СПОСОБ ОБРАБОТКИ ПЕРОПУХОВОГО СЫРЬЯ
METHOD OF PROCESSING DOWN AND FEATHER RAW MATERIAL

Изобретение относится к области легкой промышленности и может быть использовано при переработке перопухового сырья.
Перопуховую смесь, которую используют в качестве наполнителя, например подушек, необходимо предварительно обработать для дезинфекции и уничтожения запаха. Технологический процесс переработки перопухового сырья зависит от вида сырья.
На перопуховых фабриках для мойки перопухового сырья используют импортные или отечественные стиральные вещества, а также для предварительной обработки используют озон как сильный окислитель, который способствует прекращению активности сложных органических веществ белковой природы.
3
Известен способ камерной дезинфекции озоном, в соответствии с которым вещи помещают в герметичную камеру, наполняют камеру озоном, обеспечивают циркуляцию озоно-воздушной смеси, после окончания дезинфекции проводят дегазацию камеры, вещи выгружают, при этом дезинфицируемые вещи выдерживают в камере с концентрацией озона 2 г/м от двух до шести часов при загрузке камеры на 10 м от 40 до 120 кг (см. патент РФ №2279897 «Способ камерной дезинфекции озоном», МПК A61L 2/20, опубл. 20.07.2006 г.).
Недостатком этого способа является недостаточное качество конечного продукта.
Известен также способ обработки перопухового сырья (см. патент РФ №2446830 «Способ обработки перопухового сырья», МПК A61L 9/15, D01B 3/00, опубл. 10.04.2012), при котором перопуховое сырье помещают в герметичную камеру, наполняют камеру озоном, по окончании озонирования проводят вентилирование камеры, перопуховое сырье выгружают. Сырье в герметичной камере размещают в вертикальном положении на стационарных стеллажах, расположенных на высоте 45 см от уровня пола, озонаторы располагают у входа и выхода камеры на высоте 2,5 м от уровня пола, процесс озонирования происходит при температуре 15-35°С, влажности воздуха от 45 до 80% и при концентрации озона в камере 5,8 мг/л в течение 60 мин при загрузке камеры сырьем весом от 3500 до 7200 кг. После окончания процесса озонирования осуществляют напольную вытяжную и приточную вентиляцию в течение 60 мин, после чего производят предварительное обеспыливание сырья, первичную сортировку, мойку с моющими средствами при температуре воды 42°C с последующим многократным прополаскиванием, отжим, покрытие сырья воском, сушку, охлаждение, конечное обеспыливание и сортировку.
Недостатком этого способа является также недостаточное качество конечного сырья.
За прототип изобретения взят способ обработки перопухового сырья, используемый на предприятии «Серафимовская фабрика перопуховых изделий» (см. http//www.spo007.ru), заключающийся в 2-кратном повторении процесса мойки сырья с использованием воды определенной температуры с добавлением порошков на основе поверхостно-активных веществ (ПАВ).
Недостатками этого способа являются недостаточное качество конечного продукта, высокий расход затрачиваемых ресурсов.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение качества конечного продукта, увеличение процента выхода перопухового полуфабриката, экономия затрачиваемых ресурсов.
Для этого перед мойкой предварительно происходит замачивание сырья, мойка сырья включает в себя две стирки по 10 минут при температуре воды 35-42°С в зависимости от вида сырья с промежуточным полосканием, полоскание после мойки проводится в 6 циклов по 6 минут в большом объеме воды, при этом при первом полоскании температура воды 30-35°С, при последующих - 7°С, после двух последних полосканий вода поступает в рециркуляционную емкость для дальнейшего замачивания сырья, в предпоследнее полоскание сырье облагораживается воскосодержащим препаратом, сушка чистого сырья осуществляется при температуре 120°C в течение 30 минут при давлении 2 бар, затем высушенное сырье охлаждается и обеспыливается в течение 10 мин.
Это позволяет повысить качество конечного продукта и повысить процент выхода продукта, экономить электроэнергию.
Ниже схематично представлен процесс мойки перопухового сырья.
Заявленный способ переработки перопухового сырья осуществляют следующим образом. Предварительно происходит замачивание перопухового сырья, вода берется из рециркуляционной емкости, в которую она поступает с двух последних полосканий. Мойка сырья включает в себя две стирки по 10 минут при температуре воды 35-42°C в зависимости от вида сырья с промежуточным полосканием. Стирка производится с добавлением на 1 кг сырья 3,5 г моющего средства производства Pulcra Германия - Foryl FKN. После мойки сырье подвергается многократному полосканию (6 циклов по 6 минут) в большом объеме воды. При первом полоскании температура воды 30-35°C, при последующих - 7°С. После двух последних полосканий вода поступает в рециркуляционную емкость для дальнейшего замачивания сырья. В предпоследнее полоскание сырье облагораживается воскосодержащим препаратом Nicwax (на 1 кг сырья - 1 г «воска»). После полоскания сырье отжимается. Влажность сырья после отжима составляет 40%. Влажное чистое сырье подается по трубопроводу в бункер накопитель и порционно поступает в сушильную камеру. Сушка производится при температуре 120°C в течение 30 минут при давлении 2 бар. Вся вода, используемая при мойке перопухового сырья, отводится через вибросита. Высушенное сырье подается в барабан для охлаждения и обеспыливания. Процесс длится в течение 10 минут, в результате чего отсортировывается ворс. Охлажденное сырье выгружается в чистые мешки.
Результаты испытаний, приведенные в таблицах 1-3, доказывают целесообразность предварительного замачивания. Оно позволяет подготовить сырье к подаче моющих средств, снизить поверхностное натяжение и тем самым более экономно использовать расходные материалы, а именно снизить применение моющих средств с 4 г до 3,5 г на 1 кг сырья, а также снизить энергозатраты на подогрев воды для полосканий (2-6 циклы).
Таблица 1
Зависимости кислородного показателя и мутности водного экстракта от температуры воды полосканий (2-6 циклы) при концентрации моющего средства 4 г на 1 кг сырья без предварительного замачивания.
№
Температура воды полосканий, °C
Кислородный показатель
Мутность водного экстракта, мм
1
35
2,4
500
2
30
2,4
500
3
25
2,4
500
4
20
2,4
500
5
15
2,4
500
6
10
2,8
460
7
7
3,1
420
8
6
3,2
410
В результате исследования оптимальные значения кислородного показателя и мутности водного экстракта при концентрации моющего средства 4 г на 1 кг сырья без предварительного замачивания достигаются при температуре воды полосканий (2-6 циклы), равной 15°С.
Таблица 2
Зависимости кислородного показателя и мутности водного экстракта от температуры воды полосканий (2-6 циклы) при концентрации моющего средства 4 г на 1 кг сырья с предварительным замачиванием
№
Температура воды полосканий, °C
Кислородный показатель
Мутность водного экстракта, мм
1
35
2,4
500
2
30
2,4
500
3
25
2,4
500
4
20
2,4
500
5
15
2,4
500
6
10
2,4
500
7
7
2,4
500
8
6
2,8
460
В результате исследования оптимальные значения кислородного показателя и мутности водного экстракта при концентрации моющего средства 4 г на 1 кг сырья с предварительным замачиванием достигаются при температуре воды полосканий (2-6 циклы), равной 7°С.
Таблица 3
Зависимости кислородного показателя и мутности водного экстракта от концентрации моющего средства при мойке с предварительным замачиванием
№
Количество г моющего средства на 1 кг перопухового сырья
Кислородный показатель
Мутность водного экстракта, мм
1
2,5
8,0
250
2
3,0
6,0
300
3
3,5
2,4
500
4
4,0
2,4
420
5
4,5
2,4
380
В результате исследования оптимальные значения кислородного показателя и мутности водного экстракта достигаются при концентрации моющего средства 3,5 г на 1 кг сырья. В таблице 4 приведены данные кислородного показателя и мутности водного экстракта от температуры воды полосканий (2-6 циклы) при концентрации моющего средства 3,5 г на 1 кг сырья с предварительным замачиванием.
Таблица 4
Зависимости кислородного показателя и мутности водного экстракта от температуры воды полосканий (2-6 циклы) при концентрации моющего средства 3,5 г на 1 кг сырья с предварительным замачиванием
№
Температура воды полосканий, °C
Кислородный показатель
Мутность водного экстракта, мм
1
35
2,4
500
2
30
2,4
500
3
25
2,4
500
4
20
2,4
500
5
15
2,4
500
6
10
2,4
500
7
7
2,4
500
8
6
2,8
460
В результате исследования оптимальные значения кислородного показателя и мутности водного экстракта достигаются при температуре воды полосканий (2-6 циклы,) равной 7°C, при концентрации моющего средства 3,5 г на 1 кг сырья с предварительным замачиванием. В таблице 5 приведены данные зависимости количества нераскрывшихся в процессе мойки пушин на 100 отобранных пушин от температуры воды полосканий (2-6 циклы).
Таблица 5
Зависимость количества нераскрывшихся в процессе мойки пушин на 100 отобранных пушин от температуры воды полосканий (2-6 циклы)
№
Температура воды полосканий, °C
Количество нераскрывшихся в процессе мойки пушин на 100 отобранных пушин
1
35
30
2
30
27
3
25
20
4
20
16
5
15
10
6
10
8
7
7
6
8
6
6
В результате исследования оптимальное значение количества нераскрывшихся в процессе мойки пушин на 100 отобранных пушин достигается при температуре воды полосканий (2-6 циклы), равной 7°С. В таблице 6 приведены данные зависимости показателя упругости перопухового полуфабриката FP от температуры воды полосканий (2-6 циклы).
Таблица 6
Зависимость показателя упругости перопухового полуфабриката FP от температуры воды полосканий (2-6 циклы)
№
Температура полосканий, °C
FP
1
35
580
2
30
590
3
25
630
4
20
650
5
15
680
6
10
700
7
7
720
8
6
720
В результате исследования оптимальное значение упругости перопухового полуфабриката достигаются при температуре воды полосканий (2-6 циклы), равной 7°С.
В таблице 7 приведены данные зависимости кислородного показателя и мутности водного экстракта от количества полосканий.
Таблица 7
Зависимости кислородного показателя и мутности водного экстракта от количества полосканий
№
Количество полосканий
Кислородный показатель
Мутность водного экстракта, мм
1
3
9,1
220
2
4
8,0
250
3
5
5,2
380
4
6
2,4
500
5
7
2,4
500
6
8
2,4
500
В результате исследования оптимальные значения кислородного показателя и мутности водного экстракта достигаются при 6 полосканиях.
Сливы воды двух последних полосканий поступают в рециркуляционную емкость. Вода используется повторно для дальнейшего замачивания последующих партий сырья. Температура воды после двух последних полосканий составляет 10-15°C, что позволяет избежать дополнительного подогрева воды для замачивания и экономить электроэнергию. Вода из рециркуляционной емкости используется на однородное сырье, при смене сырья только в установленном порядке: «гусь-утка-курица». Сохранение энергии, минимизация отходов и экономия воды и моющих средств являются взаимоподдерживающими элементами технологии.
В предпоследнее полоскание сырье облагораживается воскосодержащим препаратом Nicwax (на 1 кг сырья - 1 г «воска»), что повторяет эффект секрета, выделяемого железой птицы. Это позволяет сохранить естественные свойства пера (теплопроводность, упругость, водоотталкивающие свойства), препятствует развитию микроорганизмов.
В таблице 8 приведены данные зависимости показателя упругости 8 перопухового полуфабриката FP от использования препарата Nicwax.
Таблица 8
Зависимость показателя упругости перопухового полуфабриката FP от использования препарата Nicwax
№
Использования препарата Nicwax
FP
1
С использованием Nicwax
780
2
Без использования Nicwax
720
Результаты исследования, приведенные в таблице 8, доказывают целесообразность проведения облагораживания сырья воскосодержащим препаратом Nicwax, которое позволяет повысить упругость перопухового полуфабриката - один из важнейших его показателей качества.
По окончании всех циклов полоскания сырье отжимается. Влажность сырья после отжима составляет 40%. Влажное чистое сырье подается по трубопроводу в бункер-накопитель и порционно поступает в сушильную камеру. Сушка в сушильной камере производится при температуре 120°C в течение 30 минут при давлении 2 бар.
Вся вода, используемая при мойке перопухового сырья, отводится через вибросита. Преимуществом данной установки является применение исключительно механических принципов очистки воды без использования химических реагентов. Многоступенчатая очистка воды при использовании вибросит позволяет максимально отфильтровать перо и перопуховой ворс, что говорит об экологичности использования данной технологии. Отфильтрованные на виброситах перо и перопуховой ворс подвергаются повторной переработке, что позволяет существенно снизить отходы и повысить выход перопухового полуфабриката до 100%.
Высушенное сырье подается в барабан для охлаждения и обеспыливания. Процесс длится в течение 10 минут, в результате чего отсортировывается ворс. Охлажденное до температуры 18-20°C сырье выгружается в чистые мешки.
Результатом данной технологии глубокой промышленной переработки является идеально чистое перопуховое сырье с допустимой влажностью от 10% до 12%, что соответствует требованиям ГОСТ P 30332-95. Изделия перопуховые. Общие технические условия.
Данная последовательность операций промышленной переработки перопухового сырья позволяет повысить качество конечного продукта за счет того, что полностью удаляются остатки моющего средства, загрязненность, микробная обсемененность, о чем свидетельствуют значения кислородного показателя, полностью удаляется запах, сохраняются естественные свойства пера (теплопроводность, упругость, водоотталкивающие свойства), обеспечивается гипоаллергенность сырья. Стерильность сырья достигается за счет установленных оптимальных параметров переработки: температуры воды и количества полосканий, концентрации моющих средств, проведения облагораживания сырья воскосодержащим препаратом Nicwax.
Данный способ является и экологически безопасным, так как не используются такие химические вещества, как формалин и хлорамин, позволяет экономить затрачиваемые ресурсы. Способ доступный и простой в применении.