Способ снижения липкости волокон клочков хлопка, загрязненного широй и устройство для его осуществления

 

Способ и устройство для снижения липкости клочков хлопка, загрязненных широй, осуществляют путем нагрева этого хлопка з виде тюков (кип) в высокочастотном электрическом или электромагнитном поле до высокой температуры и испарения в значительной мерэ влаги, содержащейся в шире, предпочтителен нагрев хлопка до температур , лежащих в диапазоне кипения воды, 2 с.п., 11 з.п.ф-лы, 2 ил.

. фл -,", "., g(ф .»» . .,»: 1

/»

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РГСПУБЛИК (5() 0 01 G 37/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПА1Е ITHOE

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) 4

»

ОП 1(АНИЕ ИЗОБ РЕТЕНИ

К ПАТЕНТУ.

» (21) 4614398/12 (22) 27.06,89 (46) 15.08.93. Бюл, N 30 (31) Р 3821765.1 (32) 28.06.88 (33) 0Е (71) Машиненфабрик Ритер АГ (CH) (72) Фритц Кнабенханс и Отмар Бахманн (CH) (73) Уашиненфабрик Ритер АГ(CH) (56) Заявка EP f E 196449, кл. D 01 6 37/00, 1986, (54) СПОСОБ СНИЖЕНИЯ ЛИПКОСТИ ВОЛОКОН КЛОЧКОВ ХЛОПКА, ЗАГРЯЗНЕНИзобретение относится к способу снижения липкости волоко клочков хлопка, зегрязненного широй путем нагрева этих клочков хлопка, а также к устройству для осуществления этого способа.

Задачей настоящего изобретения является создание недорогого способа или недорогого устройства, в котором тюки хлопка или, по меньшей мере, большие кипы его, составля1ощие часть тюка, оторвано от собственно процесса изготовления на несколько часов, го меньшей мере, или предпочтительно, на несколько дней или недель, подвергаются такой предварительной обработке, что в значительной мере предотвращается прерывание процесса, связанное с очисткой от ширы и, в частности, без механ ческого повреждения волокон хлопка и без проведения последующей обработки при очень низкой влажности воздуха.

Для решения этой задачи в соответствии со способом согласно изобретению клочки хлопка находящиеся втюках . нггое(Ъ |"ъ ) /,й г 1 (I() i P A (j(i g Q4> "4 с . Ф »»»5

НОГО ШИРОЙ, И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО

ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Способ и устройство для снижения липкости клочков хлопка, загрязненных широй, осуществляют путем нагрева этого хлопка в виде тюков (кип) в высокочастотном электрическом или электромагнитном поле до высокой температуры и испарения в значительной мере влаги, содержащейся в шире, предпочтителен нагрев хлопка до температур, лежгщих в диапазоне кипения воды. 2 с,п., 11 з.п.ф-лы, 2 ил. ваются в высокочастотном электрическом или электромагнитом поле до такой температуры, при которой в значительной мере из нее испаряется вода, предпочтительно нагревать хлопок до температуры в диапазоне температуры кипения воды.

Хотя общеизвестно, что волокна хлопка очень быстро приобретают влажность окружающей среды, совершенно неожиданно было оснаружено, что предварительная обработка тюков хлопка согласно изобретению значительно снижает клейкость ширы.

Далее, совершенно неожиданно было установлено, что обрабатываемые таким образом загрязнения очень медленно снова впитывают влагу из воздуха или волокон, к которым они прилипают, благодаря чему становится возможным предварительно обрабатывать толоки более, чем эа неделю до их применения, благодаря чему не возникает опасность повышенной клейкости при изготовлении пряжи..

1834925

Эта свойсTE)о вызыE)àåòñÿ изменением состояния ширы при темпсратурной абраtii) ) кi

Это изменение свойств происходит, в частности, тогда, когда клочки хлопка подвергаются соответствующему нагреву..

Поле создается, предпочтительно, с противоположных сторон тюка или части тюка и с помощью элементов для создания поля. Таким образом, обеспечивается хорошая глубина проникновения, благодаря чему обеспечивается обработка всего тюка..

Поле может быть высокочастотным электрическим полем, создаваемым между пластинами конденсатора, которые представляютт собой указанные элементы для создания поля. При этом возникает известная проблема изменения параметра конденсатора во время испарения воды, вследствие чего контур колебаний, образованный элементами электрической схемы конденсатора и работающий при вполне определенной частоте (допускаемые частоты устанавливаются законом) имеет склонность к смещению от резонанса. Этому явлению противодействуют в других высокочастотных установках, изменяя расстояние между пластинами, Это в принципе возможно и здесь, предпочтительно при таком расположении, когда один из дополнительных конденсаторов включается параллельно к конденсатору, образова)гному указанными пластинами и тюками хлопка, причем осуществляется подгонка путем изменения регулируемого дополнительного конденсатора. Таким образом, согласно изобретению становится возмох<ным очень быстро и точно подогнать резонансную частоту контура нагрузки, Предпочтительным является способ, при котором поле является электромагнитным полем микроволнового излучателя или нескольких микроволновых излучателей, совместно нагревающих тюков хлопка. Вначале это было несколько неожиданным, потому, что по техническим рассуждениям можно было бы предйоложить, что глубина проникновения ми«poBollH в плотно сжатых хлопковых тюках сравнительно ограничена.

Однако. выяснилось, что эта глубина проникновения при повышении температуры в тюках быстро возрастает, вследствие чего становится возможным равномерный прогрев всего тюка. Этот равномерный прогрев происходит прежде все) о тогда, когда элементы, создающие поле, расположены сбоку тюка и предусмотрены приспособления для многократного отражения в тюки микроволнового излучения. Это расположение улучшает также отклонение паров. возникающих при нагреве, которые поднимаются вверх и могут быть э«страгированы с верхней стороны печи.

Особенность нагрева с помощью микро5 волн заключается также и в том, чта эти микроволны воздействуют на ширу, вследствие чего она приобретает температуру несколько выше, чем температура хлопка.

Благодаря этому обеспечивается очень быс10 трое удаление влаги из загрязнений широй и получается желаемое изменение ее состояния или структуры без нагрева самого хлопка до температуры, при которой создается опасность его загорания. За счет селективного воздействия на загрязнения шири снижается время обработки и требующееся для нее количество энергии, что благоприятно сказывается на экономичности способа или на стоимости установки.

20 Особое проведение способа согласно изобретению характеризуется тем, что газы или воздух, применяемый для охлаждения одного или каждого генератора поля после прохождения через один или каждый генератор, вдувается в печь.с тюками и продувается через него для того, чтобы обеспечить дополнительное высушивание тюка и/или для отвода выделя)ощихся паров. За счет этого поток воздуха, подаваемый для охлажЗ0 дения, используется дважды с двойной целью, причем тепло-, отводимое от микроволн не теряется, а используется для удаления влаги.

Согласно изобретению установлено, З5 что длительность обработки можно выбирать в диапазоне от 5 до 90 мин в зависимости от влажности тюков, причем является предпочтительным применять мощность в пределах от 0,02 до 0,08 квт на 1 кг веса

40 тюка. При средней мощности и средней влажности один тюк может обрабатываться менее, чем за 30 мин. благодаря чему одной печи недостаточно для того, чтобы обрабатывать всю дневную продукцию средней

45 хлопковой прядильни, При такой длительности обработки имеется достаточно времени для того, чтобы гарантировать выделение получающихся паров из тюков. Обработку предпочтительно проводи1ь до тех пор, пока остаточная влажность в хлопке в среднем не достигнет от 4 до 1;ь Н20.

Особая предпочтительная форма выполнения способа согласно изобретению характеризуется тем, что мощность генера55 тора поля в ходе предварительной обработки понижается путем управления или регулировки в соответствии с заданным протеканием или замеряемым протеканием уменьшения влажности. Этот способ позволяет проводить щадящую обработку хлопка, 5

1831926

5(55 и,конамит энергию г режде всего гатому, :,1а из хлопка мажет испаряться влага при пониженном подводе энергии, при этом уменьшается опасность местного перегрева хлопка.

Предпочтительно устройство для осуществления способа характеризующиеся тем, что нагрев тюков осуществляется в печи, н которой генератор поля расположен с г ротивопаложных сторон .тюка, и что предусмотрены средства, осущаствля ащие продувание воздуха через печь.

Предпачтительнь е формы выполнения устройства согласно изобретению следуют из подпунктов.

На фиг,1 схематически изображено устройство согласна первому примеру выполнения, В KQTopof4 т!аки нагpQ нают микраволнами, г1опереч:oe сечение, на фиг.2 — поперечное сечение альтернатиннаго выполнения устройства саггасна изобретению, в котором кипы хлопка могут нагреваться энергией высокой часта1ы.На фиг.1 показано се .ение н вертикальной плоскости через микравалноьу о печь 11, особенно подходящую для того, чтобы обрабатывать отдельнь е тюки 12 хлопка согласно .лзобре-:они.а. CBviB печь имее1 дно

13, левую и прану.о боковые стенки 14 и 15,. верхнюю сторону 16 выполненную н ниде кам:.лна, сужагощегося вверх и переходягцего н патр,. бок 17, заднюю стенку 18, которая нагл дности ради ггаказана штриховой линией на фиг,1, а также дверцу, которая не показана -.;à чертеже, которая шарнирно установлена на одной из боковых стенок 4 или 16 для того, чтобы тюки ма><на было бы загрузить внутрь печи 11. В случае eoGxoдимости задняя стенка может быть ныполиена н ниде дверцы, благодаря чему тюки могут загружа1ься через переднюю стенку, а выгружаться через заднюю, На виде сверху или в горизонтальном поперечном сечении печь имеет квадратную или прямоугольную форму, ее размеры ныораны н соответствии - обычными размерами тюков, но и могут быть выбраны немного меньших размеров, если, чта н принципе является возможным, обрабагынается только часть тюка, например, его половина.

Внутри печи тюк располагается в основном горизонтальна на платформе 19, выполнен-. ной в виде решетки, через которую проникают микроволны таким образом, что нижняя сторона тюка 21 располагается немного выше чем дно 13 печи. Платформа 19 стоит На атдельнь;х ножках 22, между которыми предусмотрены отверстия, которые, однако, не видны на чертеже. Внутренняя полость печи 11 должна быть больше, чем

45 прОС)p lHO)Bo, Зз и лаемае Тгока 1и и/или может имс; l.. Напр(iвл. к)щи:.. /рл-) i! I чтобы тюки не згc!.реlBnI : н пе«и, если л процессе термоабрабатки ани станояя)сл больше по размеру.

Средняя часть дна 13 выполнена н ниде крупноячеистога сита или перфорированной пластины 23, непроницаемой для микpoBoJlH для того, чтобы идущий снизу воздух

24 мог праходи1ь через это сито или эту пластину и через отверстия между ножками

22, Верхняя пластина платформы также al,полнена в виде сита или перфариранBHHoé пластины для того, ".тобы этот воздух имел доступ к тюкам или выделяю.циеся из тюков пары могут проходить через платформу.

Сбоку печи расположены отдельные микроволновые генераторы 25 причем HB чертеже видны лишь четыре таких микроволновых генератора, в частности, два на левой стороне и дна на праной стороне, причем эти микроволновые генераторы расположены друг над другом в двух разных горизонтальных плоскостях, Хотя зто и не показано на чертеже остальные микроволновые генераторы могут быть расположены н плоскостях за или перед плоскостью чертежа на фиг,1, например, таким образом, что vo>

oTpax<ения микраэолн, происходящего l a каждой металлической поверхности, асуп,аствляется выравнивание плотности энергии в тюках. Привод выравнивателей 28 плотности волн служит для лучшего выравнивания плотности энергии внутри тюка.

Отдельные микроволновые генераторы

25 но время работы должны охлаждаться, 1834926

10

55

o1lL1чей; ООЭДУх пРОкзчивзе гсЯ 1е joe3 31 и f"I икрололно1ыс агрегаты. В рассматриваемом

ПРИ "ЛСРЕ ЭIО Г В<1ЗДjt> ПОСЛЕ ОХЛЗЖДЕНИЯ агрегата вду11зстся в сборные трубопроводь1

30, причем эти сборные трубопроводы ведут к воздушной камере под сетчатым дном 23 печи,Таки1л образом, нагретый воздух попадает В печь и служит для дальнейшего подогрева тюков и отвода паров, выделя1ощихся из них во время термообработки, которые сначала поднимаются вверх к пзтрубку 17, а затем отсасыва1отся вентилятором (не показан).

Микроволновые генераторы имеют максимальную выходную мощность около 1,2 квт ка>кдый, что при 12-ти агрегатах и тюках хлопка массой около 220 кг с первоначальным содержанием влаги 6% означает возможность сушки в течение, приблизительно, 14 минут до остаточной влажности 4% Н>0. Если хотят получить более сухой хлопок, например, с 17, остаточной влажностью, продолх<ительность обработки увеличивается, приблизительно, до 35 мин.

Важной является неостаточная влажность в самых тюках, а то, что влажность загрязнений широй, которая вначале может быть значительно выше, чем средняя влажность в тюках, сзмз по себе снижается, что ос"...— бенно благоприятно получается с помощью микроволн, так кзк микооволнОВзя знеогия, предпочтительно абсорбирует воду, содержащуюся в шире. Поэтому можно сказать, что достзто гна сушка хлог.кз до остаточной влажности от 2 до 4,ь для того, чтобы избавиться or избыточной воды из ширы, предположительно вызвать изменение состояния или структуры ее, благодаря чему снижается склонность этих отложений снова впитывать влагу.

В самой печи на отдельных местах смонтированы противопожарные приборы, так назывзе лые сигнализаторы загорания, которые регистрируют возможность загорания и тотчас превращают снабжение энергией микроволновых генераторов, Сигналы этих сигнализаторов в случае необходимости могут применяться для того, чтобы вдувать в печь гасящий газ с целью 5 мгновенного гашения загорания. При применении микроволнового генератора особенно предпочтительным является сразу же прекратить подачу энергии и охладить печь после откл1очения микроволнового генератора, благодаря чему опасность распространения очага загорания путе л подвода тепла становится минимальной.

Другая возможность предварительной обработки целых тюков или кип согласно изоб1ретени10 показана 1га фиг.2 схсмзтическ и. Здссь псчь 3 1 по своему тЗь1 пол нени10 аналоги:нз печи 11 нз фиг.1..Вместо работы миKpoooll новых гснерзторОВ Внутри этОЙ печи предусмотрены две прямоугольные конденса орные пластины 32 и 33, в частности, пластина 32 — параллельно левой боковой стенке 14 печи и пластина 3 параллельно правой боковой стенке печи

15.

Между пластинами и соответствующими сторонами печи установлен высококачественный диэлектрик . В этом примере тюк 12 располо>кен на платформе 35, выполненной в виде решетки и снизу вверх подают поток воздуха для удаления паров, образующихс. во время обработки. Этот поток воздуха может создаваться вентилятором, подкл1оченным через трубопровод к патрубку 36. В этом примере между конденсаторными пластинами 32 и 33 создается высокочастотное электромагнитное поле, которое приводит к нагреву тюка 12, представляющего диэлектрик, имеющий большие потери. При этом в зоне большего содержания влаги, например, в загрязненных широй происходит большое поглощение тепла.

Высокочастотное поле, создается высокочастотным генератором 36, питающим электрической энергией рабочу о цепь, состоящую из индуктивности 37 и конденсатора, образованного пластинами 32 и 33 с тюками . Частота тока питания и, следовател ыю, электрического премешанногополя держиваться в определенных границах в рамках, установленных в целом ряде стран, утвержденных законом норм об ограничении вредных излучений промышленных высокочастоных установок. Обычно в качестве рзбочсй частоты выбирается промышленная частота 27,12 мгп +. 0,6 или в редких случаях 13,56 мгп - 0,05g,.

Так как передача энергии от высокочастотного генератора 36 в рабочую цепь может быть максимальной только тогда, когда сопротивление рабочей цепи соответствует сопротивлени1о генератора, и так как сопротивление рабочей цепи в зависимости от свойств и содержания влаги в тюках 12 изменяется, необходимо обеспечить регулировку рабочей цепи по отношению к высокочастотному генератору во время нагрева, Согласно изобретению это достигается за счет того. что параллельно цепи нагрузки включается дополнительный конденсатор

38. регулирусмый or регулятора 39 через двигатель 40 и промежуточную передачу 41

1834926 для того. ч1обы поддерживать постоянной частоту колебаний цепи нагрузки.

Регулятор 39 содержит в качестве действительного значения ток анода высокочастотого генератора или соответствующее 5 ему значение и выравнивает этот параметр в соответствии с згданным. Если возникают колебания, к двигателю 40 подается сигнал, который через промежуточную передачу 41 до тех пор воздействует на конденсатор, 10 пока снова не будет получено заданное значение.

Во время работы тюк нагревается в вспомогательном электрическом поле между конденсаторными плзстинзми 32 и 33, за 15 счет чего удаляется влага из ширы и онз переводится в нужное состояние.

В этой форме исполнения внутреннее пространство печи доля<но быть также больше, чем тюки или должно иметь направляю- 20 щие. Далее здесь также является предпочтительным использовать тепло, отходящее от высокочастотного генератора в форме нагретого воздушного потока, пропускаемого через печь. 25

Формула изобретения

1. Способ снижения липкости волокон клочков хлопка. загрязненного li!MpoA, содержащий операции помещения хлопковой кипы в устройство; последующую термиче- 30 скую обработку кипы нагревательными элементами устройства, расположенными с внутренней стороны относительно поверхности кипы и обеспечивающими нагрев хлопковых волокон до температуры, лежа- 35 щей в диапазоне кипения воды, с отводом паров путем отсоса из устройства, о т л ич а ю шийся тем, что термическую обработку осуществляют высокочастотным электрическим полем или электромагнитным 40 полем, пронизывающим кипы.

2, Способ по и. 1, отл и ч а ю щий с я тем, что нагревательное поле создают элементами генератора поля, расположенными с противоположных сторон кипы. 45

3, Способ по п.2, о т л и ч à ю шийся тем, что высокочастотное электрическое поле создают пластинами конденсатора.

4. Способ по пп,1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что электромагнитное поле создают 50 микроволновым генератором или несколькими микроволновыми генераторами., 5. Способ по п,4, о т л и ч а ю щ и и с.я тем, что элементы создания поля расположены с боковой поверхности кипы, а пары 55 отводят вверх для их экстрзгирования.

6. Способ по пп 3-4, о т л и ч а ю щ и и с;, тем, что генератор поля охлаждают гзэд;,< или воздухом, который после прохождения через генератор подают в устройство типа печи, несущем кипы, для осуществления дополнительной сушки кипы и/или отвода выделяющихся от кипы паров.

7. Способ по пп.4-6, отличающийся тем, что нагревательные поля пронизывают кипы и проходят через них многократно отраженными.

8, Способ no n.7, отличающийся тем, что кипы обрабатывают полем в течение 10 — 90 мин, предпочтительно около 30 мин, при потреблении мощности 0,02 — 0,08 кВт/кг.

9. Способ по пп.l-б,птл ича ю щи йс я тем, что обработку кипы осуществляют до остаточной влажности в хлопке 4 — 1 д.

10. Способ по пп.l — 6и9, отл ича юшийся тем, что мощность генератора поля в процессе обработки измеряют в соответствии с заданной характеристикой или заданным ходом снижения влажности путем регулирования или управления генератором;

11. Устройство для обработки волокон клочков хлопка, загрязненного широй, содержащее основание для укладки кип хлопка, корпус с нагревательными элементами, расположенными над основанием, и смонтированную в корпусе систему труб, соединенную с отсасывающим устройством для отвода паров от хлопковых кип, о т л и ч а ющ е е с я тем, что корпус выполнен в виде герметичной камеры, а нагревательные элементы — в виде пластин конденсатора. подключенного к источнику высокой частоты, или микроволнового генератора с элементами для выравнивания плотности волн, причем донная часть корпуса выполнена решетчатой для дополнительного подвода воздуха, а труба отвода паров расположенг в потолочной части корпуса.

12. Устройство по п.l l, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что микроволновый генератор снабжен системой охлаждения потоком газа или воздуха и системой для его подачи после подогрева при охлаждении генератора в корпусе с кипами.

l3. Устройство по пп.11 и 12, о т л и ч а ющ е е с я тем, что оно снабжено противопожарным сигнальным средством. отключающим генератор поля при возникновении температур, представляющих опасность загорания.

1834926

Составитель Г,Шишкина

Техрсд M.Моогентал Корректор Т.Вашкович

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2706 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Х-35, Рауаская наб. 4/5