способ компрессионной промывки шерсти лабораторной пробы

Формула изобретения

Способ компрессионной промывки шерсти лабораторной пробы, включающий размещение шерсти в сетчатой камере, помещенной в моечную ванну, с последующей подачей в нее моющего раствора для технологической обработки шерсти, предусматривающей последовательную ее мойку и полоскание в разной повторяемости путем сжатия в камере массы шерсти до определенной плотности и одновременной подачи в нее сжатого воздуха под давлением, отжим обработанной шерсти, ее выгрузку и слив отработанного моющего раствора с сохранением волокна, при этом сжатие в камере массы шерсти до плотности 200 кг/м³ осуществляют многократно с частотой в каждом цикле не более 0,5 Гц, причем после каждого сжатия в массу шерсти для разрыхления и обеспечения ее всплытия подают сжатый воздух под давлением до 50 кПа, а в процессе промывки мойку шерсти проводят в двух повторяемостях с последующим однократным полосканием при каждой обработке рабочим раствором в течение 2 мин и модуле ванны не более 1:20.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к шерстяной промышленности, преимущественно к первичной обработке шерсти, и может быть использовано для промывки шерсти лабораторных проб при определении выхода шерсти в крупнотоварных шерстепроизводящих хозяйствах и посреднических организациях.

При проведении испытаний по определению выхода чистого волокна [1] предусматривается промывка шерсти лабораторных проб с целью удаления из массы немытой шерсти жиропота, минеральных и базовых загрязнений, перевод и удержание их в моющих растворах. При этом технологическая обработка шерсти в водных растворах моющих веществ с заданной, в соответствии с нормативными требованиями, концентрацией [1] включает замочку пробы с последующей ее промывкой путем мойки и полоскания при механическом воздействии на шерсть в каждом рабочем растворе. Время промывки шерсти одной лабораторной пробы в среднем составляет 12-36 минут.

Из уровня развития техники известны способы промывки шерсти лабораторных проб вручную или с помощью машин [1-3]. При проведении испытаний шерсть пробы, отобранной от рунной с сохранением структуры штапеля, размещают в мешочке или сетчатой корзине [1, С.3-4; 2, С.17-25] и подвергают мойке и полосканию в разной повторности в бачках для промывки вручную или в ваннах лабораторных моечных машин. При мойке и полоскании шерсти лабораторной пробы, отобранной из кип режущим пробоотборником [1, 3, 4], по окончании обработки необходимо улавливать волокно путем фильтрования отработанного моющего раствора и флотации фильтрата, что необходимо для обеспечения точности определения выхода чистого волокна. В этих известных способах промывки модуль ванны, под которым понимается отношение массы пробы шерсти к массе моющего рабочего раствора, составляет 1:150-1:450. Частота механического воздействия на шерсть в жидкости для этих способов принята 3,7-5,0 Гц [3, 4]. На промывку одной лабораторной пробы расход воды составляет от 17 дм³ до 60 дм³, моющих средств: соды кальцинированной - 18-90 г, мыла (в пересчете на 100% жирных кислот) - 14-60 г [1, С.2-4; 2, С.17-25].

Существенными недостатками известных способов промывки шерсти лабораторных проб являются длительность процесса промывки, большие затраты водных ресурсов, моющих средств, а также снижение качества мытой шерсти за счет свойлачивания волокна при промывке, что ухудшает ее товарный вид.

Известен способ перемещения материала и одновременной его технологической обработки Гасанова [5], заключающийся в последовательном перемещении обрабатываемого волокнистого материала по трем разделенным шлюзами зонам, в среднюю из которых в поперечном направлении подают рабочий агент под давлением для обработки материала, предварительно осуществив сжатие последнего для увеличения его плотности. При этом сжатый обрабатываемый материал перемещают, сохраняя увеличенную плотность до выхода через шлюз в третью зону. Недостатком способа является низкое качество промывки шерсти, находящейся в уплотненном состоянии в процессе обработки моющим раствором, что не позволяет эффективно удалить из нее загрязнения при прохождении шерсти по трем зонам.

Известен способ стирки матерчатых изделий [6], включающий размещение их в камере с гибкими оболочками и сжатие путем воздействия рабочего давления на оболочки с одновременным пропусканием через толщу материала изделий и подачи на них газа под избыточным давлением. Недостатком этого способа является неравномерное распределение плотности обрабатываемого материала по длине камеры с гибкими оболочками, что неприемлемо для рыхлого материала, каким является промываемая шерсть.

Наиболее близким аналогом является способ промывки шерсти (Обзор зарубежных патентов по первичной обработке шерсти, ЦНИИТЭИ, Москва, 1969, с.7-8), включающий размещение шерсти в сетчатой камере, помещенной в моечную ванну, с последующей подачей в нее моющего раствора для технологической обработки шерсти, предусматривающей последовательную ее мойку и полоскание путем сжатия шерсти до определенной плотности, отжим отработанной шерсти и ее выгрузку.

Техническая задача, решаемая в заявленном изобретении - повышение производительности и эффективности промывки шерсти лабораторной пробы при снижении расхода воды, моющих средств и сохранении качества шерстяного волокна.

Технический результат изобретения, заключающийся в устранении указанных недостатков, в способе компрессионной промывки шерсти лабораторной пробы, включающем размещение шерсти в сетчатой камере, помещенной в моечную ванну, с последующей подачей в нее моющего раствора для технологической обработки шерсти, предусматривающей последовательную ее мойку и полоскание в разной повторяемости путем сжатия в камере массы шерсти до определенной плотности и одновременной подачи в нее сжатого воздуха под давлением, отжим обработанной шерсти, ее выгрузку и слив отработанного моющего раствора с сохранением волокна, достигается тем, что сжатие в камере массы шерсти до плотности 200 кг/м³ осуществляют многократно с частотой в каждом цикле не более 0,5 Гц, причем после каждого сжатия в массу шерсти для разрыхления и обеспечения ее всплытия подают сжатый воздух под давлением до 50 кПа, а в процессе промывки мойку шерсти проводят в двух повторностях с последующим однократным полосканием при каждой обработке рабочим раствором в течение 2 минут и модуле ванны не более 1:20.

Способ компрессионной промывки шерсти лабораторной пробы осуществляют следующим образом.

В соответствии с нормативными технологическими требованиями промывки лабораторных проб шерсти [1] после замочки каждую пробу массой 200 г размещают в сетчатой камере, которую помещают в моечную ванну с последующей подачей в нее моющего раствора при модуле ванны не более 1:20. В течение 2 минут шерсть подвергают мойке путем многократного сжатия в камере массы шерсти с частотой в каждом цикле не более 0,5 Гц. При этом одновременно после каждого сжатия в массу шерсти для разрыхления и обеспечения ее всплытия подают сжатый воздух под давлением до 50 кПа. По окончании процесса первой мойки шерсть отжимают и выгружают из камеры. Отработанный моющий раствор сливают, при этом улавливают волокна и присоединяют их к общей испытуемой массе шерсти. Обработанную таким образом пробу шерсти снова размещают в камере и повторяют аналогично процесс мойки второй раз. Затем аналогичным образом проводят однократно процесс полоскания. При этом концентрацию моющих веществ в моющем рабочем растворе задают в соответствии с режимом технологической обработки [1, С.4; 3, С.8]. Общая продолжительность промывки путем мойки и полоскания составляет 6 минут (без учета времени замочки).

Выбор условий определен следующим.

Многократное сжатие шерсти с изменением ее плотности позволяет наиболее эффективно проводить процесс промывки за счет интенсификации удаления из шерстяного волокна различных загрязнений. Увеличение плотности шерсти до 200 кг/м³ нецелесообразно, так как при этом резко возрастает (в 5-7 раз) время восстановления объема шерсти по сравнению со временем ее сжатия. При этом исключение эффекта свойлачивания волокна достигается при частоте в каждом цикле сжатия (компрессия-декомпрессия) не более 0,5 Гц. Подача сжатого воздуха в массу шерсти одновременно после каждого ее сжатия для разрыхления и обеспечения всплытия под давлением более 50 кПа приводит к нежелательному эффекту, при котором осевшие на дно камеры удаленные примеси загрязнений снова увлекаются моющим раствором и попадают в обработанное волокно. Продолжительность обработки шерсти в каждом рабочем растворе в течение 2 минут в процессе мойки или полоскания является достаточным для обеспечения качества промывки в пределах норм [7] по показателям остаточных нешерстяных компонентов (жира и минеральных примесей). Последнее также достигается при проведении процесса мойки в двух повторностях и однократного полоскания, что, в свою очередь, приводит к сокращению общей продолжительности промывки, снижению расхода воды, моющих средств. А обеспечение модуля ванны не более 1:20 позволяет получить заданный результат качества промывки при максимальном снижении затрат воды и моющих средств.

Экспериментальные исследования при разработке заявляемого способа компрессионной промывки шерсти лабораторной пробы в сравнении с известными способами [1, 3, 4] показали возможность повышения производительности и эффективности промывки шерсти лабораторной пробы при снижении расхода воды, моющих средств. В таблице приведены сравнительные результаты показателей качества промывки мериносовой шерсти лабораторных проб известными и предлагаемым способами.

Таблица.
Наименование показателя	Способ промывки шерсти лабораторной пробы
	известный			предлагаемый
	ГОСТ 30190-2000 [1]	IWTO 19-85 (Е) [3]	AWTA [4]
Массовая доля остаточных нешерстяных компонентов, %:
- жир	0,80	0,89	1,03	0,86
- минеральные примеси	1,68	1,79	2,04	1,39
Выход чистого волокна, %	69,6	70,4	71,5	70,6
Свалянность мытой шерсти, %	5	10-12	13-26	Отсутствует
Расход на 1 лабораторную пробу:
- воды, дм3	17-19	60	60	16
- моющих средств, г/дм 3
- сода кальцинированная	18-28	90	90	8-16
- мыло (на 100% жирных кислот)	14-27	30	60	12-24
Время промывки 1 лабораторной пробы (мойка и полоскание), мин	12-36	12	12	6

Предлагаемый способ при сохранении качества шерстяного волокна позволяет увеличить производительность промывки шерсти лабораторной пробы, отобранной разными методами, в 2-6 раз, сократить расход воды в 1,2-3,4 раза, моющих средств - в 2,3-11,3 раза, снизить свалянность шерсти после промывки на 5-26%.

Список использованных источников

1. ГОСТ 30190-2000. Шерсть немытая. Методы определения выхода чистого волокна: Меж. гос. стандарт. - Введ. впервые 01.09.2000. - Минск: Межгосударственный совет по стандартизации, метрологии и сертификации, 2001. - 12 с.

2. Определение качества немытой шерсти и выхода чистого волокна: Методическое руководство. - М.: Агропромиздат, 1989. - 48 с.

3. IWTO-19-85 (Е) Determination of wool Base and Vegetable Matter Base of Core Samples of Raw Wool. - Boite 13 Rue du Luxembourg 19-21, 1040 Brusseels, Belgium.

4. Specification of wool testing equipment for establishment of wool testing laboratory within the Union of Soviet Socialist Republics: Australian Wool Testing Authority (AWTA). - Australia, 1977 - p.16, Appendix 3, 4.

5. А.с. 1787904 РФ, МПК ⁵ В65G 53/00. - Заявл. 15.02.89; опубл. 15.01.93. - Бюл. №2.

6. А.с. 1837085 РФ, МПК⁵ D06F 15/02. Способ стирки матерчатых изделий и рабочий орган для его осуществления. - Заявл. 27.06.89; опубл. 1993. - Бюл. №32.

7. ГОСТ 25590-83. Шерсть. Нормы остаточных нешерстяных компонентов и влаги в кондиционно-чистой массе: Гос. стандарт. - Введ. впервые 01.07.1983. - М.: Изд-во стандартов, 1983. - 2 с.