CC BY
90
УДК 677.31.021.33 : 543.2
Исследование интенсивной технологии промывки шерсти
К.Л. Запорощенко, к.т.н.
Л.А. Башеева, с.н.с.
О.В. Грек, н.с.
За более чем 165 - летнюю историю существования шерстомойных машин традиционная технология промывки шерсти в водных растворах моющих средств почти не претерпела изменений. Для промывки шерсти были разработаны и нашли применение моечные машины различных конструкций, общее сходство между которыми состоит в делении их на ванны и установке после каждой ванны пары отжимных валов. Различие заключается в конструкции рабочих органов продвижения шерсти по ванне - с помощью грабельных, боронных, барабанных и других механизмов. Количество моечных ванн зависит от вида шерсти, степени её загрязнения и может составлять от 5 до 7 ванн.
Сущность технологического процесса водной промывки шерсти заключается в её погружении в моющий раствор, продвижении шерсти вдоль ванн, последующей выгрузке и подаче её к отжимным валам. При этом шерсть промывается в верхней части ванны, толщина слоя жидкости в которой составляет 220 - 400 мм [1]. Моющая жидкость в нижней части ванны, отделенной от верхней ложным днищем, непосредственно в промывке не участвует, а лишь способствует осаждению минеральных примесей в конусах -накопителях. Отношение объемов моющих растворов в верхней и нижней частях ванны составляет 60 : 40. При этом модуль моечных ванн, т.е. отношение массы моющей жидкости к массе промываемой шерсти, составляет в среднем 200 : 1[1].
Действующие нормативы [2] определяют рекомендуемое водопотребление, например, для тонкой шерсти в количестве 19 ^25 м на тонну мытой шерсти.
После промывки шерсти получаются трудноочищаемые сточные воды, и тот факт, что “...одна моечная машина шириной до 2 м дает столько органических отходов со сточными водами, сколько дает населенный пункт с населением 30 тыс. человек” [1], заставляет искать пути снижения расхода воды на промывку шерсти.
Учитывая сказанное, а также экологическую (уменьшение запаса пресной воды, загрязнение и обмеление рек) обстановку в России, снижение расхода воды в технологическом процессе промывки шерсти было бы целесообразным.
Поэтому создание малогабаритного, экономичного по водо- и энергопотреблению, нового моечного оборудования, работающего по интенсивной технологии, является в настоящее время актуальным.
Одним из направлений интенсивной технологии является технология компрессионной промывки шерсти, разрабатываемая в филиале ГНУ СНИИЖК. Основное содержание новой технологии заключается в изменении плотности массы шерсти, находящейся в моющих растворах, и выдавливании из неё загрязнений с одновременным вымыванием их. Замена промывки шерсти в большом объёме моющих жидкостей иными интенсивными способами воздействия на неё рассматривается в аспекте ресурсосберегающей технологии промывки шерсти.
Так как одной из задач разработки компрессионной промывки шерсти является сокращение расхода воды в порядке уменьшения значения модуля ванны, то это снижение должно быть компенсировано другим воздействием на немытую шерсть, т.е. интенсификацией процесса промывки.
Суть интенсификации заключается в неоднократном сжатии массы промываемой шерсти в моющей жидкости. Особенность технологии компрессионной промывки шерсти - создание для промываемой шерсти условий нахождения её в зеве отжимных валов, т.к. в традиционной технологии отжим шерсти после каждой ванны обеспечивает отрыв значительного количества загрязнений, намокших и остающихся на волокнах, и удаление из
шерсти моющего раствора. Вследствие этого шерсть, поступая в последующую ванну, не переносит загрязнения из предыдущей ванны в более чистый раствор. В отжимных валах гидродинамическая сила много выше, чем при продвижении шерсти по ванне, и удаление загрязнений происходит эффективнее [3].
Известны попытки создания моечных машин с максимальным использованием эффекта отжимных валов [4,5,6].
Цель исследования - разработка технологии компрессионной промывки шерсти с минимальным расходом воды и моющих средств.
Исследования проводились на тонкой мериносовой шерсти, т.к. объём её производства составляет по стране около 80 % всей товарной шерсти.
В ходе экспериментальных исследований выявлена комплексная характеристика интенсификации, которой являются удельное давление на массу шерсти, находящейся в моечной жидкости, и степень сжатия шерсти. Определен оптимальный модуль моечной секции, величина которого на порядок меньше по сравнению с существующим. Время промывки и полоскания шерсти в секции в процессе эксперимента не превышало 2 мин.
Режим компрессионной промывки в четырех секциях, представленный в таблице, соответствует требованиям действующей НТД [2].
Режим компрессионной промывки шерсти в четырех секциях
Номер секции Состав моющих растворов, г/л Температура моющей жидкости,°С Время промывки, мин
мыло (100 % жирных кислот) сода кальцинирова нная
1 1,4 2,0 50 2
2 1,2 2,0 55 2
3 полоскательная 55 2
4 полоскательная 55 2
Проверка качества промытой шерсти показала, что показатели содержания остаточных нешерстяных компонентов при четырехсекционной промывке (две секции моющие, две - полоскательные) соответствуют действующей НТД [7]. Промытая шерсть имела удовлетворительный товарный вид.
По результатам выполненных исследований можно сделать следующие выводы.
1. Показана возможность интенсификации процесса промывки тонкой шерсти посредством её неоднократного сжатия в моющей жидкости.
2. Показано снижение расхода воды в 2 - 3 раза.
3. Показано снижение расхода моющих средств в среднем на 40 %.
4. Выявлена необходимость принудительного воздействия на сжатую в жидкости шерсть для разрыхления её и снижения плотности перед последующим сжатием.
5. Общее время промывки 8 мин.
Исследования процесса компрессионной промывки шерсти необходимо продолжить по следующим направлениям:
- отработка параметров промывки для обеспечения стабильности процесса и качества промывки в соответствии с действующей НТД;
- отработка параметров секционного осушения шерсти;
- доработка процесса промывки тонкой шерсти с получением отработанных моющих растворов с требуемой концентрацией в них шерстного жира;
- исследование зависимости удельного давления от плотности шерсти в моющих жидкостях;
- изыскание непрерывного поточного способа компрессионной технологии промывки шерсти в секции и между секциями.
Литература
1. Шерсть. Первичная обработка и рынок /Под ред. Н.К.Тимошенко. -М., 2000. - 600 с.
2. ОСТ 10319 - 2002. Отраслевой стандарт. Шерсть. Типовой
технологический процесс первичной обработки.
3. Гусев, В.Е. Сырье для шерстяных нетканых изделий и первичная обработка шерсти /В.Е. Гусев. - М.: Легкая индустрия, 1977. - 408с.
4. А.с. № 1409682. Устройство для промывки волокнистых материалов /Писаревский В.Н. и др.; Заяв. 18.02.86; Опубл. 15.07.88. -Открытия. Изобретения, 1988. -№ 26. - 103с.
5. А.с. № 1824468. Машина для жидкостной обработки текстильных материалов /Безусый Л.Г. и др.; Заяв. 23.07.90. -Изобретения, 1993. -№ 24. -65с.
6. А.с. № 1837086. Способ стирки матерчатых изделий и рабочий орган для его осуществления /Монда Ю.Ю.; Заяв. 27.06.89. Изобретения, 1993. -№ 32. - 32 с.
7. ГОСТ 25590 - 83. Шерсть. Нормы остаточных нешерстяных компонентов и влаги в кондиционно - чистой массе.
