СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛУБЯНОГО ВОЛОКНА Российский патент 2018 года по МПК D01B1/14 

Изобретение относится к области первичной обработки лубяных растений, а именно к способам получения лубяного волокна, и может быть использовано для получения волокна из отходов трепания соломы или тресты, преимущественно льняных.

Одним из направлений развития отрасли первичной переработки лубяных культур является разработка экономичных ресурсосберегающих технологий получения волокна.

Ранее предложена упрощенная, в сравнении с традиционной, технология получения короткого льняного волокна [Внуков В.Г. Разработка и исследование технологических параметров дезинтегратора для получения короткого льняного волокна: дисс. канд. техн. наук / Внуков Владимир Геннадьевич. - Кострома: КТИ, 1989]. Она предполагает применение дезинтеграторов и трясильных машин вместо традиционного куделеприготовительного агрегата с обязательной начальной дифференцированной обработкой отходов трепания различного качественного состава. Известно, что при механической обработке льняного сырца на переходах и в первой трети по длине секций трепальной машины выпадает основная масса сорных примесей и большая часть костры [Трифонов В.Г. Количественная и качественная характеристика отходов трепания // Известия вузов. Технология текст, пром-сти. - 1959. - №5(12)]. Их обработка должна производиться при интенсивных воздействиях. Отходы трепания, выпадающие во второй и третьей третях по длине трепальных секций, содержат меньшее количество костры и требуют более мягких режимов обработки. Поскольку дезинтегратор работает по принципу вентилятора и количество воздуха, проходящего через него, составляет 4500-5000 м³/ч, это позволяет отказаться от традиционного элемента системы пневмотранспорта - вентилятора. Материал поступает непосредственно в дезинтегратор, где происходит отделение костры от волокнистых комплексов с последующей подачей через разгрузитель для окончательного разделения на трясильной машине.

Согласно предложенному способу [Внуков В.Г. Разработка и исследование технологических параметров дезинтегратора для получения короткого льняного волокна: дисс. канд. техн. наук / Внуков Владимир Геннадьевич. - Кострома: КТИ, 1989] отходы трепания, выпадающие на переходах и в первой трети обеих трепальных секций трепальной машины, поступают по системе пневмотранспорта в дезинтегратор, обеспечивающий более интенсивную обработку, а отходы трепания, выпавшие во второй и третьей третях обеих трепальных секций трепальной машины, поступают по системе пневмотранспорта в дезинтегратор, обеспечивающий менее интенсивную обработку. Что в итоге позволяет эффективно разделить древесину (костру) и волокно при незначительной поврежденности последнего.

При переработке отходов, полученных из недолежалой тресты, соломы, возможно подключение последовательно работающих дезинтеграторов, что позволяет выбрать необходимое количество воздействий на материал.

Существенным недостатком указанного способа является неравномерность питания дезинтегратора отходами трепания. Это чаще всего вызвано неравномерностью слоя тресты из рулона, поступающей в мяльно-трепальный агрегат, а также забивками и намотами на рабочие органы предыдущих по отношению к трепальной машине машин. Все это является причиной неравномерности выпадения отходов трепания в трепальной машине и приводит к нестабильному питанию дезинтегратора, что оказывает негативное влияние на эффективность его работы и разделение волокна и костры по фракциям.

Известно, что лубяные культуры отличаются гетерогенностью физико-механических свойств стеблей по их длине [см., например, Первичная обработка лубяных волокон. Учебник для студентов вузов текстильной промышленности / В.В. Марков и др. - М.: Легкая индустрия, 1974; Федосова Н.М. Совершенствование методов оценки технологического качества льна и приемов его переработки: монография / Н.М. Федосова, С.М. Вихарев, А.С. Соколов. - Кострома: Изд-во Костром, гос. технол. ун-та, 2013]. Для эффективного нарушения связи волокна с древесиной в разных зонах по длине стеблей требуется применение механических воздействий разной интенсивности. Так, например, для выделения волокна из комлевой части стебля возможно применение механических воздействий меньшей интенсивности в сравнении с обработкой вершинной части стеблей. Поэтому объединение потоков отходов трепания вершинной и комлевой частей стеблей тресты/соломы, имеющих место в указанном способе, нерационально с точки зрения эффективности дальнейшей их переработки и сохранности качества волокнистых комплексов.

Указанный способ по своей сути наиболее близок к заявленному, поэтому выбран в качестве прототипа.

Технической задачей изобретения является разработка способа получения лубяного волокна, обеспечивающего повышение его качества.

Технический результат заявленного изобретения достигается за счет обеспечения постоянной плотности материала, поступающего на обработку, а также создания благоприятных условий для разрушения древесины и очистки волокна от костры с учетом физико-механических свойств исходного сырья.

Суть заявленного способа заключается в следующем.

Образующиеся при трепании комлевой части сырца отходы трепания выпадают под первую трепальную секцию в накопитель, где образуется зона постоянной плотности материала. Из накопителя, в качестве которого может быть установлен, например, бункер-питатель, бункер-накопитель и др., с помощью воздушного потока равномерно формирующийся поток отходов трепания поступает в дезинтегратор. Следует отметить, что режимно-конструктивные параметры дезинтегратора обеспечивают создание воздушного потока, обеспечивающего постоянство формирования и перемещения непрерывного потока отходов трепания, плотность которого обеспечивает необходимую загрузку рабочего объема дезинтегратора. За счет интенсивного скользящего изгиба при взаимодействии фрагментов материала и рабочих кромок гарнитуры, расположенной внутри корпуса дезинтегратора, ударных воздействий и сил инерции происходит разрушение древесины стебля, нарушение связей волокна и древесины, частичное отделение костры от волокна. Под действием аэродинамических сил, возникающих в результате вращения ротора дезинтегратора, материал подается на двухступенчатую очистку. На первом этапе происходит обогащение костроволокнистой смеси за счет удаления костры, свободно содержащейся в массе, основанное на различиях аэродинамических свойств лубяных волокон и костры при взаимодействии со струей воздуха, а также на различии сил инерции различных фракций (волокно, костра) материала, возникающих в процессе его перемещения. На втором этапе осуществляется разделение волокна и костры за счет сил инерции и сил тяжести, возникающих при механических воздействиях, например, встряхивающих. Это позволяет получить лубяное волокно, существенно очищенное от костры.

Отходы трепания, образующиеся при трепании вершинной части сырца, подвергаются аналогичной обработке, но в другом дезинтеграторе.

Различия физико-механических свойств вершинной и комлевой части стебля учитываются путем изменения частоты вращения ротора, а также количества и профиля гарнитуры в дезинтеграторах. То есть данный способ предусматривает дифференциацию процесса обработки - изменение интенсивности обработки материала в соответствии с изменением его физических свойств.

Реализация заявленного способа позволяет получать распушенное, не зажгученное волокно в массе, которое готово к дальнейшей переработке в готовые изделия различного назначения или может быть подвергнуто прессованию для последующего транспортирования потребителям.

Изобретение относится к области первичной обработки лубяных растений, а именно к способам получения лубяного волокна, и может быть использовано для получения волокна из отходов трепания соломы или тресты, преимущественно льняных. Технической задачей изобретения является разработка способа получения лубяного волокна, обеспечивающего повышение его качества. Технический результат заявленного изобретения достигается за счет обеспечения постоянной плотности материала, поступающего на обработку, а также создания благоприятных условий для разрушения древесины и очистки волокна от костры с учетом физико-механических свойств исходного сырья.

Способ получения лубяного волокна, включающий подачу материала в зону обработки, разрушение конструкции стеблей и отделение костры от волокна за счет интенсивного скользящего изгиба-излома, последующее разделение лубяных волокон и костры, отличающийся тем, что подача материала в зону обработки осуществляется под действием воздушного потока с созданием непрерывного потока материала постоянной плотности, а обработка отходов трепания комлевой и вершинной частей стеблей осуществляется раздельно с применением дифференциации процесса, включающей изменение частоты вращения ротора, количества и профиля гарнитуры в дезинтеграторах.