Апарат для промивання волокнистого матеріалу - патент Україна 2133788 - Моцепуро Н
Винахід відноситься до текстильного виробництва та дозволяє підвищити продуктивність промивного обладнання та покращити якість очищення дискретизованого волокнистого матеріалу шляхом інтенсифікації процесу в полі НВЧ-енергії. Волокнистий матеріал, попередньо розпушений на трепальному устаткуванні, по конвеєру надходить у бункер, де він замочується смолоскипом рідини з форсунки. Волокнистий стовп ущільнюється і подається до кардного барабана, де здійснюється дискретизація пучків з одночасним видаленням органічних, мінеральних та рослинних домішок. Попередньо очищені комплекси проносяться над піддоном, де видаляються домішки. Знімний валик знімає волокнистий матеріал з барабана та скидає волокна на конвеєр. Між несучою гілкою конвеєра та форсункою матеріал омивається факелом миючого розчину. Насичений миючим агентом волокнистий шар надходить у зону дії поля НВЧ-енергії, утворену між конвеєром та хвилеводом. Потік енергії від хвилеводу подається на волокнистий шар, пронизує та збуджує його на атомному та молекулярному рівні. Це поле призводить до мікрочастинки водноволокнистої суміші в збуджений стан, зовнішнім проявом якого є швидке нагрівання суміші. Під дією тепла та супутніх електричних факторів відбувається розрив зв'язків між волокном та органічними домішками, при цьому в'язкість останніх різко падає. Частина жирових речовин стікає у ванну, а остаточне вимивання домішок здійснюється смолоскипом розчину, що подається форсунками. Відпрацьований розчин стікає у ванну, звідти трубою нагнітається у форсунку для замочки. Очищені волокна подаються до жалу валів і виводяться з апарату. Відпрацьовані розчини з ванн подаються у відстійники дляподальшої обробки. 1 іл.
Малюнки до патенту Україна 2133788
Винахід відноситься до галузі текстильного виробництва і може бути використане при створенні нового обладнання переважно для первинної обробки волокнистого матеріалу, а також на прядильних фабриках для промивання відходів.
Відомий ряд технічних рішень щодо практичного використання НВЧ-енергії для інтенсивної та ефективної обробки різних матеріалів, а також харчових продуктів, обробка волосяного покриву тварин та оперення свійської птиці з антипаразитної обробки вовни домашніх тварин та хутрового звіра (Е. С. Окресс "Застосування енергії понад високих частот у промисловості", т. 2, переклад з англійської, м., Видавництво "Світ", 1971,с. 272).
Відомо пристрій для рідинної обробки текстильних волокон, патент РФ, N 2040612, кл. D 06 B 3/02, 1978, що містить одну або кілька ванн, засіб для подачі миючого агента, виконаного у вигляді перфорованого колектора та систему циркуляції миючого агента. Усередині ванни встановлений перфорований трубопровід U-обраної форми. Дно ванни з'єднане з віброприводом і нахилено у бік руху волокнистого матеріалу.
Волокнистий матеріал за допомогою автоживильника через завантажувальний отвір подається у ванну. За допомогою колектора матеріал замочується і водноволокниста суміш проходить U-подібним трубопроводом, піддаючись періодичним коливанням, що забезпечує швидке просочення волокон миючим агентом і вимивання домішок з вовни.
Недоліки відомого технічного рішення в тому, що засобом транспортування матеріалу є потік рідини, турбуленція якого створює умови для запалювання та сволочення вовни, що знижує розвиненість поверхні волокон і в результатіефективність промивання. Низькочастотні коливання миючого агента сприяють ласуванню вовни і не забезпечують ефективного очищення. Крім того, у вузлі подачі волокнистого матеріалу відсутній засіб дискритизації пучків волокон, що знижує якість промивання, продуктивність обладнання та збільшує витрати миючих засобів, води та тепла.
Найбільш близьким за технічною сутністю є пристрій для прання текстильного матеріалу патент Україна N 2024663, D 06 F 41/00, 1994, що містить пристрій для промивання, виконаний у вигляді камери, всередині якої розташований перфорований барабан з прорізом для завантаження матеріалу; над пристроєм встановлений НВЧ-генератор з блоком живлення та вентилятором, з'єднаним з блоком управління, та систему подачі миючого агента. Блок управління включає магнетрон, вода надходить через отвір кришки камери, НВЧ-енергія через хвилевод розігріває вологий матеріал, камера починає обертатися, здійснюючи процес промивання.
Недоліки пристрою. Не досягається повного використання НВЧ-енергії у зв'язку з тим, що потік променистої енергії зустрічає ряд перешкод у вигляді встановленої перфорації хвилеводу та барабана і, крім того, частина енергії відбивається від дзеркала миючого агента, не досягаючи матеріалу. Частково відокремлені від матеріалу домішки не видаляються негайно, а залишаються в камері до закінчення промивання, що створює умови для дифузії домішок текстильний матеріал. Періодичність процесу промивання знижує якість очищення матеріалу та продуктивність обладнання.
Технічна сутність пропонованого апарату полягає в тому, що забезпечується досить висока ефективність роз'єднання пучків на дрібні комплекси та очищення волокон з використанням поля НВЧ-енергії при високій йогопродуктивності та здійснюється промивання в безперервному режимі з негайним відведенням відокремлених домішок. Це досягається за рахунок того, що апарат має вузол подачі матеріалу, що містить дискритизуючий кардний барабан, наполовину своєї бічної поверхні занурений в миючий агент, при цьому пристрій для промивання виконано у вигляді перфорованого конвеєра, над несучою гілкою якого встановлений з поєднаною системою подачі миючого агента ряд фарсунок, між якими змонтований модуль НВЧ-генератора з хвилеводом, а на виході конвеєра встановлений ряд форсунок, з'єднаний з системою подачі рідини, що прополіскує, причому під несучою гілкою конвеєра встановлена ванна, з'єднана з системою відведення відпрацьованого миючого агента.
Пропонована конструкція апарату малогабаритна, має модульні властивості, створює умови для безперервного та ефективного промивання матеріалу при сукупному впливі на нього механічних, хімічних, фізичних та гідравлічних факторів, що забезпечує високопродуктивну та якісну очистку волокнистого матеріалу при суттєвій економії миючих засобів та енергії.
На фіг. 1 зображено технологічну схему апарату для промивання волокнистого матеріалу.
Апарат включає в себе (фіг. 1) подає конвеєр 1 і форсунки 2, встановлені над бункером, в нижній частині якого встановлений живильний циліндр 3, з можливістю його взаємодії з столиком живлення 4, за робочою гранню столика встановлений дискритизуючий кардний барабан 5 з зубами, нахиленими у бік його обертання, центри циліндра і барабана розташовані на рівні дзеркала миючого агента, під барабаном встановлена соровідбійна призма (на фіг. 1 не позначена); над барабаном розташований знімний лопатевий валик 6 з відбійною призмою 7 під ним інад несучою гілкою перфорованого конвеєра 8. Над несучою гілкою встановлений ряд форсунок 9, блок керування 10, вентилятор 11, блок живлення 12, модуль НВЧ-енергії 13 з хвилеводом 14, розташованим безпосередньо над шаром волокнистого матеріалу; ряди форсунок 15 і 16. За конвеєром розташовані віджимні вали 17 і вивідний конвеєр 18. Перед провідним барабаном 19 конвеєра розташована ванна 20, днище якої з'єднане з трубопроводом 2, що подає рідину в бункер для замочки волокнистого матеріалу. Під несучою гілкою конвеєра розташована 22 ванна, пов'язана з системою відведення відпрацьованого миючого агента. Несуча гілка підтримується поруч гладких валиків 23; під черевом кардного барабана розташований перфорований піддоном 24 у ванні 25.
Працює апарат в такий спосіб. Неочищений волокнистий матеріал, попередньо оброблений, наприклад, на тріпальній машині, за допомогою конвеєра 1 подається в бункер з одночасним замочуванням за допомогою факелів форсунок 2. Волокнистий стовп ущільнюється між циліндром 3 і столиком 4 і подається в зону дії гарнітури барабана пучків волокон з одночасним видаленням деякої частини жиру та жиропоту, а також рослинних та мінеральних домішок із волокнистої маси. Попередньо очищені комплекси волокон проносяться над піддоном 24 через отвори якого видаляються домішки. Знімний валик 6 знімає волокнистий матеріал з барабана 5 і за допомогою призми 7 скидає його на конвеєр 8. У зоні між несучою гілкою конвеєра і форсунки 9 матеріал омивається факелом миючого розчину у зваженому стані за допомогою лопатевого валика, що обертається). Змитий і насичений миючим агентом волокнистий шар надходить у зону дії НВЧ-енергії,утворену між конвеєром і хвилеводом 14, електрично пов'язаного з модулем НВЧ-енергії 13, що живиться від блоку 12 і 11. Блок управління 10 дозволяє регулювати потужність поля НВЧ і встановлювати режим роботи апарату в цілому. Потік енергії від хвилеводу подається на волокнистий шар, який є напівпрозорим для НВЧ-енергії, внаслідок чого поле НВЧ проникає в такий матеріал на значну глибину зі швидкістю близької швидкості світла. Взаємодіючи з матеріалом на атомному та молекулярному рівні, це поле приводить мікрочастинки у збуджений стан, зовнішнім проявом якого є швидке нагрівання волокнистого матеріалу та миючого агента. Під дією тепла та супутніх факторів відбувається розрив зв'язків між волокном та органічними домішками, при цьому в'язкість останніх низько знижується. Частина жирових речовин і жиропоту стікає у ванну 22, а остаточне вимивання домішок здійснюється факелом розчину, що подається форсунками 15. Прополіскування шару волокон забезпечується факелом форсунки 16. Прополіскуючий розчин стікає у ванну 20, оттуда нагнітається у форсунку 2 для замочки волокон (на фіг. 1 напрямок А). Очищений шар волокон конвеєром 8, приводним у рух барабаном 19, подається в жало валів 17 і виводиться з апарату конвеєром 18. Валики 23 виключають провисання несучої гілки конвеєра.
Конструкція апарату забезпечує багатостадійну обробку волокон, що включає операції замочки, інтенсивного розпушення/дискретизації пучків в рідкому середовищі, факельного промивання і факельного полоскання. Крім того, на кожній стадії обробки відокремлені від волокон домішки негайно видаляються з робочої зони, що перевищує ефективність та якість очищення в безперервномутехнологічному циклі за високої продуктивності апарату.
У порівнянні з прототипом пропонований апарат для промивання волокнистого матеріалу має переваги: 1. Досягається висока продуктивність та висока якість очищення від органічних, мінеральних ним рослинних домішок за рахунок високорозвиненої поверхні волокон внаслідок дискретизації пучків у рідкому середовищі, інтенсивної обробки волокон у полі НВЧ, факельного промивання та полоскання.
2. Сукупні дії механічних, фізико-механічних, термічних та гідродинамічних сил дозволяє здійснювати процес промивання за більш низьких значень pH, що призводить до економії хімікатів, води та сприяє збереженню природних властивостей волокон.
3. Виключається ймовірність запалювання та сволочення волокон на всіх стадіях обробки.
4. Створюються умови для антипаразитної обробки волокон у полі НВЧ.
5. Знижується витрата виробничих площ.
6. Знижується енергоємність та металомісткість промивного апарату.
ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
Апарат для промивання волокнистого матеріалу, що містить пристрій для промивання, над яким встановлений НВЧ-генератор з блоком живлення та вентилятором, з'єднаними з блоком управління, і систему подачі миючого агента, який відрізняється тим, що він має вузол подачі матеріалу, що містить дискретизуючий кардний барабан, наполовину своєї бічної поверхні занурений в миючий агент, при цьому пристрій для промивання виконано у вигляді перфорованого конвеєра, над несучою гілкою якого встановлений з'єднаний з системою подачі миючого агента ряд форсунок, між якими змонтований модуль НВЧ-генератора з хвилеводом, а на виході конвеєра встановлений ряд форсунок , з'єднаний з системою подачі рідини, що прополіскує,причому під несучою гілкою конвеєра встановлена ванна, з'єднана з системою відведення відпрацьованого миючого агента.