УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЖИДКОСТНОЙ ОБРАБОТКИ ВОЛОКНИСТОГО МАТЕРИАЛА Российский патент 1997 года по МПК D06B5/14 

Изобретение относится к текстильной промышленности, в частности к жидкостной обработке волокнистых материалов в аппаратах периодического действия под давлением.

Известно устройство для жидкостной обработки волокнистого материала под давлением, содержащее контейнер, две противоположные стороны которого выполнены перфорированными и который снабжен прокладками, каждая прокладка выполнена из пористого проницаемого материала и расположена с внутренней стороны неперфорированной стенки [1]
Недостатком этого устройства является невозможность осуществить равномерную подпрессовку волокнистого материала при жидкостной обработке. Равномерная подпрессовка волокна необходима для создания равной плотности волокна по всему объему контейнера, что позволяет обеспечивать равномерную подпитку и обработку волокна.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является устройство для жидкостной обработки волокнистого материала с радиальной фильтрацией рабочего раствора. Устройство представляет собой корзину, состоящую из двух соосно расположенных перфорированных обечаек (внешнюю и внутреннюю), жестко соединенных кольцевым дном и крышкой. Плоские дно и крышка не имеют перфорации [2]
Недостатком этих устройств является следующее.

В основном эти устройства предназначены для крашения волокнистого материала. Такая жидкостная обработка не вызывает потерю массы волокнистого материала и соответственно значительной усадки волокна в корзине.

В случае, когда проводится жидкостная обработка природных целлюлозных волокон, например лубяных культур, с целью их химического облагораживания, наблюдается значительная потеря массы волокна (10-40%) в зависимости от типа и сорта волокна. Потеря массы волокна вызвана тем, что для улучшения прядильных свойств волокон лубяных культур необходимо удалить часть нецеллюлозных соединений волокон, которые препятствуют разделению и дроблению крупных комплексов волокон. Отсутствие в известных конструкциях компенсирующих элементов, позволяющих в процессе жидкостной обработки изменять и выравнивать плотность волокна в корзине, приводит к неравномерности химической обработки, к непровару или непробелу, к механической деформации уложенного волокнистого материала в ленте или в массе.

Кроме того, известные методы укладки волокна в ленте в корзины известных конструкций не обеспечивают равномерную первоначальную плотность волокнистого материала по всему объему корзины. Плотность волокнистого материала вдоль внутренней обечайки на 30-50% выше по сравнению с плотностью у наружной перфорированной обечайки.

Задачей данного изобретения является повышение качества обработки материала за счет выравнивания плотности волокнистого материала во всем объеме. Это позволяет, во-первых, обеспечить равномерную радиальную циркуляцию раствора, во-вторых, исключить перепутывание волокнистого материала в ленте, уложенного вблизи наружной обечайки.

Поставленная задача достигается устройством для жидкостной обработки волокнистого материала, представляющим собой корзину, в которой две перфорированные цилиндрические, соосно расположенные внутренняя и внешняя обечайки соединены кольцевыми дном и крышкой. Наружная кольцевая перфорированная обечайка выполнена в виде полого цилиндра, нижним основанием которого является плоское кольцевое дно, жестко соединенное с внутренней перфорированной обечайкой, выполненной также в виде полого цилиндра, на верхнем конце которого имеются кольцевые уступы, куда входят подпружиненные защелки кольцевой крышки. К кольцевой крышке и к кольцевому дну прикреплено по усеченному перфорированному конусу, основания которых обращены к центру емкости.

На чертеже показана схема устройства для жидкостной обработки волокнистого материала.

Устройство содержит корзину, наружная и внутренняя обечайки которой 1 и 3 выполнены в форме пустотелого цилиндра. Нижним основанием наружной обечайки является плоское кольцевое дно 2, которое жестко соединено с внутренней перфорированной обечайкой 3, выполненной в виде полого цилиндра, на верхнем конце которого имеются кольцевые уступы 4, куда входят подпружиненные защелки 5 кольцевой крышки 6. К низу последней прикреплены усеченный перфорированный конус 7. На плоское дно 2 прикреплены усеченный перфорированный конус 8, который является фактическим дном для укладываемого в носитель волокнистого материала. Основания конусов должны быть обращены к центру емкости.

Устройство для жидкостной обработки волокнистого материала работает следующим образом.

Волокно в ленте или массе укладывают между внутренней 3 и внешней 7 обечайками. После заполнения корзины волокном сверху укладывается компенсирующая крышка 6, к которой внизу прикреплен перфорированный конус. Наличие перфорированных конусов 7 и 8 способствует созданию одинаковой плотности волокна как у внутренней, так и у внешней обечаек корзины. Компенсирующая крышка 6 фиксируется тремя пружинными замками-защелками, фиксирующими ее первоначальное положение в корзине. В процессе жидкостной обработки компенсирующая крышка под собственным весом опускается по мере усадки обрабатываемого волокнистого материала и через конус 7 надавливает на уложенный волокнистый материал. Пружинные замки-защелки препятствуют подъему компенсирующей крышки при смене направления циркуляции раствора "к центру". Подпружиненные защелки 5 заходят в кольцевые клиновые уступы (пазы) 4. Количество по высоте таких уступов может быть разным от 3 до 6 в зависимости от рабочего объема корзины, необходимого для равномерной обработки волокна, различного по типу и сорту. Перфорация на конусах позволяет устранить неравномерность обработки волокна возле дна и крышки.

Высота конусов задается, исходя из требования обеспечения равномерной плотности волокна по всему рабочему объему корзины. Она зависит от способа укладки волокна и определяется отношением плотностей уложенного волокна у внутренней и наружных обечаек при плоских дне и крышке корзины.

Форма кольцевых конусов, прикрепленных к дну и крышке, может быть не только конической, но и сферической. При этом центры сфер должны быть обращены к середине корзины.

Для примера приводятся технические характеристики корзины:
Количество волокнистого материала, загружаемого в корзину, кг 250-280
Диаметр наружной обечайки, мм 1500
Диаметр внутренней обечайки, мм 480
Высота корзины, мм 860
Максимальный ход компенсирующей крышки с фиксацией положений, мм 125
Число замков-защелок 3
Рабочий объем корзины, м при положении крышки 1 м 1,35
2 м 1,3
3 м 1,27
4 м 1,23
5 м 1,19
6 м 1,15
Диаметр перфорации, мм 6
Масса компенсирующей крышки, кг 230
В таблице приводятся сравнительные материалы, показывающие эффективность использования предлагаемого устройства по сравнению с прототипом. Эксперименты проводились в аппарате периодического действия АКД. Виды жидкостной обработки были взяты как наиболее часто применяемые на предприятиях льняной отрасли промышленности. При всех вариантах при использовании предлагаемого устройства зафиксировано значительное снижение количества угаров (непробелы, зажгученность, механическая деформация и др.) и увеличение белизны волокна, что характеризует лучшую облагораживаемость волокон в предлагаемой конструкции за счет выравнивания плотности волокна во всем объеме.

Использование: в химической технологии обработки волокнистых материалов в текстильной промышленности, с целью повышения качества обработки за счет выравнивания плотности волокнистого материала во всем объеме. Сущность изобретения: устройство содержит наружную перфорированную обечайку, которая выполнена в виде полого цилиндра, нижним основанием которого является плоское кольцевое дно, жестко соединенное с внутренней перфорированной обечайкой. Последняя выполнена также в виде полого цилиндра, на верхнем конце которого имеются кольцевые уступы, куда входят подпружиненные защелки кольцевой крышки. К кольцевой крышке и к кольцевому дну прикреплено по усеченному перфорированному конусу, основания которых обращены к центру корзины. Положительный эффект: значительно снижается количество угаров, увеличивается белизна. 1 ил., 1 табл.

Устройство для жидкостной обработки волокнистого материала, представляющее собой корзину, состоящую из двух коаксиально расположенных полых цилиндров, наружный из которых имеет плоское кольцевое дно, жестко соединенное с обечайкой внутреннего цилиндра, и установленную на верхнем конце наружного цилиндра кольцевую крышку для уплотнения материала, отличающееся тем, что оно имеет закрепленные соответственно на крышке и дне два перфорированных усеченных конуса, большие основания которых обращены друг к другу, при этом на обечайке внутреннего цилиндра на верхнем конце его установлены кольцевые уступы, а на крышке подпружиненные защелки для взаимодействия с кольцевыми уступами.