Carbonizarea tesaturii de lana

Carbonizarea tesaturii de lână

Scopul si principiul carbonizarii

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

Principiul carbonizarii se bazează pe comportarea diferita a lanai si a fibrelor vegetale fată de acizi. Ea constă in transformarea celulozei in hidroceluloza fiabilă care se indeparteaza prin scuturare. Operatia se realizează prin tratarea tesăturii cu solutii de acizi minerali, urmată 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 evaporă din materialul textile, iar acidul al cărui 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 lână.

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

Factorii care influentează carbonizarea

Concantratia acidului. Este factorul care influentează cel mai mult posibilitatea de degradare a lână. Acidul sulfuric (H2SO4) având concentratia până la 50 g/l (d=1 ) nu degradează firele prea mult. Peste această concentratie  fibrele se degradeaza brusc.

Substantele de umezire favorizeaza pătrunderea solutiei de acid in material si ca atare se poate reduce concentratia acidului până la 40-30 g/l. Substantele de umezire intrebuintate trebuie sa fie rezistente la acizi si se intrebuintează in cantitate de 1-4 g/l. O astfel de substantă este Acvafil fabricat in tară.

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

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

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

Temperatura si durata incălzirii. S-a stabilit că in afară de concentratia solutiei, degradarea materialului de lână este influentată de temperatura si durata de incălzire.

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 formă 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, tesătura se rolează pe 2 si este lăsată să se scurga solutia. Dupa aceea se ia capătul tesăturii si se introduce printer cilindrii de stors 3 si este depusă cu ajutorul rolei 5 in centrifuga 6. Solutia provenită din stoarcere se recupereaza prin planul inclinat 4 revenind iarăsi in bazinul 1 (fig.137).

Tesatura imbibata cu solutie de acid sulfuric este transportată pe un cărucior si introdusă in camera de uscat compartimentată. Aceasta (fig. 138) are peretii bine izolati pentru a opri radierea căldurii. Ea este impartită 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 găseszc niste plăci proiectoare 5, 6 si 7, care impiedicată eventualele picatături de apă condensată să cadă pe tesătură si să o păteze. Apoi tesătura este scuturată de celuloza transformată in hidroceluloză sfărâmicioasă. Instalatia are productivitate mică si in plus nu se asigură o stoarcere omogenă, lucru ce poate provoca defectiuni.

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

Toate fazele operatiei se fac cu tesătura intinsă in lătime.

Imbibarea cu solutie de acid se face in cada I. Tesatura 1 intra in cadă printr-un dispozitiv de lătit 2 si bara de conducere 3, pe un sir de role 4, asezate in partea de sus si jos a căzii I. La mijlocul căzii si la iesirea tesăturii se găsesc cate o pereche de role de stoarcere 5 si 6, imbricate cu cauciuc si inzastrate cu pârghii si cu greutăti pentru indepărtarea surplusului de solutie de acid.

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

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

Instalatiile moderne posedă la cada I (fig. 140) un dispozitiv automat, care determină concentratia solutiei prin cinductibilitatea electrică si comandă automat, printr-un releu alimentarea cu acid.

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

c. Măsuri de protectie a muncii la carbonizat. Având in vedere manipularea unei solutii care contine acid, se indică ca personalul de deservire să aibă echipament de protectie ca: mănusi de cauciuc, salopetă din lână sau fibre sintetice, saboti din lemn si ochelari.

d. Regim de lucru la carbonuzarea continuă. Tesăturile se pregatesc in bandă continua. Se prepară 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. După aceasta se face stoarcerea cu aspiratorul până la 60%.

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

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

Răcirea materialului, dupa carbonizarea propriu-zisă, trebuie să ajungă până la 30-35°C; ea se face in ultima parte a compartimentului III.

Scuturarea. De obicei scuturarea se face trântind tesătura circa 10 min. intr-o piuă in stare uscată, tratament in care se indepărtează celuloza degradată. De multe ori indepărtarea acestor produse nu se face prin scuturarea intr-o piuă in stare uscată, ci prin actiunile mecanice de la faza următoare, clătire si neutralizare.

Clătirea. După carbonizare in tesătură rămâne o cantitate de 6-7% acid. El se indepartează in primul rand prin spălare intr-o masină obisnuită de spălat in funii, timp de 45 min. cu apă rece.

Dupa clătire urmează neutralizarea in aceeasi masină cu o solutie de 2% soda calcinată timp de 30 min. prin care se indepărtează acidul legat chimic de material.

Urmează iarăsi o clătire cu apă rece, după evacuarea solutiei de soda calcinată, timp de circa 45 min.

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

inainte de a intra in camera compartimentată, la tesăturile care au marginile din fere celulozice, se vor neutraliza acestea cu solutie de soda calcinată. Pentru ca solutia de soda să nu migreze in tesătură este bine a se adăuga caolină sau dextrină, până ce devine o pasta fluidă. Aplicarea solutiei (pastei) se face pe margini manual cu ajutorul unei perii sau printr-un duspozitiv special.

să se impregneze in mod uniform tesătura cu solutie de o concentratie minima posibil;

să se indeparteze in mod uniform excesul de solutie;

să sa supravegheza termometrele pentru respectarea temperaturilor din compartimente;

să se evite căderea picăturilor de apa pe tesătura imbibată cu solutie si uscată;

tesătura imbibată cu acid, dacă se depozitează, 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 umedă si umiditatea lui a fost neuniformă; materialul s-a stropit sau s-a preuscat in timpul depozitării; tesătura contine resturi de săpun.

Găuri apar datorită degradării materialului. Aceasta se intâmplă dacă aerisirea camerei nu functionează bine si se produce condensare pe peretii sau tavanul camerei, iar picăturile de apă cad pe tesătură.

Aspecte noroase pot surveni in mai multe cazuri:

Se foloseste o apă dură, carbonatul de calciu din apă formeaza cu acidul sulfuric sulfat de calciu, care la o vopsire ulterioară estompează nuanta si apare un aspect brumat.

Nu se neutralizeaza complet tesătura carbonizată dupa vopsire. In caz că vopsirea s-a făcut cu coloranti sensibili la alcalii, in timpul neutralizării, unde solutia alcalină ia contact cu tesătura, virează nuanta.

Remedierea petelor si aspectului noros care au apărut la carbonizare după vopsire se face printr-o revopsire intr-o nuantă sau culoare mai inchisă sau chiar in negru.

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

Rezistentă redusă la purtare a tesăturilor provine din faptul că neutralizarea nu a fost făcută corect.

Locul carbonizării in procesul tehnologic

a.         Carbonizarea inainte de piuare are următoarele avantaje: solutia pătrunde usor, scuturarea se face repede si urmele scaietilor se acoperă prin piuare. Dezavantajele acestei carbonizari sunt: se micsorează capacitatea de impâslire si pot apare greutăti la piuat.

b.         Carbonizarea dupa piuare se aplică la tesăturile usoare cu multe deseuri, deoarece piuarea nu va fi influentată; are insă dezavantajul că strică orientarea capetelor de fibre si produce o impâslire usoară.

c.         Carbonizarea dupa scamosare. Se caracterizează printr-o inlăturare usoară a impuritătilor si prin pierderile mici de fibre. Are dezavantajul că strică orientarea capetelor de fibre si produce o impâslire usoară.

d.         Carbonizarea inainte de vopsire are avantajul că nu necesită coloranti rezistenti la carbonizare, are insă dezavantajul că pot apare pete de vopsea cauzate de impregnări sau stoarceri neuniforme. Se intrebuintează la tesături care se vopsesc in tonuri inchise.

e.         Carbonizarea dupa vopsire necesită coloranti rezistenti la carbonizare. Se aplică la tesături vopsite in culori deschise.

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