Carbonizarea tesaturii de lana

Carbonizarea tesaturii de lânã

Scopul si principiul carbonizarii

Scopul carbonizarii este eliminarea impuritatilor vegetale ca: scaieti,turite,etc., proveniti din lâna brutã si a resturilor de fibre vegetale din tesaturile de lana pura. Aceste impuritãti ar strica aspect 959i81j ul tesãturii finite.

Principiul carbonizarii se bazeazã pe comportarea diferita a lanai si a fibrelor vegetale fatã de acizi. Ea constã in transformarea celulozei in hidroceluloza fiabilã care se indeparteaza prin scuturare. Operatia se realizeazã prin tratarea tesãturii cu solutii de acizi minerali, urmatã de stoarcerea, uscarea si concentrarea acidului prin incalzire la 105-108°C.

Fenomene ce au loc in timpul carbonizarii:

- la temeratura de 100-105°C apa se evaporã din materialul textile, iar acidul al cãrui punct de fierbere este de 338°C se concentreaza pe fibra. Materialele celulozice sunt degradate si transformate in hidroceluloze friabile, prin eliminarea apei de constitutie;

- prin actiunea acidului si a temperaturii se produce o oarecare degradare hidrolitica a fibrelor de lânã.

Efectele  carbonizarii asupra tesaturilor se manifesta prin: scaderea elasticitatii si rezistentei fibrelor de lânã; tuseu aspru al tesãturilor; schimbarea comportarii fibrelor de lânã fatã de coloranti acizi si bazici.

Factorii care influenteazã carbonizarea

Concantratia acidului. Este factorul care influenteazã cel mai mult posibilitatea de degradare a lânã. Acidul sulfuric (H2SO4) având concentratia pânã la 50 g/l (d=1 ) nu degradeazã firele prea mult. Peste aceastã concentratie  fibrele se degradeaza brusc.

Substantele de umezire favorizeaza pãtrunderea solutiei de acid in material si ca atare se poate reduce concentratia acidului pânã la 40-30 g/l. Substantele de umezire intrebuintate trebuie sa fie rezistente la acizi si se intrebuinteazã in cantitate de 1-4 g/l. O astfel de substantã este Acvafil fabricat in tarã.

Umiditatea sau gradul de imbinare cu solutie de acid. Fibrele de lânã sunt sensibile la actiunea cãldurii in stare umedã, cu atât mai mult in prezenta acidului. Pentru ca degradarea lanai sã fie minima, la temperature de 105°C, s-a stability gradul de umiditate in functie de concentratia uzualã de 50g/l acid sulfuric,umiditatea criticã este de 40%.

Uniformitatea stoarcerii. O stoarcere neuniforma are drept urmare o vopsire neuniformã a tesãturilor carbonizate inainte de vopsit.

Depozitarea materialului imbibat cu solutie de acid sulfuric. Lumina influenteazã nefavorabil rezistenta materialului imbibat cu solutie de acid. De aceea materialul imbibat nu trebuie sã stea mult timp depozitat sub actiunea luminii directe sau a razelor solare.

Temperatura si durata incãlzirii. S-a stabilit cã in afarã de concentratia solutiei, degradarea materialului de lânã este influentatã de temperatura si durata de incãlzire.

Utilajele intrebuintate la carbonizare

La carbonizare se folosesc doua feluri de instalatii: instalatii discontinue si instalatii continue.

a. Functionarea si regimul de lucru la instalatia de carbonizat discontinuu (fig. 136). Tesaturile in formã de funie cusute cap la cap sunt introduce in bazinul 1 unde se gaseste solutia de acid sulfuric. Dupa 15-25 minute, cusatura se desface, tesãtura se roleazã pe 2 si este lãsatã sã se scurga solutia. Dupa aceea se ia capãtul tesãturii si se introduce printer cilindrii de stors 3 si este depusã cu ajutorul rolei 5 in centrifuga 6. Solutia provenitã din stoarcere se recupereaza prin planul inclinat 4 revenind iarãsi in bazinul 1 (fig.137).

Tesatura imbibata cu solutie de acid sulfuric este transportatã pe un cãrucior si introdusã in camera de uscat compartimentatã. Aceasta (fig. 138) are peretii bine izolati pentru a opri radierea cãldurii. Ea este impartitã in trei compartimente I, II, III. In interiorul compartimentelor se gasesc calorifere 1, 2 si ventilatoare 3, 4, pentru incalzirea si circularea aerului cald. La partea de sus se gãseszc niste plãci proiectoare 5, 6 si 7, care impiedicatã eventualele picatãturi de apã condensatã sã cadã pe tesãturã si sã o pãteze. Apoi tesãtura este scuturatã de celuloza transformatã in hidrocelulozã sfãrâmicioasã. Instalatia are productivitate micã si in plus nu se asigurã o stoarcere omogenã, lucru ce poate provoca defectiuni.

b. Instalatie de carbonozat continuu. In figura 139 este reprezentatã schema unui agregat pentru carbonizarea continua a tesãturilor.

Toate fazele operatiei se fac cu tesãtura intinsã in lãtime.

Imbibarea cu solutie de acid se face in cada I. Tesatura 1 intra in cadã printr-un dispozitiv de lãtit 2 si bara de conducere 3, pe un sir de role 4, asezate in partea de sus si jos a cãzii I. La mijlocul cãzii si la iesirea tesãturii se gãsesc cate o pereche de role de stoarcere 5 si 6, imbricate cu cauciuc si inzastrate cu pârghii si cu greutãti pentru indepãrtarea surplusului de solutie de acid.

La iesirea din a doua pereche de role de stoarcere 6, tesãtura intra in compensatorul II, care are un fund curbat si inclinat din lemn, trece prin dispozitivul de lãtire 7, ajungând la aspiratorul 8, unde lichidul este aspirat. Apoi tesãtura se asaza in straturi de compensatorul urmãtor III. De aici se indreapta prin dispozitivele de lãtire 9 si 10 si peste bara de conducere 11, spre camera de uscat, care este aceeasi ca la instalatia discontinuã.

Solutia de acid aspirate din tesãturã ajunge in cilindrul 12 de unde este recuperate si utilizatã din nou. Aerul care trece prin cilindrul 12, dupã ce a fost eliberat de acid, este condos prin rezervorul 12, unde este neutralizat trecand printr-o solutie de soda calcinatã, apoi prin pompa 14, cilindrul 15 si teava 16 in cada I, pentru amestecarea solutiei de acid.

Instalatiile moderne posedã la cada I (fig. 140) un dispozitiv automat, care determinã concentratia solutiei prin cinductibilitatea electricã si comandã automat, printr-un releu alimentarea cu acid.

Tesãtura trece prin agregat cu o vetezã de 2,5-15 m/min in functie de masa si starea materialului.

c. Mãsuri de protectie a muncii la carbonizat. Având in vedere manipularea unei solutii care contine acid, se indicã ca personalul de deservire sã aibã echipament de protectie ca: mãnusi de cauciuc, salopetã din lânã sau fibre sintetice, saboti din lemn si ochelari.

d. Regim de lucru la carbonuzarea continuã. Tesãturile se pregatesc in bandã continua. Se preparã apoi solutia care contine 30-45 gr/l acid sulfuric si 2 gr/l un agent de umezire ca de exemplu Acvafil 1, Ercantol B x-Bayer, Bezolin B Sandoz, Rovalin EU-VEB Fettchemie etc. Se trece tesatura prin solutie si se imbiba timp de 12-15 min. Dupã aceasta se face stoarcerea cu aspiratorul pânã la 60%.

Uscarea se realizeaza in camera de carbonizat compartimentatã astfel: in primul compartiment temperatura este de 70-75°C, iar in al doilea compartiment de 80-95°C pânã la umiditatea de 30%.

Carbonizarea propriu-zisã are loc la 105-110°C si se face in compartimentul III.

Rãcirea materialului, dupa carbonizarea propriu-zisã, trebuie sã ajungã pânã la 30-35°C; ea se face in ultima parte a compartimentului III.

Scuturarea. De obicei scuturarea se face trântind tesãtura circa 10 min. intr-o piuã in stare uscatã, tratament in care se indepãrteazã celuloza degradatã. De multe ori indepãrtarea acestor produse nu se face prin scuturarea intr-o piuã in stare uscatã, ci prin actiunile mecanice de la faza urmãtoare, clãtire si neutralizare.

Clãtirea. Dupã carbonizare in tesãturã rãmâne o cantitate de 6-7% acid. El se indeparteazã in primul rand prin spãlare intr-o masinã obisnuitã de spãlat in funii, timp de 45 min. cu apã rece.

Dupa clãtire urmeazã neutralizarea in aceeasi masinã cu o solutie de 2% soda calcinatã timp de 30 min. prin care se indepãrteazã acidul legat chimic de material.

Urmeazã iarãsi o clãtire cu apã rece, dupã evacuarea solutiei de soda calcinatã, timp de circa 45 min.

In vederea obtineri unei carbonizãri de calitate este necesar a se respecta unele indicatii. Astfel:

inainte de a intra in camera compartimentatã, la tesãturile care au marginile din fere celulozice, se vor neutraliza acestea cu solutie de soda calcinatã. Pentru ca solutia de soda sã nu migreze in tesãturã este bine a se adãuga caolinã sau dextrinã, pânã ce devine o pasta fluidã. Aplicarea solutiei (pastei) se face pe margini manual cu ajutorul unei perii sau printr-un duspozitiv special.

sã se impregneze in mod uniform tesãtura cu solutie de o concentratie minima posibil;

sã se indeparteze in mod uniform excesul de solutie;

sã sa supravegheza termometrele pentru respectarea temperaturilor din compartimente;

sã se evite cãderea picãturilor de apa pe tesãtura imbibatã cu solutie si uscatã;

tesãtura imbibatã cu acid, dacã se depoziteazã, se va evita expunerea la actiunea razelor solare.

Defecte de carbonizare. Prevenirea si remedierea lor

Pete de carbonizare pot apare din mai multe cause: imbibarea si stoarcerea au fost neuniforme; materialul se imbina cu acid in stare umedã si umiditatea lui a fost neuniformã; materialul s-a stropit sau s-a preuscat in timpul depozitãrii; tesãtura contine resturi de sãpun.

Gãuri apar datoritã degradãrii materialului. Aceasta se intâmplã dacã aerisirea camerei nu functioneazã bine si se produce condensare pe peretii sau tavanul camerei, iar picãturile de apã cad pe tesãturã.

Aspecte noroase pot surveni in mai multe cazuri:

Se foloseste o apã durã, carbonatul de calciu din apã formeaza cu acidul sulfuric sulfat de calciu, care la o vopsire ulterioarã estompeazã nuanta si apare un aspect brumat.

Nu se neutralizeaza complet tesãtura carbonizatã dupa vopsire. In caz cã vopsirea s-a fãcut cu coloranti sensibili la alcalii, in timpul neutralizãrii, unde solutia alcalinã ia contact cu tesãtura, vireazã nuanta.

Remedierea petelor si aspectului noros care au apãrut la carbonizare dupã vopsire se face printr-o revopsire intr-o nuantã sau culoare mai inchisã sau chiar in negru.

Degradarea fibrelor de lânã se produce in caz de nerespectare a conditiilor de lucru.

Rezistentã redusã la purtare a tesãturilor provine din faptul cã neutralizarea nu a fost fãcutã corect.

Locul carbonizãrii in procesul tehnologic

a.         Carbonizarea inainte de piuare are urmãtoarele avantaje: solutia pãtrunde usor, scuturarea se face repede si urmele scaietilor se acoperã prin piuare. Dezavantajele acestei carbonizari sunt: se micsoreazã capacitatea de impâslire si pot apare greutãti la piuat.

b.         Carbonizarea dupa piuare se aplicã la tesãturile usoare cu multe deseuri, deoarece piuarea nu va fi influentatã; are insã dezavantajul cã stricã orientarea capetelor de fibre si produce o impâslire usoarã.

c.         Carbonizarea dupa scamosare. Se caracterizeazã printr-o inlãturare usoarã a impuritãtilor si prin pierderile mici de fibre. Are dezavantajul cã stricã orientarea capetelor de fibre si produce o impâslire usoarã.

d.         Carbonizarea inainte de vopsire are avantajul cã nu necesitã coloranti rezistenti la carbonizare, are insã dezavantajul cã pot apare pete de vopsea cauzate de impregnãri sau stoarceri neuniforme. Se intrebuinteazã la tesãturi care se vopsesc in tonuri inchise.

e.         Carbonizarea dupa vopsire necesitã coloranti rezistenti la carbonizare. Se aplicã la tesãturi vopsite in culori deschise.

f.           Alte metode de carbonizare. Se mai cunoscsi alte metode de carbonizare ca de exemplu tratarea cu sãruri generatoare de acizi. De asemenea se mai intrebuinteazã eliminarea resturilor prin baterea materialului la -40°C.