2485224C1 RU 2485224 C1 RU2485224 C1 RU 2485224C1 RU 2011150047/12 A RU2011150047/12 A RU 2011150047/12A RU 2011150047 A RU2011150047 A RU 2011150047A RU 2485224 C1 RU2485224 C1 RU 2485224C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
carbonization
fiber
wool fiber
carbonisation
solution
Prior art date
Application number
RU2011150047/12A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Светлана Викторовна Смирнова
Владимир Юрьевич Шибашов
Александр Борисович Кочергин
Светлана Юрьевна Шибашова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет"
Priority to RU2011150047/12A priority Critical patent/RU2485224C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2485224C1 publication Critical patent/RU2485224C1/en

Links

Landscapes

  • Treatment Of Fiber Materials (AREA)

Abstract

FIELD: textiles, paper.
SUBSTANCE: method of carbonisation of wool fiber consists of treatment of wool fiber in carbonisation solution containing sulfuric acid and detergent while simultaneous ultrasound exposure at a frequency of 20-22 kHz, wattage 1.0-2.5 kW for 10-15 min, removing of excess of the carbonisation solution, preliminary drying for 15-20 minutes, mechanical removal of vegetable matter, neutralisation, water washing and final drying. The acid in the carbonisation solution is used at a concentration of 1.5-3.0% by weight of the fiber.
EFFECT: improvement of quality of the treated fiber and reduction of energy consumption of the process.
1 cl, 1 tbl

Description

Область техникиTechnical field

Предлагаемое изобретение относится к способу карбонизации шерстяного волокна и может быть использовано в текстильной промышленности для подготовки материалов перед крашением, прядением и заключительной отделкой.The present invention relates to a method for carbonization of wool fiber and can be used in the textile industry for the preparation of materials before dyeing, spinning and finishing.

Уровень техникиState of the art

Известны способы карбонизации, заключающиеся в обработке шерсти водными растворами сильных кислот, газообразным хлоридом водорода и других соединений кислотного характера [Новорадовская Т.С., Садова С.Ф. Химия и химическая технология шерсти. - М.: Легпромбытиздат, 1986. - С.71-82].Known methods of carbonization, which include treating wool with aqueous solutions of strong acids, gaseous hydrogen chloride and other compounds of an acidic nature [Novoradovskaya TS, Sadova SF Chemistry and chemical technology of wool. - M .: Legprombytizdat, 1986. - S. 71-82].

Известен способ карбонизации шерстяного волокна с применением соляной кислоты, хлорида алюминия или магния [Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов. - T.1. М., 2000, с.340-344].A known method of carbonization of wool fiber using hydrochloric acid, aluminum chloride or magnesium [Krichevsky G.E. Chemical technology of textile materials. - T.1. M., 2000, p. 340-344].

Все эти способы требуют прогрева до высоких температур до 125-150°С, а термообработка при таких высоких температурах значительно снижает прочность волокна. Кроме того, при взаимодействии шерсти с названными хлоридами на волокне могут образовываться гидраты и основные соли магния и алюминия, для удаления которых требуется дополнительная специальная обработка [Садов Ф.И., Корчагин М.В., Матецкий А.И. Химическая технология волокнистых материалов. - М.: Изд-во «Легкая индустрия», 1968. - С.326].All these methods require heating to high temperatures to 125-150 ° C, and heat treatment at such high temperatures significantly reduces the strength of the fiber. In addition, the interaction of wool with the aforementioned chlorides on the fiber can form hydrates and basic salts of magnesium and aluminum, the removal of which requires additional special treatment [Sadov F.I., Korchagin M.V., Matetskiy A.I. Chemical technology of fibrous materials. - M.: Publishing House "Light Industry", 1968. - S.326].

Наиболее близким к заявленному способу по существу, т.е. прототипом, является способ карбонизации шерстяного волокна, заключающийся в обработке шерстяных материалов водным раствором серной кислоты в концентрации 4-6% от массы волокна и моющего средства 1-2% от массы волокна (Шиканова И.А. Технология отделки шерстяных тканей. - М.: Легкая индустрия, 1972, с.122-126).Closest to the claimed method essentially, i.e. the prototype is a method of carbonization of wool fiber, which consists in processing wool materials with an aqueous solution of sulfuric acid at a concentration of 4-6% by weight of fiber and detergent 1-2% of the weight of fiber (Shikanova I.A. Technology of finishing woolen fabrics. - M. : Light Industry, 1972, p.122-126).

Способ осуществляют последовательным проведением следующих операций:The method is carried out by sequentially carrying out the following operations:

1. обработка путем пропитки шерстяного волокна водным карбонизационным раствором, содержащим серную кислоту в количестве 4-6% от массы волокна и неионогенный ПАВ в количестве 1-2% от массы волокна, при комнатной температуре в течение 30-40 мин, для проникновения карбонизационного раствора в глубину паковки;1. treatment by impregnation of wool fiber with an aqueous carbonization solution containing sulfuric acid in an amount of 4-6% by weight of the fiber and a nonionic surfactant in an amount of 1-2% by weight of the fiber, at room temperature for 30-40 minutes, for penetration of the carbonization solution in the depth of the package;

2. удаление избытка карбонизационного раствора механическим способом путем отжима или центрифугирования;2. removal of excess carbonization solution by mechanical means by extraction or centrifugation;

3. предварительная сушка при температуре 50-80°С в течение 30-40 мин;3. pre-drying at a temperature of 50-80 ° C for 30-40 minutes;

4. термическая обработка при 100-125°С в течение 10-15 мин;4. heat treatment at 100-125 ° C for 10-15 minutes;

5. механическое удаление примесей растительного происхождения;5. mechanical removal of impurities of plant origin;

6. нейтрализация остаточной кислоты водным аммиачным раствором при концентрации 4 г/л в течение 20 мин;6. neutralization of residual acid with an aqueous ammonia solution at a concentration of 4 g / l for 20 minutes;

7. промывка водой;7. washing with water;

8. заключительная сушка при 50-60°С.8. final drying at 50-60 ° C.

Однако этот способ имеет следующие недостатки.However, this method has the following disadvantages.

1. Невысокая прочность обработанного шерстяного волокна. Так, разрывная нагрузка шерстяного волокна не превышает 7,36 сН/текс. Это происходит из-за высоких температур термообработки, высоких концентраций серной кислоты в карбонизационном растворе и высокой концентрации остаточной серной кислоты, которая продолжает разрушать шерстяное волокно при его хранении для последующей отделки.1. The low strength of the processed wool fiber. So, the breaking load of wool fiber does not exceed 7.36 cN / tex. This is due to high heat treatment temperatures, high concentrations of sulfuric acid in the carbonization solution and a high concentration of residual sulfuric acid, which continues to destroy wool fiber during storage for subsequent finishing.

2. Неравномерное воздействие карбонизационного раствора на обрабатываемое шерстяное волокно, приводящее впоследствии к неравномерному окрашиванию - коэффициент цветового различия, характеризующий неравномерность окраски, составляет 4-5,5 ед. при норме по ГОСТ не выше 3 ед.2. The uneven effect of the carbonization solution on the processed wool fiber, which subsequently leads to uneven dyeing — the color difference coefficient characterizing the uneven color is 4-5.5 units. at a norm according to GOST no higher than 3 units.

3. Высокая энергоемкость способа из-за большого расхода электроэнергии на длительную предварительную сушку и термообработку шерстяного волокна.3. The high energy intensity of the method due to the high energy consumption for long pre-drying and heat treatment of wool fiber.

4. Недостаточная степень очистки шерстяного волокна от растительных засоренностей - не выше 90%.4. The insufficient degree of purification of wool fiber from plant debris - not higher than 90%.

Сущность изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Задачей изобретения является поиск способа карбонизации шерстяного волокна путем его обработки в карбонизационном водном растворе, содержащем серную кислоту и моющее средство, удаления избытка карбонизационного раствора, предварительной сушки, механического удаления растительных примесей, нейтрализации, промывки водой и заключительной сушки, который позволил бы повысить качество обработанного волокна и снизить энергоемкость.The objective of the invention is to find a method of carbonization of wool fiber by processing it in a carbonization aqueous solution containing sulfuric acid and a detergent, removing excess carbonation solution, pre-drying, mechanically removing plant impurities, neutralizing, washing with water and final drying, which would improve the quality of the processed fiber and reduce energy intensity.

Поставленная задача решена способом карбонизации шерстяного волокна путем его обработки в карбонизационном водном растворе, содержащем серную кислоту и моющее средство, удаления избытка карбонизационного раствора, предварительной сушки, механического удаления растительных примесей, нейтрализации, промывки водой и заключительной сушки, в котором обработку в карбонизационном водном растворе проводят при одновременном воздействии на шерстяное волокно ультразвуком с частотой 20-22 кГц, мощностью 1,0-2,5 кВт в течение 10-15 мин, механическое удаление растительных примесей осуществляют непосредственно после предварительной сушки, которую проводят в течение 15-20 мин, а кислоту в карбонизационном растворе используют в концентрации 1,5-3,0% от массы волокна.The problem is solved by the method of carbonization of wool fiber by processing it in a carbonization aqueous solution containing sulfuric acid and a detergent, removing excess carbonization solution, pre-drying, mechanically removing plant impurities, neutralizing, washing with water and final drying, in which the treatment is in a carbonization aqueous solution carried out with simultaneous exposure to wool fiber with ultrasound with a frequency of 20-22 kHz, a power of 1.0-2.5 kW for 10-15 minutes, mechanical Alain vegetable impurities is carried out directly after pre-drying, which is carried out during 15-20 min, and the carbonization acid solution is used at a concentration of 1.5-3.0% by weight of the fiber.

Изобретение позволяет получить следующие преимущества:The invention allows to obtain the following advantages:

1. повысить прочность шерстяного волокна - разрывная нагрузка шерстяного волокна составляет 8-8,6 сН/ текс;1. increase the strength of the wool fiber - the breaking load of the wool fiber is 8-8.6 cN / tex;

2. значительно повысить - в 1,5-2 раза-равномерность обработки шерстяного волокна, что приводит к повышению равномерности окраски - коэффициент цветового различия 1,5-2,0 ед.;2. significantly increase — by 1.5–2 times — the uniformity of processing of wool fiber, which leads to an increase in the uniformity of color — the color difference coefficient is 1.5–2.0 units;

3. значительно снизить энергоемкость за счет снижения времени предварительной сушки и исключения стадии термообработки;3. significantly reduce energy intensity by reducing the time of preliminary drying and eliminating the stage of heat treatment;

4. повысить степень очистки шерстяного волокна от растительных засоренностей - не ниже 98%.4. to increase the degree of purification of wool fiber from plant debris - not less than 98%.

Изобретение позволяет также экономить химические материалы за счет снижения концентрации серной кислоты в карбонизационном растворе в 2-3 раза и снижения концентрации щелочного агента на стадии нейтрализации в 3-4 раза.The invention also allows to save chemical materials by reducing the concentration of sulfuric acid in the carbonization solution by 2-3 times and reducing the concentration of alkaline agent at the stage of neutralization by 3-4 times.

Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретенияInformation confirming the reproducibility of the invention

Заявленным способом обрабатывают шерстяное волокно.The claimed method is processed wool fiber.

Для осуществления способа используют следующие вещества:To implement the method using the following substances:

- серная кислота ГОСТ 2184-77;- sulfuric acid GOST 2184-77;

- моющее средство - любая моющая композиция, состоящая из неионогенного и анионактивного ПАВ с добавкой антивспенивателя, например Сульфосид 31 ТУ 6-14-487-79;- detergent - any washing composition consisting of a nonionic and anionic surfactant with the addition of antifoam, for example Sulfoside 31 TU 6-14-487-79;

- водный раствор аммиака ГОСТ 6221-90.- aqueous ammonia solution GOST 6221-90.

Изобретение осуществляют последовательным проведением следующих операций.The invention is carried out by sequentially carrying out the following operations.

1. Шерстяное волокно помещают в карбонизационный раствор, содержащий серную кислоту 1,5-3,0% от м.в. и Сульфосид 31 1,0-1,5% от м.в., и сразу начинают обработку ульразвуком с частотой 20-22 кГц и мощностью 1,0-2,5 кВт в течение 10-15 мин.1. Wool fiber is placed in a carbonization solution containing sulfuric acid 1.5-3.0% of m.v. and Sulfoside 31 1.0-1.5% of m.v., and immediately begin ultrasonic treatment with a frequency of 20-22 kHz and a power of 1.0-2.5 kW for 10-15 minutes.

2. Удаление избытка карбонизационного раствора путем отжима или центрифугирования.2. Removing excess carbonation solution by spin or centrifugation.

3. Предварительная сушка при температуре 50-80°С в течение 20-30 мин.3. Pre-drying at a temperature of 50-80 ° C for 20-30 minutes.

4. Механическое удаление примесей растительного. происхождения.4. Mechanical removal of vegetable impurities. origin.

5. Нейтрализация остаточной кислоты водным аммиачным. раствором при концентрации 1,0-1,5 г/л при комнатной температуре в течение 10 мин.5. Neutralization of residual acid with aqueous ammonia. solution at a concentration of 1.0-1.5 g / l at room temperature for 10 minutes

6. Промывка водой.6. Rinsing with water.

7. Заключительная сушка при 50-60°С.7. Final drying at 50-60 ° C.

Качественные показатели шерстяного волокна, обработанного по прототипу и заявленному способу, определяли одинаково:Qualitative indicators of wool fiber processed according to the prototype and the claimed method, were determined identically:

- повреждение материала определяли по показателям разрывной нагрузки штапельков шерстяного волокна в сухом состоянии на приборе ДШ-314-2 в соответствии с ГОСТом 20269-93 (Шерсть. Методы определения разрывной нагрузки. М.: Изд-во стандартов, 1993);- damage to the material was determined by the tensile strength of the wool fiber staples in the dry state on the device DSh-314-2 in accordance with GOST 20269-93 (Wool. Methods for determining the breaking load. M: Publishing house of standards, 1993);

- содержание остаточной серной кислоты определяли в соответствии с ГОСТом 4659-79 (Ткани и пряжа чистошерстяные и полушерстяные. Методы химических испытаний. М.: Изд-во стандартов, 1986, с.7-10);- the content of residual sulfuric acid was determined in accordance with GOST 4659-79 (Fabrics and yarn pure-woolen and half-woolen. Methods of chemical tests. M: Publishing house of standards, 1986, pp. 7-10);

- содержание растительных засоренностей определяли химическим способом согласно ГОСТу 20270-84 (Шерсть натуральная сортированная. Методы определения содержания подстриги, перхоти и растительных примесей. М.: Изд-во стандартов, 1984, с.3-5);- the content of plant debris was determined chemically in accordance with GOST 20270-84 (natural sorted wool. Methods for determining the content of mowing, dandruff and vegetable impurities. M: Publishing house of standards, 1984, p.3-5);

- равномерность окрашивания определяли путем расчета величины общего цветового различия ΔЕ (Джадд Б., Вышецкий Г. Цвет в науке. - М.: Мир, 1978, с.359).- uniformity of staining was determined by calculating the total color difference ΔE (Judd B., Vyshetsky G. Color in science. - M .: Mir, 1978, p. 359).

Качественные показатели шерстяного волокна, обработанного при различных параметрах заявленного способа, приведены в таблице.Qualitative indicators of wool fiber processed at various parameters of the claimed method are shown in the table.

Figure 00000001
Figure 00000001

Claims (1)

Способ карбонизации шерстяного волокна путем его обработки в карбонизационном водном растворе, содержащем серную кислоту и моющее средство, удаления избытка карбонизационного раствора, предварительной сушки, механического удаления растительных примесей, нейтрализации, промывки водой и заключительной сушки, отличающийся тем, что обработку в карбонизационном водном растворе проводят при одновременном воздействии на шерстяное волокно ультразвуком с частотой 20-22 кГц, мощностью 1,0-2,5 кВт в течение 10-15 мин, механическое удаление растительных примесей осуществляют непосредственно после предварительной сушки, которую проводят в течение 15-20 мин, а кислоту в карбонизационном растворе используют в концентрации 1,5-3,0% от массы волокна. The method of carbonization of wool fiber by processing it in a carbonization aqueous solution containing sulfuric acid and a detergent, removing excess carbonization solution, pre-drying, mechanically removing plant impurities, neutralizing, washing with water and final drying, characterized in that the treatment in a carbonization aqueous solution is carried out with simultaneous exposure to wool fiber with ultrasound with a frequency of 20-22 kHz, power 1.0-2.5 kW for 10-15 minutes, mechanical removal of the plant s impurities is carried out directly after pre-drying, which is carried out during 15-20 min, and the carbonization acid solution is used at a concentration of 1.5-3.0% by weight of the fiber.
RU2011150047/12A 2011-12-08 2011-12-08 Method of carbonisation of wool fiber RU2485224C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011150047/12A RU2485224C1 (en) 2011-12-08 2011-12-08 Method of carbonisation of wool fiber

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011150047/12A RU2485224C1 (en) 2011-12-08 2011-12-08 Method of carbonisation of wool fiber

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2485224C1 true RU2485224C1 (en) 2013-06-20

Family

ID=48786316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011150047/12A RU2485224C1 (en) 2011-12-08 2011-12-08 Method of carbonisation of wool fiber

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2485224C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560054C2 (en) * 2013-07-18 2015-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ФГБОУ ВПО "ИГХТУ") Method of dyeing wool fibre with active dyes

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1133718A (en) * 1965-04-14 1968-11-13 Heinz Fleissner Process and device for the carbonization of wool
RU1818366C (en) * 1990-01-25 1993-05-30 Комбинат Тонких И Технических Сукон Им.Э.Тельмана Method for wool fiber carbonization
RU2178020C2 (en) * 2000-01-10 2002-01-10 Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна Wool material carbonization method
RU2300588C1 (en) * 2005-11-03 2007-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Method for carbonization of wool fibers and apparatus for performing the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1133718A (en) * 1965-04-14 1968-11-13 Heinz Fleissner Process and device for the carbonization of wool
RU1818366C (en) * 1990-01-25 1993-05-30 Комбинат Тонких И Технических Сукон Им.Э.Тельмана Method for wool fiber carbonization
RU2178020C2 (en) * 2000-01-10 2002-01-10 Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна Wool material carbonization method
RU2300588C1 (en) * 2005-11-03 2007-06-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ульяновский государственный технический университет" Method for carbonization of wool fibers and apparatus for performing the same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2560054C2 (en) * 2013-07-18 2015-08-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный химико-технологический университет" (ФГБОУ ВПО "ИГХТУ") Method of dyeing wool fibre with active dyes

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6453239B2 (en) Fiber processing for improved dyeability
JP5554172B2 (en) Processing method of fiber material
Paul et al. Effect of alkali concentration on dyeing cotton knitted fabrics with reactive dyes
CN101245556A (en) Method for inhibiting and eliminating fluorescence on textile products
RU2485224C1 (en) Method of carbonisation of wool fiber
CN102733189A (en) Method for raising dyeing performance of linen through modification by use of 1-butyl-3-methylimidazolium chloride ionic liquid
CN103952917A (en) Modal woven fabric splitting process
KR930005927B1 (en) How to remove grass from cloth
Yuan et al. Enhancing dye adsorption of wool fibers with 1-butyl-3-methylimidazolium chloride ionic liquid processing
CN113322694B (en) A kind of cellulose-based textile reactive oxygen gradient fibril void pre-oxidation pretreatment method
US2020437A (en) Process for bleaching vegetable fibers
JPH03130463A (en) Method for scouring textile product
CN106758128A (en) A kind of bath method of tussah silk textiles cold pad--batch degumming and bleaching one
Tavčer The influence of different pretreatments on the quantity of seed-coat fragments in cotton fibres
JPH0219227B2 (en)
RU2300588C1 (en) Method for carbonization of wool fibers and apparatus for performing the same
RU2191231C1 (en) Process of manufacturing wool from cellulose fibers
WO2020129000A1 (en) A method for processing wool garments for inhibiting their subsequent felting and shrinkage, and a wool garment treated by the method
RU2428533C1 (en) Method to bleach cellulose-containing textile materials
Boryo et al. Effect of alternative scouring agents on dyeing properties of cotton/polyester blend fabric
CN111118909B (en) Enzyme preparation for cotton fabric refining and refining method and device
CN111910430B (en) Preparation method of hydrophilic wool-polyester worsted fabric
Khan et al. Effects of a Multi Scouring Agent on the Pretreatment and Dyeing of different Cellulosic Knitted Fabrics
SU827652A1 (en) Method of dyeing textile material made of cellulose fibres or their blends with chemical fibres
CN1053022C (en) Method for increasing strength of woollen fibre in state of wetness

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20131209