Разработку схем, раздел затрагивающий вопросы экологии и безопасности

11 
ионы Н+. Таким образом, на границе раздела двух фаз образуется двойной 
электрический слой. Образование этого слоя приводит к появлению разности 
потенциалов между поверхностью волокна и моющим раствором. Двойной 
слой в свою очередь состоит из двух частей: из ионов, вплотную 
прилегающих к поверхности волокна или загрязнения, и из ионов, находя-
щихся на некотором расстоянии от поверхности (диффузный слой). Исходя из 
двух частей двойного электрического слоя, его потенциал разделяют на 
потенциал в плотном слое и на потенциал в диффузном слое. Последний на-
зывают электрокинетическим или дзета-потенциалом. Величина его зависит 
от концентрации ионов моющего вещества в растворе (от толщины диффуз-
ного слоя). 
Свойства двойного электрического слоя могут изменяться пол 
влиянием 
примесей, которые 
вносятся 
в моющие 
растворы 
в 
неконтролируемом количестве и составе. Величина дзета-потенциала под 
влиянием растворённых примесей также может изменяться. Вот почему важно 
экспериментальное изучение эффективности моющих веществ для шерсти 
различных регионов. 
Величина сил, отрывающих загрязнения, зависит от концентрации 
моющих веществ в растворе. Чем выше концентрация, тем больше силы от-
талкивания, однако у каждого моющего вещества существует предел моющей 
активности, после достижения которого добавление моющего вещества в 
раствор бесполезно. Поэтому при разработке технологического режима 
необходимо определить максимальную активность моющего вещества. Ак-
тивность вещества можно увеличить за счет добавления в раствор активи-
рующих добавок (поваренной соли, кальцинированной соды и др.). 
В 
качестве моющих средств широко используются мыло, 
синтетические моющие средства, такие как сульфонол НП-3, сульфонат, сода 
и др. Ниже рассмотрим краткую характеристику моющих средств. 
Мыло представляет собой соль жирной кислоты. Такие кислоты со-
держатся в пищевых жирах. Поэтому для производства мыла, как правило, 
используют растительные и животные жиры. В последнее время в мыло до-
бавляют соли синтетических жирных кислот. 
К недостаткам промывки шерсти мылом относится повышенная свой-
лачиваемость шерсти. Калиевое мыло при обработке поваренной солью в 
растворе превращается в натриевое мыло. При введении в мыльный раствор 
кальцинированной соды, жидкого стекла и других веществ гидролиз мыла 
замедляется или полностью прекращается. 
На фабрики первичной обработки шерсти иногда поступает мыло с на-
личием в нем свободной едкой щелочи, которая отрицательно действует на 
волокно в процессе промывки и омыляет значительное количество шерстного 
жира. К таким мылам относится мыльный клей - концентрированный раствор 
жирных кислот, омыленных каустической содой. В нем содержится избыток 
свободной едкой щелочи около 0,2%. 

12 
Синтетические моющие вещества находят все более широкое приме-
нение при промывке шерсти. В странах СНГ наибольшее распространение 
получил сульфонол НП-3. Согласно ТУ МХП 2397-82 сульфонол должен 
содержать не менее 40% натриевых солей сульфокислот, неомыляемых не 
более 3%. не более 15% сульфата натрия; реакция водных растворов - от 
нейтральной до щелочной. 
Основой сульфонола является активное вещество - алкиларилсульфо-
нат. Наибольшей моющей способностью сульфонол обладает при температуре 
раствора 50°С, концентрация активного вещества 4 г/дм
3
и выше для удаления 
жира и концентрация 1 г/дм и выше для удаления загрязнений. 
Вторичный алкилсульфат хорошо снижает поверхностное натяжение 
воды. Однако его моющая способность ниже моющей способности алкила-
рилсульфоната и проявляется при более высоких концентрациях. Способность 
удерживать загрязнения у вторичных алкилсульфатов также ниже, чем у 
алкиларилсульфонатов. 
На фабриках первичной обработки шерсти широко применяется также 
сульфонат, активным веществом которого является алкилсульфонат. 
Алкилсульфонат представляет собой смесь изомерных натриевых солей 
алкилсульфоновых кислот со средней относительной молекулярной массой 
280-300. Сульфонат выпускают в виде чешуек, порошка и пасты. Моющее 
действие сульфоната аналогично моющему действию сульфонола НП-3. 
Неионогенные моющие вещества: синтанол ДС-10, превоцелл В-ОФ, 
ОП-7, ОП-10 представляют собой оксиэтилированные спирты (производные 
окиси этилена), получаемые в результате взаимодействия молекулы высо-
комолекулярного спирта с несколькими молекулами окиси этилена. Неио-
ногенные вещества отличаются высокой диспергирующей способностью и 
препятствуют оседанию загрязнений; устойчивы к кислотам и щелочам; об-
ладают хорошим защитным коллоидным действием и меньшей истощаемо-
стью при промывке шерсти. 
В настоящее время стали использовать смеси моющих веществ. Смеси 
часто обнаруживают иные свойства, чем их компоненты. Такое отклонение 
свойств назвали кооперативным или синергическим эффектом, т.е. эффектом 
совместного действия. При составлении смесей моющих веществ чаще всего 
используют добавки анионоактивных веществ к неионогенным. В ряде 
случаев наблюдался антагонизм [5]. Л.Е. Денискина [6] использовала добавки 
неионогенного моющего вещества (превоцелла) к анионоактивному 
(сульфонолу, сульфонату) и нашла, что наилучший синергический эффект 
получается при их соотношении 1:10. При этом адсорбация моющих средств 
на волокно снижается, а на загрязнения - увеличивается. 
Сода представляет собой углекислый натрий (карбонат натрия). В без-
водном состоянии это порошок белого цвета с плотностью 2,4-2,5 г/см³, легко 
растворяется в воде с выделением тепла. Наибольшая растворимость соды в 
воде наблюдается при 32,5°С. В 100 г воды растворяется 59 г соды. С 

13 
повышением температуры воды растворимость соды снижается. При темпе-
ратуре 80-100°С в 100 г воды растворяется 44,5 г соды. 
С повышением концентрации карбоната натрия в растворе его плот-
ность увеличивается. При температуре раствора ниже 32°С он легко крис-
таллизуется. Это свойство следует иметь в виду при приготовлении растворов 
и их перекачке. 
При промывке шерсти соду добавляют в водные растворы моющих ве-
ществ. Сода, добавляемая в жесткую воду, приводит к образованию нерас-
творимых солей, которые выпадают в осадок, и вода умягчается. 
Добавление кальцинированной соды в раствор мыла предотвращает его 
гидролиз, так как из соды дополнительно образуется щелочь. Кроме того, сода 
обладает моющей способностью, хотя и невысокой по сравнению с мылом. 
Сода необходима и при промывке шерсти водными растворами сульфо-
нола. При добавлении соды в водные растворы алкиларилсульфоната уве-
личивается его моющая способность и уменьшается расход моющего 
вещества. Шерсть, промытая в слабощелочной среде, мало электризуется, при 
этом создаются наиболее благоприятные условия для вытягивания гребенной 
ленты, количество очесов снижается, если рН водной вытяжки мытой шерсти 
находится в пределах 9-9,8. Потери шерсти в чесании значительно 
возрастают, если рН водной вытяжки равен 8. Гребенную ленту, полученную 
из шерсти, промытой при рН=8, можно перерабатывать только при высокой 
относительной 
влажности 
воздуха 
с 
применением 
эффективных 
антистатических замасливателей. При рН моющей жидкости 9-10 из нее 
лучше уходят в осадок почвенные загрязнения, и в растворе больше остается 
жира. При промывке в нейтральной или кислой среде расход моющих средств 
увеличивается на 50-100% . 
Однако применение сильнощелочной среды приводит к растворению 
верхушек волокна и к потере массы мытой шерсти на 1-2%. Поэтому шерсть 
промывают в слабощелочной среде. В зависимости от условий, под воздей-
ствием щелочи волокно может повреждаться. Исследованиями ЦНИИ шерсти 
установлено, что в процессе водной промывки во многих случаях в 
эпикутикуле волокон образуются микротрещины. Такие разрушения 
наблюдаются на участках волокон нормальной шерсти, соответствующих 
периоду недостаточного кормления, и особенно у пожелтевшей шерсти. Чем 
выше концентрация соды и температура раствора, тем выше степень 
повреждения волокна. 
Поваренная соль представляет собой твердое кристаллическое вещество, 
широко распространенное в природе. Хлористый натрий является сильным 
электролитом. При растворении в воде он разлагается на ионы Na

и Cl

. 
При промывке шерсти поваренную соль применяют как добавку, по-
вышающую моющую активность синтетических моющих веществ. Добав-
ление поваренной соли в растворы алкиларилсульфоната или алкилсуль-
фоната снижает их поверхностное натяжение (особенно межфазовое), 
улучшая смачивающую способность. Изменение концентрации соли в рас-

14 
творе алкиларилсульфоната действует так же, как и в растворе алкилсуль-
фоната. Это свойство необходимо учитывать при разработке технологических 
режимов промывки шерсти. Увеличение концентрации соли в растворах 
алкилсульфонатов аналогично замене одного алкилсульфоната другим, с 
большим числом атомов углерода. 
При добавлении соли в анионные растворы повышается отрицательный 
потенциал волокна, причем с повышением концентрации соли до опреде-
ленного предела отрицательный потенциал волокна возрастает. 
Добавление соли в анионные растворы приводит к более экономичному 
расходованию моющих веществ. Работы показывают, что отделение жира 
раствором сульфонола концентрацией 0,75 г/дм³ с добавлением поваренной 
соли (7,5 г/дм³) аналогично отделению жира раствором сульфонола 
концентрацией 5 г/дм. 
Добавление хлористого натрия снижает расход моющего вещества до 
40%, а добавление соды - до 20%. Отрицательные ионы соли действуют на 
гидрофильную группу анионных моющих веществ, ослабляя ее. Повышенная 
концентрация соли уменьшает силы электростатического отталкивания между 
гидрофильными группами, в результате ухудшается растворимость моющего 
вещества в воде. Поэтому необходимо правильно выбирать соотношение 
концентрации моющего вещества и соли. 
Разбавленная едкая щелочь разрушает цистиновые связи кератина шер-
сти. Анионы хлора предохраняют шерсть от разрушения едкой щелочью. 
Исследования, проведенные в Невинномысском филиале ЦНИИ шерсти, 
подтвердили, что растворимость шерсти в щелочи в присутствии поваренной 
соли снижается[7]. Следовательно, добавление хлористого натрия в растворы 
моющих веществ с водой снижает вредное влияние соды на шерсть. 
Предохраняющее действие усиливается с увеличением концентрации соли в 
растворе. Соль также увеличивает упругость волокна шерсти, уменьшает 
набухание волокон, уменьшает эффект свойлачивания. Существенным 
недостатком применения поваренной соли является ее высокая коррозийная 
активность, поэтому рабочие органы моечных машин необходимо изготав-
ливать из нержавеющей стали или бронзы. 
Согласно данным исследований технологов производства, температура 
раствора в моечной машине является важным фактором, влияющим на 
промывку шерсти. Минимальная температура раствора в каждой моечной 
барке должна быть выше точки плавления жира. Максимальная температура 
определяется уровнем, при котором не наблюдается заметных повреждений 
волокна. При правильно выбранной температуре сокращаются расходы 
моющих веществ. 
Температуру замачивающей барки поддерживают равной температуре 
плавления жира (38-40°С), чтобы его размягчить, но не смыть. Если шерсть 
промывают без замачивания, то температура раствора в первой барке должна 
быть выше, чтобы ускорить смачивание шерсти и отмыть как можно больше 
загрязнений. Установлено, что погружение немытой шерсти на длительное 

15 
время в моющий раствор с температурой 50°С и рН до 10 не вызвало каких-
либо химических и физических изменений в волокне. 
При увеличении температуры выше 60°С промывка шерсти не улучша-
ется. 
В третью и четвертую барки волокно поступает с более тугоплавким 
остаточным жиром, поэтому в этих барках лучше снизить рН, а температуру 
повысить. 
Температуру воды в полоскательной барке устанавливают в зависимо-
сти от вида моющих веществ и режима промывки шерсти. Если шерсть 
промывали в сильнощелочной среде, то для лучшего удаления остаточной 
щелочи с волокна температуру умягченной воды в полоскательной барке 
необходимо поддерживать не выше 40°С. При жесткой воде лучше поддер-
живать очень низкую температуру (холодное полоскание). 
 
1.2 Характеристика и свойства шерстомойных сточных вод 
На производствах ПОШ образуются высококонцентрированные шер-
стомойные сточные воды (ШСВ), количественный и качественный состав 
загрязнений которых зависит от качества исходной шерсти и водной техно-
логии, используемой для ее промывки. Кроме загрязнений, находящихся в 
немытой шерсти, ШСВ содержат еще реагенты, используемые для приго-
товления моющих растворов. В зависимости от условий выращивания и по-
роды овец немытая шерсть содержит механические примеси: песок, глину, 
частицы почвы и растений, навоз, а также специфические загрязнения 
шерстяной жир и пот. 
Значения средних показателей по загрязненности и выходу мытой шер-
сти в процентах к общей массе исходной немытой шерсти представлены 
ниже: 
Шерсть немытая 100% 
Выход мытой шерсти 40% 
Шерстный жир и пот 30% 
Механические примеси 30% 
В таблице 1 приводятся обобщенные данные по содержанию в сточных водах 
Сорт шерсти 
Загрязнения шерсти 
Реагенты 
Всего 
грязь 
жир 
пот 
мыло 
сода 
Грубая 
250 
40 
ПО 
20 
40 
460 
Полугрубая 
475 
165 
ПО 
20 
70 
840 
Полутонкая, 
800 
240 
170 
40 
7 
1320 
помесная 
Тонкая 
825 
350 
175 
60 
80 
1490 
мериносовая 
Таблица1.1-Количество загрязнений в ШСВ в кг на 1т мытой шерсти 

16 
примесей по сортам промываемой шерсти.
В зависимости от сорта шерсти и технологического процесса ее про-
мывки концентрации загрязнений, как это видно из таблицы 1.2, колеблются в 
значительных пределах. 
Таблица 1.2 - Показатели загрязнений ШСВ при простой противоточной про-
мывке шерсти, при удельной норме водопотребления 62 м³ на 1 кг мытой 
шерсти 
Показатели 
Сорт шерсти 
 
Ед.изм. грубая 
Полу- 
грубая 
Полу- 
тонкая 
тонкая 
ХПК 
г/дм
3
28/19 
52/36 
66/45 
80/55 
БПК поли 
г/дм
3
9/9 
16/11 
23/16 
30/21 
Сухое вещество 
г/дм
3
26/18 
50/34 
63/43 
66/45 
Зольность сухого вещества 
% 
50/40 
50/40 
50/40 
50/40 
Взвешенные вещества 
г/дм
3
12/6 
23/11 
33/18 
43/20 
Шерстяной жир 
г/дм
3
2,5/2 
10/8 
20/14 
22/17 
Жирные кислоты, мыла 
г/дм
3
0,8/0,6 
0,9/0,7 
2,1/1,6 
5,0/3,7 
Азот аммонийный 
г/дм
3
0,1/0,1 
0,2/0,2 
0,3/0,3 
0,5/0,5 
рН 
8-10/8-10 8-10/8-10 8-10/8-10 8-10/8-10 
Температура 
ºС 
40/37 
40/37 
40/37 
40/37 
Примечание – в числителе даны показатели по взболтанной пробе; 
в знаменателе – по отстроенной. 

жүктеу/скачать 1,1 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: