ЛИНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОЖЕВЕННОГО ПОЛУФАБРИКАТА Советский патент 1995 года по МПК C14C15/00 

Изобретение относится к кожевенной промышленности, и может быть использовано для обработки кожевенного полуфабриката в дубильных и красильно-жировальных цехах.

Целью изобретения является интенсификация дубильных и красильно-жировальных процессов, снижение количества и загрязненности сточных вод, экономии химических материалов.

Линия имеет оборудование для проведения дубильных и красильно-жировальных процессов с сокращенным расходом воды и в неводных средах, например подвесные барабаны, предназначенные для работы при ж.к.0,0-0,3, любой известной конструкции, содержащие элементы, позволяющие более эффективно перемешивать полуфабрикат, например кулаки, а также каркасы, воспринимающие большую часть механических воздействий, кроме того, в цапфу барабана устанавливается устройство, обеспечивающее равномерное распределение эмульсии по внутренней полости барабана.

Линия содержит также установку для получения пен, состоящую из емкости с мешалкой для красильного раствора, мерника, и устройства для получения пены, содержащего воздушную, пузырьковую и диспергирующие камеры, установку для получения эмульсии типа "вода в масле", состоящую из емкости для гидрофильной и гидрофобной фаз, мерников и устройств, позволяющих соблюдать регламент получения эмульсий, в том числе и скорость подачи гидрофильной фазы, а также эмульсатор, состоящий из емкости, снабженной, например, мешалкой и рециркуляционным насосом, перемешивающим фазы по замкнутому контуру.

Для получения стабильных результатов и предотвращения изменения свойств эмульсии и пены в заданном промежутке времени, пены и эмульсии готовятся непосредственно у барабанов в количестве, необходимом на одну загрузку, и поэтому установка для получения пен и установка для получения эмульсии включены в линию для обработки полуфабриката. Использование барабанов, позволяющих равномерно обрабатывать полуфабрикат при ж.к.0,0-0,3, снабженных каркасом и устройством для равномерного распределения эмульсии по внутренней полости барабана, а также и установки для получения пен, установки для получения эмульсии позволяет получить новый положительный эффект по сравнению с аналогичными известными линиями: снижение длительности технологических процессов в 1,7 раза, расхода воды в 3 раза, потерь химматериалов в 4-5 раз, увеличение использования сырья на 3-4%
Обработка полуфабриката на линии позволяет выполнять дубильные и красильно-жировальные процессы совместно в одном барабане в отличие от линии по прототипу, где между дубильными и красильно-жировальными процессами выполняется ряд механических операций: отжим, двоение (при необходимости) раскраивание на элементы (при необходимости), строгание, обрезка краев и бахромы, определение массы кож после строгания.

При этом на линии последовательность выполнения операций изменена: сначала выполняются одновременно крашение-додубливание органическими дубителями в пенах, затем дубление-жирование в эмульсиях.

Сочетание обработок пеной и эмульсией необходимо для сокращения расхода воды на выполнение дубильных и красильно-жировальных процессов. Обработка полуфабриката эмульсиями и пенами в указанной последовательности дает новый технологический эффект повышение качества готовой продукции при минимальном расходе воды.

На фиг. 1 изображена схема линии выработки кож; на фиг.2 и 3 установка для приготовления эмульсии; на фиг.4 подвесной армированный барабан, снабженный устройством для равномерного распределения эмульсии внутри барабана; на фиг. 5 устройство для получения пены; на фиг.6, 7 и 8 пенообразователь; на фиг.9 средство для пенообразования.

Линия для обработки кожевенного полуфабриката содержит последовательно установленные по оду технологического процесса подвесной барабан 1 (фиг.1), устройство 2 для пролежки (например, стеллажи), отжимную проходную машину 3, двоильную машину 4, строгальную проходную или непроходную машину 5; участок 6 для обрезки краев, устройство 7 для взвешивания партии полуфабриката, устройство для проведения дубильных и красильно-жировальных процессов, состоящее из установки 8 для получения пен, установки 9 для приготовления эмульсии и подвесного армированного барабана 10 или барабанов, устройство 11 для пролежки, отжимную проходную машину 12, разводную машину 13.

Установка для приготовления пен содержит одну рабочую емкость 14 с подогревом для смеси раствором красителей и органических дубителей, внутри которой расположена мешалка 15, мерник 16, снабженный измерительной шкалой. Емкость 14 и мерник 16 посредством трубопроводных магистралей 17, 18 соединены с пеногенертором 19. Наполнение мерника 16 осуществляется насосом 20 или сжатым воздухом. Вентили 21, 22 служат для управления процессом получения пены, вентиль 23 для промывки емкости 14. В качестве пеногенератора используются устройства для получения пен. Пеногенеоратор 19 расположен непосредственно на трубопроводной магистрали 18 перед входом в полую ось армированного барабана 10.

Установка 9 для приготовления эмульсии содержит две рабочие емкости 24 и 25 соответственно для гидрофобной фазы эмульсии и для гидрофильной фазы эмульсии (фиг.3). В емкостях 24, 25 расположены мешалки 26, 27. Подогрев фаз эмульсии осуществляется в емкостях-мерниках 28, 29, снабженных измерительной шкалой. Обе емкости 24, 25 посредством трубопроводных магистралей 30-35 соединены с эмульсатором 36, внутри которого расположена мешалка 37. Эмульсатор 36 посредством трубопроводных магистралей 38, 39 соединен с рециркуляционным насосом 40.

Наполнение мерников 28, 29 осуществляется, например, насосами 41, 42 или сжатым воздухом. На магистрали 35, соединяющей мерник 29 для гидрофильной фазы с эмульсатором 36 установлен дроссель 43, представляющий собой шайбу с калибровочным отверстием для регулировки скорости истекания гидрофильной фазы. Вентили 44-49 служат для управления процессом приготовления и подачи эмульсии, вентили 50-52 используются для промывки емкостей 24, 25 и эмульсатора 36.

Подвесной армированный барабан 10 (фиг.4) состоит из следующих основных узлов: деревянной бочки 53, приводного диска 54, тормозного диска 55, стяжек 56, рам 57, опор 58, привода 59 и патрубка 60. Приводной 54 и тормозной 55 диски устанавливаются на днищах бочки 53 и крепятся к ним при помощи болтов. Патрубки 60 устанавливают внутри цапфы тормозного 55 и приводного 54 дисков и служат для подачи горячего воздуха и эмульсий внутрь подвесного армированного барабана. В патрубке 60 закрепляется устройство 61 для равномерного распределения эмульсии по внутренней поверхности барабана, представляющее собой разбрызгивающую головку, выполненную в виде трубы, один конец которой заглушен наконечником, выполненным в виде полусферы с отверстиями, а другой имеет средство для присоединения к магистрали, идущей от эмульсатора к подвесному армированному барабану.

В подвесном барабане для жидкостной обработки кож, содержащем цилиндрическую обечайку, охватывающие ее дугообразные элементы, днища, металлический каркас, состоящий из продольных стяжек, соединенных с торцовыми рамами, каждая из которых закреплена на соответствующем днище, для увеличения срока его службы продольные стяжки имеют П-образную форму, средние части продольных стяжек расположены на поверхности обечайки, а крайние снабжены пазами, обращены к центру барабана, жестко соединены с выполненными из отдельных секций дугообразными элементами, установленными с возможностью регулирования по секторам, и шарнирно соединены с торцевыми рамами посредством болтов со сферической головкой, размещенных на средней части продольной стяжки, и двух клиньев, один из которых жестко закреплен на торцовой раме, а второй размещен в пазу крайней части продольной стяжки с возможностью взаимодействия с клиновой поверхностью первого.

Устройство для получения пены содержит кольцевой коллектор 62 ввода газа, расположенный вокруг камеры 63 предварительного пенообразования с перфорированными стенками (отверстия 64). Камера 63 на входе снабжена осевым патрубком 65 подачи жидкости, а на выходе размещена камера 66 диспергирования. В камере 66 диспергирования размещен слой 67 дисперсного материала, в качестве которого могут быть использованы сетки, дробь, песок.

Коллектор 62 соединен с патрубком 68 ввода газа. На наружной поверхности камеры 63 предварительного пенообразования с возможностью продольного перемещения установлена цилиндрическая заслонка 69. Перемещение заслонки производится с помощью штоков 70.

Устройство работает следующим образом.

В качестве пенообразующей жидкости используют, например, водный раствор "Превоцелла" 3%-ной концентрации, который подают по патрубку 65. Подаваемый из коллектора 62 воздух, проходя через отверстия 64 камеры 63 предварительного пенообразования, выдувает из пенообразующей жидкости пузыри, которые затем поступают в камеру 66 диспергирования.

В случае использования пакета сеток грубодисперсная пена смачивает их образуя пленку жидкости на поверхности сеток. Воздух, захваченный пузырями, проходя через смоченные пленкой жидкости сетки, образует монодисперсную систему с размером пузырьков, который определяется размером ячеек пакета сеток. Перемещением заслонки 69 осуществляют подачу воздуха в разные зоны камеры 63, чем регулируют толщину пленки пузырей и свойства пены.

Устройство для получения пены (вариант II) содержит кольцевой коллектор 71 подачи газа, установленный вокруг камеры 72 предварительного пенообразования, стенки которой выполнены перфорированными (отверстия 73). Камера 72 снабжена осевым патрубком 74 подачи жидкости, напротив которого с возможностью осевого перемещения размещен экран 75, форма которого может быть различной. Перемещение экрана осуществляется с помощью штоков 76. Устройство имеет камеру 77 диспергирования, в которой размещен пакет пластин 78 с находящимися между ними скребками 79, закрепленными на стержне 80 с помощью гаек 81.

Пластины 78 установлены на стержне 82, имеющем возможность поворачиваться вокруг оси камеры 77 диспергирования посредством рукоятки 83, жестко сидящей на стержне 82. Пластины 78 имеют отверстия, которые при соединении пластин в пакет образуют каналы 84, по которым отводится пена. Необходимое расстояние между пластинами устанавливается с помощью шайб 85.

Стержни 80, 82 установлены в крышке 86, причем стержень 82 установлен с возможностью поворота, а стержень 80 крепится жестко. Крышка 86 имеет отверстия для отвода образующейся пены, совмещенные с каналами 84 пакета пластин 78, и отверстия 87 для крепления крышки к камере диспергирования с помощью болтов 88. Газ подают в коллектор 71 через патрубок 89.

Устройство работает следующим образом.

Пенообразующая жидкость под давлением через патрубок 74 поступает в камеру 72, ударяясь об экран 75, распыляется и отбрасывается на внутреннюю перфорированную поверхность этой камеры, где поступающим из коллектора 71 воздухом образуются пленки жидкости. Полученные пленки поступают на пакет пластин 78 и диспергируются в плоских капиллярах газом, находящимся между пленками жидкости, образуя пену. Плоские капилляры образованы пакетом пластин. Пена отводится из устройства по каналам 84 внутри пакета пластин, которые образованы отверстиями в пластинах. Экспериментально установлено, что при использовании пенообразующей жидкости, содержащей органический дубитель и краситель для получения пены с помощью устройства, в плоских капиллярах отлагается охлаждающаяся масса органического дубителя и красителя, что затрудняет дальнейшую эксплуатацию устройства. Поворотом рукоятки 83 осуществляется очистка пластин скребками 79 без разборки устройства. После этого устройство готово к дальнейшей эксплуатации.

При перемещении экрана вдоль камеры 72 от места подачи жидкости к диспергирующей камере свойства пены улучшаются и имеют оптимум при расположении экрана на расстоянии 20 мм от входного отверстия жидкости.

Линия обработки кожевенного полуфабриката работает следующим образом.

Голье после отмочно-зольных процессов загружается в барабан 1, в котором выполняют процессы обеззоливания, мягчения, пикелевания, предварительной обработки дубителем. Затем хромированный полуфабрикат выгружают и выстилают на стеллажи 2 для пролежки. После пролежки полуфабрикат отжимают на отжимной проходной машине 3, двоят на двоильной машине 4, строгают на строгальной машине 5 и обрезают края на участке 6. Из строганного полуфабриката формируют партию, массу которой определяют с помощью устройства 7 для взвешивания. Взвешенную партию полуфабриката загружают в армированный барабан 10. Одновременно с помощью установки 8 для приготовления пен и установки 9 для приготовления эмульсии готовят пены для выполнения крашения-додубливания органическими дубителями и эмульсии для выполнения дубления жирования.

Установка 8 для приготовления пен работает следующим образом.

Из емкости 14, содержащей смесь растворов красителей и органических дубителей с помощью насоса 20, открыв вентиль 21, по трубопроводной магистрали 17 перекачивают в мерник 16 расчетный объем рабочего раствора, соответствующий ж.к.0,25-0,3. Открыв вентиль 22, раствор подают по трубопроводной магистрали 18 в пеногенератор 19. Образующаяся пена сразу поступает во вращающийся армированный барабан 10. Обработка полуфабриката пеной выполняется при постоянном вращении подвесного армированного барабана 10 с решетчатой крышкой в течение 30-40 мин. По окончании решетчатая крышка заменяется обычной и в подвесной армированный барабан 10 подается эмульсия.

Установка 9 для приготовления эмульсии работает следующим образом.

Из емкости для гидрофобной фазы 24 с помощью насоса 41 и мерника 28 перекачивают расчетное количество жиров и ПАВ в эмульсатор 36 и включают насос 40 для перемешивания. Затем из емкости для гидрофильной фазы 25 с помощью насоса 42 в мерник 29 перекачивают расчетное количество гидрофильной фазы. Затем гидрофильную фазу, открыв вентиль 47, через дроссель 43 с определенной скоростью подают в эмульсатор при постоянном перемешивании в течение 15-30 мин. Дроссель 43 представляет собой шайбу с калибровочным отверстием для регулировки скорости истечения гидрофильной фазы. С увеличением диаметра отверстия повышается скорость подачи гидрофильной фазы, при этом устойчивость эмульсии падает и наоборот. Таким образом, изменяя диаметр можно регулировать свойства эмульсии, которые зависят от вида обрабатываемого полуфабриката. После окончания подачи гидрофильной фаз перемешивание продолжают в течение 5-10 мин. Открыв вентиль 52, отбирают пробу эмульсии для определения ее свойств. Затем готовую эмульсию, открыв вентиль 49, подают в армированный барабан 10. Полуфабрикат обрабатывают в течение 1,0-1,5 ч при постоянном вращении.

Конструктивные особенности армированного барабана позволяют обрабатывать партию полуфабриката массой до 2000 кг при ж.к. 0,0-0,3. В этом же барабане выполняют процессы нейтрализации.

По окончании обработки полуфабрикат выстилают на стеллажи для пролежки, отжимают на отжимной машине 12, разводят на разводной машине 13, обрезают края и бахрому и направляют в сушильное отделение.

Допускается двоение полуфабриката выполнять после процесса золения перед обеззоливанием. Тогда в барабан 1 загружают голье после двоения, а после обеззоливания, мягчения, пикелевания, хромирования, пролежки, отжима двоение не выполняют.

Линия по достигаемой цели сравнивалась с линией по обработке кожевенного полуфабриката по прототипу.

Сравнительные технико-экономические показатели представлены в таблице.

Как видно из таблицы, обработка кожевенного полуфабриката на линии позволяет уменьшить длительность технологических процессов в 1,7 раза сократить расход воды в 3 раза, уменьшить загрязненность сточных вод солями хрома в 4,7 раза, уменьшить расход сырья на 100 м² кож на 25 кг.

Линия разработана для отработки кож для верха обуви. Совмещенное выполнение технологических процессов в эмульсиях и пенах позволяет увеличить равномерность и интенсивность окрашивания кож для верха обуви улучшить органолептические свойства полуфабриката.

Изобретение относится к кожевенной промышленности и может быть использовано при выполнении дубильных и красильно-жировальных процессов в производстве кож для верха обуви, подкладочных кож и спилка, и позволяет осуществить интесификацию дубильных и красильно-жировальных процессов, снижение расхода воды, количества и загрязненности сточных вод, экономию химических материалов. Линия для обработки кожевенного полуфабриката дополнительно содержит установку для получения пен, установку для получения эмульсии, расположенные рядом с подвесным армированным барабаном для проведения дубления и жирования. Установка для получения эмульсий содержит емкости с подогревом мешалками для гидрофобной и гидрофильной фаз, снабженные мерниками, соединенные с эмульсатором. Эмульсатор выполнен в виде дополнительной емкости с подогревом и мешалкой, снабженной насосом для интенсивного движения смешиваемых материалов. При этом трубопроводная магистраль, соединяющая эмульсатор с мерником для гидрофильной фазы, содержит дроссель для регулирования скорости ее подачи в эмульсатор. Установка для получения пен содержит емкость с подогревом и мешалкой для смеси растворов красителей и органических дубителей, снабженную мерником, соединенным с пеногенератором. 3 з. п. ф-лы, 9 ил.

1. ЛИНИЯ ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОЖЕВЕННОГО ПОЛУФАБРИКАТА, содержащая последовательно установленные по ходу технологического процесса барабан для предварительной жидкостной обработки, отжимную, двоильную и строгальную машины, устройство для взвешивания партии полуфабриката, барабан для проведения дубильных и последубильных процессов, отжимную, разводную машину и сушилку, отличающаяся тем, что, с целью интенсификации процессов дубления, повышения качества кож и жирования, снижения количества и загрязненности сточных вод, она дополнительно содержит установку для получения эмульсии рабочих материалов и установку для получения пен рабочих материалов, при этом барабан для проведения дубильных и последубильных процессов выполнен подвесным, армированным и расположен на полой оси, который связан посредством трубопроводной и запорной арматуры с установкой для получения пен рабочих материалов с обеими установками. 2. Линия по п.1, отличающаяся тем, что установка для получения эмульсии рабочих материалов содержит емкости с подогревом и мешалками для гидрофильной и гидрофобной фаз эмульсии рабочих материалов, снабженные мерниками, и эмульгатор, содержащий дополнительную емкость с подогревом и мешалкой и имеющую насос для интенсивного движения смешиваемых рабочих материалов, соединенный посредством трубопроводной и запорной арматуры с емкостями для гидрофильной и гидрофобной фаз эмульсии рабочих материалов, при этом трубопроводная магистраль, соединяющая эмульсатор с мерником для гидрофильной фазы, имеет дроссель для регулирования ее подачи в эмульсатор. 3. Линия по п.1, отличающаяся тем, что установка для получения пен рабочих материалов имеет пеногенератор, расположенный непосредственно на трубопроводной магистрали перед входом в полую ось армированного барабана. 4. Линия по п.1, отличающаяся тем, что в подвесном армированном барабане для проведения дубильных и последубильных процессов расположено средство для равномерного распределения эмульсии рабочих материалов по внутренней поверхности барабана, выполненное в виде трубы с разбрызгивающей головкой, один конец которой заглушен наконечником в виде полусферы с отверстиями, а другой соединен с магистралью, идущей от эмульсатора к подвесному армированному барабану.