СПОСОБ КОНТРОЛЯ СУХОГО ОСТАТКА МОЮЩИХ РАСТВОРОВ ПРИ МАШИННОЙ ПРОМЫВКЕ ШЕРСТИ Российский патент 2013 года по МПК G01N15/06 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к первичной обработке шерсти, в частности, к способам контроля сухого остатка моющих растворов при машинной промывке шерсти и может быть использовано при определении степени загрязнения моющих растворов минеральными примесями, смытыми с шерсти, при ее промывке в моечных агрегатах.

Уровень техники

Известен способ определения сухого остатка моющего раствора (см. Денискина Л.Е. Технический анализ производства (в промышленности первичной обработки шерсти): учебник для сред.спец.учебн. заведений. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - С.167), при котором 25 см³ моющего раствора, отобранного из середины ванны, помещают в чашку Петри или фарфоровую чашку, доведенную предварительно до постоянной массы. Раствор выпаривают и в процессе выпаривания следят, чтобы раствор не разбрызгивался. Остаток в чашке высушивают в сушильном шкафу при температуре 105°C до постоянной массы. Сухой остаток моющего раствора в г/дм³ вычисляют по формуле:

С=m₁·1000/v=m₁·40 (г/дм³),

где m₁ - масса сухого остатка в чашке, г;

v - объем моющего раствора, взятого из ванны для анализа (25 см³).

Недостатком известного способа является продолжительность выполнения анализа, составляющая около 7 часов, и, в связи с этим, неприемлемость его в качестве способа технологического контроля.

Известен способ определения плотности моющего раствора по ареометру для контроля степени загрязнения раствора (см. Денискина Л.Е. Технический анализ производства (в промышленности первичной обработки шерсти): учебник для сред.учебн. заведений. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - С.168), включающий отбор моющего раствора из ванны моечного агрегата и размещение его в цилиндре на 500 см³ с доведением до температуры 40°C. После перемешивания раствора в него опускают ареометр со шкалой от 1,000 до 1,080 г/см³ с ценой деления 0,001 г/см³, чтобы он плавал в растворе. По показаниям шкалы ареометра, находящейся на уровне жидкости, определяют плотность моющего раствора в г/см³.

Основным недостатком этого способа, учитывая, что контроль степени загрязнения моющих растворов осуществляется в двух ваннах через каждый час работы моечного агрегата, является необходимость нагревания или охлаждения пробы испытуемого моющего раствора до температуры 40°C, что в производственных условиях работающего предприятия связано с неудобствами и дополнительными потерями времени.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту и принятый авторами за прототип является способ контроля сухого остатка моющих растворов путем сравнения его концентрации с плотностью испытуемых растворов, определяемой с помощью денсиметра (см. Рогачев Н.В. Некоторые вопросы первичной оброаботки шерсти. - М.: Легкая индустрия, 1980. - С.51, 57, 58), включающий контроль сухого остатка в первой и второй ваннах моечного агрегата, опираясь на калибровочный график зависимости сухого остатка от показаний денсиметра. При этом показания денсиметра регистрируют при температуре моющего раствора, доведенной до 40°C, т.к. в соответствии с действующим регламентом промывки шерсти температура моющих растворов в ваннах моечного агрегата составляет 25-55°C.

Раскрытие изобретения

Задачей, решаемой в предлагаемом изобретении, является разработка способа контроля сухого остатка моющих растворов первых двух ванн моечного агрегата при рабочих температурах моющих растворов в ваннах в диапазоне 25-55°С без нагревания или охлаждения испытуемого раствора до температуры 40С°, способствующего повышению эффективности промывки шерсти, а также оперативности технологического контроля процесса машинной промывки шерсти с одновременным снижением расхода моющих средств.

Технический результат, который может быть получен с помощью предлагаемого изобретения, сводится к повышению эффективности промывки шерсти, оперативности технологического контроля процесса машинной промывки шерсти, а также к снижению расхода моющих средств.

Технический результат достигается с помощью способа контроля сухого остатка моющих растворов при машинной промывке шерсти, включающего измерение плотности моющего раствора в ванне, а затем с использованием трехкоординатной номограммы, содержащей семейство параллельных линейных зависимостей плотности моющих растворов от их температуры в координатах: температура - плотность, и вертикально - диагональный график зависимости сухого остатка моющего раствора от плотности раствора в координатах: плотность - сухой остаток путем нахождения точки пересечения температуры и плотности моющего раствора, которую сносят параллельно семейству линейных зависимостей до пересечения с ординатой, имеющей абсциссу 40°C, после чего, используя ординату 40°C как абсциссу плотности моющего раствора, восстанавливают от точки пересечения перпендикуляр к вертикально-диагональному графику, и от точки пересечения с вертикально-диагональным графиком проводят линию, параллельно оси ординат до пересечения с третьей координатой номограммы - сухой остаток моющего раствора - получают величину последнего, причем семейство параллельных линейных зависимостей плотности моющего раствора от температуры раствора строят для ряда фиксированных значений сухого остатка моющих растворов в пределах от 50 до 100 единиц, при этом каждую из линейных зависимостей получают посредством аппроксимации усредненных результатов не менее, чем трехкратного измерения плотности моющего раствора в диапазоне температур раствора 25-52°C, а вертикально-диагональный график получают посредством трансформации известной зависимости плотности моющего раствора от его сухого остатка в зависимость сухого остатка от плотности моющего раствора, причем плотность моющего раствора измеряют в г/см³, а сухой остаток - в г/дм³.

При промывке шерсти в ваннах моечного агрегата накапливается определенное контролируемое количество взвешенных минеральных загрязнений, причем основное удаление минеральных загрязнений с шерсти происходит в первой и второй ваннах. Концентрация минеральных загрязнений в этих ваннах не должна превышать 50-60 и 16-20 г/дм³ соответственно (см. Шерсть. Первичная обработка и рынок. Монография. Под ред. д.э.н. Н.К. Тимошенко.- М.: ВНИИМП РАСХН. - 2000. - С.160-162).

В предлагаемом способе используют устойчивую линейную зависимость плотности моющих растворов от температуры растворов, ρ=f(t°), при сухом остатке моющих растворов в диапазоне 50-100 г/дм³ (см. Сборник научных трудов. Животноводство и кормопроизводство. Ставрополь, изд. СНИИЖК. - 2011. - вып.4. - С.111).

Сущность контроля сухого остатка моющих растворов при машинной промывке шерсти заключается в следующем. Из средней части первой и второй ванн моечного агрегата отбирают пробы моющего раствора и определяют его плотность с погрешностью ±0,001 г/см³. Одновременно термометром с делениями шкалы 0,5°C измеряют температуру в средней части первых двух ванн.

Сухой остаток моющего раствора определяют с помощью разработанной трехкоординатной номограммы (см. чертеж.) с семейством параллельных линейных зависимостей плотности моющих растворов от их температуры в ваннах моечного агрегата для ряда фиксированных значений сухого остатка моющих растворов: 1 - 54,75 г/дм³; 2 - 72,7 г/дм³; 3 - 81,57 г/дм³; 4 - 86,54 г/дм³; 5 - 103,94 г/дм³ и вертикально-диагональным графиком зависимости сухого остатка моющего раствора от плотности моющего раствора при температуре 40°C (см. Шерсть. Первичная обработка и рынок. Монография. Под ред. д.э.н. Н.К.Тимошенко. - М.: ВНИИМП РАСХН, - 2000. - С.160-162).

Краткое описание чертежей

На чертеже дан способ контроля сухого остатка моющих растворов при машинной промывке шерсти, трехкоординатная номограмма (температура моющего раствора в °C; плотность моющего раствора в г/см³; сухой остаток моющего раствора в г/дм³), содержащая семейство параллельных линейных зависимостей плотности моющего раствора от его температуры ρ=f(t°), и вертикально-диагональный график зависимости сухого остатка моющего раствора от его плотности при температуре 40°C.

Осуществление изобретения

Примеры конкретного выполнения способа контроля сухого остатка моющих растворов при машинной промывке шерсти.

Пример. Определение сухого остатка моющего раствора предлагаемым способом осуществляется следующим образом. По измеренным значениям плотности моющего раствора, например денсиметром, и его температуры в ванне находят их общую точку на графике номограммы. Если искомая точка попадает на одну из линий ρ=f (t°), то находят точку пересечения-этой линии с ординатой температуры t°=40°C, и по ней и вертикально-диагональному графику получают значение сухого остатка моющего раствора с заданной плотностью и температурой: при плотности моющего раствора ρ=1,030 г/см³ и температуре - 46°C - точка их пересечения находится на линии 5 (см. фиг.), которая пересекается с ординатой 40°C в точке 5', из которой строят перпендикуляр к вертикально-диагональному графику, от которого перпендикуляр к третьей координате номограммы покажет значение сухого остатка 104,4 г/дм³. Если же искомая точка попадает между линиями ρ=f(t°), то через нее проводят линию, параллельную линиям ρ=f(t°) до пересечения с ординатой температуры t°=40°C, и по ней и вертикально-диагональному графику получают значение содержания сухого остатка в испытуемом моющем растворе: плотность моющего раствора ρ=1,020 г/см³ при температуре раствора в ванне 28°C - точка пересечения полученных координат расположена выше линии 1 и названа 1. Дальнейшая процедура видна из номограммы с результатом значения сухого остатка 60 г/дм³ для измеренных параметров моющего раствора.

Выбор условий определен следующим. Диапазон температур моющих растворов в ваннах моечного агрегата обоснован практикой обеспечения качества мытой шерсти. Увеличение температуры свыше 55°C приводит к свойлачиванию шерсти и, как следствие, к безвозвратной потере части ценнейшего сырья. Промывка при температуре ниже 25°C обуславливает резкое снижение эффективности удаления с шерсти в моющих растворах шерстного жира и минеральных примесей. Нормированный технологическим регламентом промывки шерсти стабильный сухой остаток моющего раствора первой ванны в установившемся режиме должен составлять около 50 г/дм³. Поддержание в моющих растворах сухого остатка менее 40 г/дм³ влечет к перерасходу воды и моющих средств. Превышение содержания сухого остатка в первой ванне свыше 120 г/дм³ приводит к снижению качества мытой шерсти, т.е. шерсть выходит из моечного агрегата с превышением нормированного содержания пыли.

Экспериментальные исследования при разработке заявляемого способа контроля сухого остатка моющих растворов при машинной промывке шерсти (см. Сборник научных трудов. Животноводство и кормопроизводство. Ставрополь, изд. СНИИЖК. 2011. - вып.4. - С.111) в сравнении с известными способами показали возможность сокращения времени выполнения анализа до 5-7 минут, повышения производительности при регистрации ключевого параметра технологического процесса - степени загрязнения моющего раствора, а также сокращения межконтрольных интервалов, т.е. повышения интенсификации и эффективности управления процессом промывки шерсти.

Трехкоординатную номограмму строят для каждого моечного агрегата. Сначала строят семейство зависимостей плотности моющего раствора от его температуры для ряда фиксированных значений сухого остатка моющего раствора, определенных выпариванием проб раствора (см. Денискина Л.Е. Технический анализ производства (в промышленности первичной обработки шерсти): учебник для средн.спец.учебн. заведений. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - С.167). Фиксированные значения сухого остатка принимают в пределах 50-100 г/дм³. Для этого по части взятой из ванны пробы моющего раствора определяют сухой остаток выпариванием, а другую часть взятого из ванны моющего раствора заливают в цилиндр и известным способом (см. Денискина Л.Е. Технический анализ производства (в промышленности первичной обработки шерсти): учебник для средн. спец. учебн. заведений. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - С.168) измеряют плотности моющего раствора при температурах моющего раствора 25; 40; 46; 48, 52°С не менее чем с трехкратной повторностью.

Каждую из линейных зависимостей ρ=f(t°) получают посредством аппроксимации усредненных трехкратных измерений плотности моющего раствора по методу наименьших квадратов с помощью пакета «Анализ данных» в среде Microsoft Excel.

Вертикально-диагональный график получают посредством трансформации известной зависимости плотности моющего раствора от сухого остатка моющего раствора при температуре последнего 40°C (см. Рогачев Н.В. Некоторые вопросы первичной обработки шерсти. - М.: Легкая индустрия, 1980. - С.58) в зависимости сухого остатка от плотности моющего раствора по денсиметру.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Денискина Л.Е. Технический анализ производства (в промышленности первичной обработки шерсти): учебник для сред.учебн. заведений. - М.: Легкая и пищевая промышленность, 1983. - С.167-168.

2. Рогачев Н.В. Некоторые вопросы первичной обработки шерсти. - М.: Легкая индустрия, 1980. - С.51, 57, 58.

3. Шерсть. Первичная обработка и рынок. Монография. Под ред. д.э.н. Н.К. Тимошенко. - М.: ВНИИМП РАСХН. - 2000. - С.160-162.

4. Сборник научных трудов. Животноводство и кормопроизводство. Ставрополь, изд. СНИИЖК, 2011. - вып.4 - C.111.

Изобретение относится к способам контроля степени загрязнения моющих растворов минеральными примесями, смытыми с шерсти, при ее промывке в моечных агрегатах. Способ включает измерение плотности моющего раствора в г/см³ с одновременным измерением температуры испытуемого раствора в ванне моечного агрегата с последующим определением с помощью трехкоординатной номограммы по плотности в г/см³ и температуре в °C сухого остатка моющего раствора в г/дм³. Способ позволяет увеличить производительность при регистрации и контроле сухого остатка моющих растворов, а также сократить межконтрольные интервалы и тем самым повысить интенсивность и эффективность управления технологическим процессом промывки шерсти. Сухой остаток моющего раствора определяют с помощью разработанной трехкоординатной номограммы, скомпонованной из семейства параллельных линейных зависимостей плотности моющих растворов от их температуры в ваннах моечного агрегата для фиксированных значений сухого остатка моющих растворов и графика зависимости сухого остатка моющего раствора от плотности моющего раствора при температуре 40°C. Техническим результатом изобретения является повышение эффективности промывки шерсти, оперативности технологического контроля процесса машинной промывки шерсти, а также снижение расхода моющих средств. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ контроля сухого остатка моющих растворов при машинной промывке шерсти, включающий измерение плотности моющего раствора с последующим определением сухого остатка моющего раствора, отличающийся тем, что дополнительно одновременно производят измерение температуры моющего раствора в ванне, а затем с использованием трехкоординатной номограммы, содержащей семейство параллельных линейных зависимостей плотности моющих растворов от их температуры в координатах: температура - плотность и вертикально - диагональный график зависимости сухого остатка моющего раствора от плотности раствора в координатах: плотность - сухой остаток путем нахождения точки пересечения температуры и плотности моющего раствора, которую сносят параллельно семейству линейных зависимостей до пересечения с ординатой, имеющих абсциссу 40°C, после чего, используя ординату 40°C как абсциссу плотности моющего раствора, восстанавливают от точки пересечения перпендикуляра к вертикально-диагональному графику, и от точки пересечения с вертикально-диагональным графиком проводят линию, параллельно оси ординат до пересечения с третьей координатой номограммы - сухой остаток моющего раствора - получают величину последнего, причем семейство параллельных линейных зависимостей плотности моющего раствора от температуры раствора строят для ряда фиксированных значений сухого остатка моющих растворов в пределах от 50 до 100 единиц, при этом каждую из линейных зависимостей получают посредством аппроксимации усредненных результатов не менее чем трехкратного измерения плотности моющего раствора в диапазоне температур раствора 25-52°C, а вертикально - диагональный график получают посредством трансформации известной зависимости плотности моющего раствора от его сухого остатка в зависимость сухого остатка от плотности моющего раствора.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что плотность моющего раствора измеряют в г/см³, а сухой остаток - в г/дм³.