Лекция 6. Промывка шерсти. Цель и сущность

Лекция 6. Промывка шерсти. Цель и сущность процесса. Смачивание. Адсорбция. Эмульсирование.

Цель процесса промывки шерсти – очистить её от жиропота и загрязняющих примесей и тем самым сделать пригодной для дальнейшей переработки в пряжу и изделия. Сущность процесса промывки шерсти состоит в отделении загрязняющих частиц от поверхности шерстяного волокна, в переводе водонерастворимых загрязняющих частиц (жира, минеральных примесей) в моющий раствор, в удержании плавающих частиц загрязнений в моющем растворе и устранении возможности их повторного осаждения и прилипания к отмываемой поверхности волокна.

После промывки шерсть подвергают сушке, вылеживанию и прессованию. Для полного удаления растительных примесей на фабриках первичной обработки шерсти может применяться процесс карбонизации. Основными показателями, характеризующими процесс промывки шерсти, а равно и качество мытой шерсти, являются: количество остаточного жира, остаточное содержание щелочи, количество влаги и растительных примесей, свалянность, мягкость и внешний вид.

ЛЕКЦІЯ 5. Змочування, адсорбція, емульсування — складові частини процесу промивки вовни

Адсорбция Схема адсорбции молекул поверхностно-активных моющих веществ гидрофобной поверхностью воздуха

Схематическое изображение моющего процесса Первая стадии моющего процесса – молекулы поверхностно-активных моющих веществ адсорбируются на твердой грязевой частице А и отмываемой поверхности

Вторая стадия – молекулы поверхностно-активных моющих веществ отделяют грязевую частиц А от отмываемой поверхности

Третья стадия – твердая грязевая частица А отделена от волокна; буквой В обозначены молекулы поверхностно-активных моющих веществ, адсорбированные на поверхности гидрофобной жидкой грязевой частицы, своими гидрофобными концами они вторгаются внутрь грязевой частицы

Эмульсирование При отделении от волокон шерстного жира образуется эмульсия. Под эмульсией понимают дисперсионную систему, состоящую из двух взаимно нерастворимых жидкостей, одна из которых равномерно распределена во всем объеме другой. Шерстный жир находится в дисперсном состоянии в виде мельчайших капелек, заключенных в адсорбционные пленки. Минеральные твердые загрязнения также дробятся на мельчайшие частицы и переходят в раствор в состоянии суспензий (взвесь твердых, не растворимых в растворе частиц). Эмульсия и суспензия характеризуются степенью раздробленности частиц: чем больше раздроблены частицы, тем устойчивее эмульсии и суспензии.

Предотвращение повторного осаждения загрязнений на шерсти Для процесса промывки шерсти важным свойством моющего вещества является способностью предотвращать повторное осаждение удаленного загрязнения на шерстяное волокно (ресорбция). Основными условиями, от которых зависит осаждения грязи на волокно, являются состав моющего вещества, его концентрация, р. Н раствора, температура, модуль ванны, породные особенности шерсти, характер добавок, продолжительность адсорбции, состав загрязнений. Предотвращение ресорбции особенно важно в процессе промывки шерсти в четвертой барке. Если не добавлять в нее поверхностно-активных моющих веществ, то система не будет стабилизирована, так как в четвертой барке всегда находятся частицы грязи, переносимые шерстью с раствором из третьей барки.

Образование пены и ее влияние на процесс промывки шерсти Важным свойством поверхносто-активных моющих веществ является способность образовывать пену. Пена состоит из множества пузырьков, заполненных воздухом и заключенных в пленочные оболочки. Она образуется на поверхности раствора при попадании воздуха в раствор во время его перемешивания; при этом на его поверхности адсорбируются молекулы поверхностно-активных моющих веществ. Они располагаются так же, как на поверхности жидкого раствора: гидрофобными концами к воздуху, гидрофильными – к воде

Схема образования пены Пузырьки воздуха оказываются заключенными в пленку, внутренняя сторона которой является гидрофобной, а наружная гидрофильной.

Имея малую плотность, пузырьки воздуха, заключенные в пленку, стремятся всплыть на поверхность раствора. Подходя к разделу вода – воздух, они не могут вырваться из раствора, минуя уже имеющуюся на поверхности воды адсорбционную пленку. Подпирая пленку снизу, пузырьки воздуха накладывают ее на себя гидрофобными концами молекул наружу. Таким образом, они имеют двустенную оболочку, внешние стороны которой гидрофобны. Ряды таких пузырьков воздуха, расположенных друг над другом, образуют пену. При промывке шерсти пена содействует уносу загрязнений, прилипающих к ней. Наличие пены на поверхности раствора показывает, что моющее вещество еще не утратило своей моющей способности.

Влияние электростатических зарядов на процесс промывки шерсти На поверхностях эмульгированных и суспензированных частиц загрязнений создаются одноименные заряды , способствующие отталкиванию частиц загрязнений друг от друга. Отталкивание усиливается, если волокна шерсти имеют одноименный заряд с частицами эмульсии. Силы электростатического отталкивания могут изменятся в зависимости от таких факторов: степени загрязнения (чем выше дисперсность, тем меньше отталкивание), потенциала на границе раздела двух фаз, температуры раствора, концентрации электролита и расстояния между волокнами и загрязнением.

Схема отталкивания частиц загрязнений друг от друга и от поверхности волокна в присутствии: а – анионоактивных веществ; б – катионоактивных веществ; I – отрицательно заряженный кератин шерсти; II – положительно заряженный кератин шерсти в кислой среде; А – загрязнение.