Влияние импульсного ИК-излучения на процесс сушки и качество волокна хлопка-сырца

Effect of pulsed IR radiation in the drying process and the quality

of cotton fiber Rakhmatov G. (Republic of Uzbekistan) Влияние импульсного ИК-излучения на процесс сушки и качество

волокна хлопка-сырца Рахматов Г. Р.

Рахматов Гуломжон Рахмонбердиевич /Rakhmatov Gulomjon - старший научный

сотрудник-исследователь, Ферганский государственный университет, г. Фергана, Республика Узбекистан

Аннотация: в статье приведены результаты исследования сушки хлопка-сырца с помощью импульсного инфракрасного (ИК) излучения. В зависимости от сорта хлопчатника С-6524 в течение 2 минут влажность снизилась на 1+2,2 % от первоначальной.

Abstract: the article actuation of cotton drying impulskogo study using infrared (IR) radiation. Depending on the variety of cotton-6524 C for 2 minutes the humidity decreased to 1 + 2,2% of the original value.

Ключевые слова: функциональная керамика, инфракрасное излучение, хлопковое волокно. Keywords: functional ceramics, infrared radiation, cotton fiber.

Ежегодно во всем мире изготавливается около 20 млн тонн хлопка-сырца. В результате получают примерно 6,5-7% млн тонн хлопкового волокна. Для переработки требуется 8-10 месяцев в году. Поэтому качественное хранение и переработка хлопка-сырца являются основными факторами. При переработке хлопка-сырца для получения более эффективного и качественного волокна их влажность должна быть в пределах 8-9% [1, с. 12]. Обычно, первый сорт хлопка-сырца имеет 9-11% влажности. Поэтому перед джинированием необходимо влажность хлопка-сырца уменьшить до 8-9%. В настоящее время на применяемых на хлопкоперерабатывающих заводах сушильных барабанах типа 2СБ-10, СБТ, СБО при сушке волокна высшего качества снижаются характеристики некоторых величин. В результате в последующих технологических процессах сортность волокна на 25% снижается из-за механического воздействия, растрачивается много энергии, теряется цвет волокна, а также происходит скручивание волокна, ухудшается микроструктура волокна.

В процессе сушки хлопка-сырца его температура несколько повышается, сырец иссушается, что приведет к ухудшению технологического свойства волокна. Если при сушке хлопка-сырца температура повысится, то теряется много влаги, что приводит к разрыву каждого волокна. Каждый сорт хлопка-сырца имеет свою специфику к физическим факторам. Волокно имеет механически связанную влажность, которая легко испаряется из площади поверхности как из свободной поверхности жидкости. Движение влаги и механизм испарения воды от семян зависит от уровня взаимодействующих факторов.

Выбор режима сушки сырца сильно зависит от следующих показателей: цвет, длина волокна, от типа механического повреждения и др. При сушке хлопка-сырца нужно выбрать правильный режим сушки. При неправильной сушке наблюдается обрыв волокна, уменьшение его длины, в результате снижается качество волокна [2, с. 96].

Сушка влажных материалов не только тепловой - технический процесс, но и является технологическим процессом, в котором изменяются свойства сырца, в частности улучшаются его природные свойства. Процесс сушки является взаимосвязанным и одновременно происходящими комплексным процессом, который вмещает в себя теплопередачу материалу от сушильного агента и передачу влажности обратно сушильному агенту, т.е. влага материалов в результате теплообмена перемещается в направлении, противоположном потоку влажного тепла.

В настоящее время сушка хлопка-сырца осуществляется природным газом, керосином и углеводородным топливом с участием атмосферного воздуха. Нами в процессе сушки было использовано инфракрасное излучение на основе функциональной керамики, в результате чего произошло сокращение времени сушки, значительно улучшилось качество продукта, увеличилась эффективность процесса [3, а 11; 4, а 13]. Для этого была разработана установка, на которой в течение нескольких лет была произведена сушка хлопка-сырца с использованием инфракрасного излучения на основе функциональной керамики [5, а 185].

При проведении эксперимента нами были использованы первый и второй сорта хлопка-сырца типа С-6524, с влажностью 10,5% и 12,4%, выращенные в условиях Ферганской долины. Образцы хлопка-сырца сушили при режиме 600С в течение 2 минут. Выявили, что влажность за это время снизилась соответственно до 9,7% и 11,4%. Высушенный хлопок -сырец очистили на приборе ЛКМ-2, а на аппарате 1111В было произведено отделение волокна. Качество волокна определили в лаборатории «КАЧЕСТВА». Результат анализа волокна приведен в таблице 1.

Таблица 1. Качество хлопкового волокна под воздействием инфракрасных лучей на основе функциональной керамики

№

min 1.13 0.93 81.9 5.0 34.3 12.3 4.2 76.5 8.4

max 1.15 0.95 83.4 6.0 36.1 13.0 4.3 79.5 9.4

сред 1.14 0.94 82.6 5.5 35.2 12.6 4.25 78.0 8.9

Использованная в эксперименте кварцевая трубка с нихромовой спиралью и диаметром 10 мм, имеет покрытие 20-40 микрон функциональной керамики. В результате инфракрасного излучения на длине волны 16 мкм и импульсе 10 мк.сек был получен хороший показатель по качеству волокна. На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы: в 2 раза уменьшится затрата электроэнергии; исключено использование жидкого топлива; экономическая эффективность увеличивается в 4-5 раз; технология значительно упрощается.

Литература

1. Шайхов Э. Т., Нормухамедов Н. и др. Пахтачилик. Ташкент: Мехнат, 1990. 284 с.

2. Эгамбердиев А. Э., Ибрагимов Ш. И., Амантурдиев А. Б. Fyза селекцияси, уругчилиги ва биологияси. Ташкент.: Наука, 2009. 128 с.

3. Rakhimov R. Патент США № US 6, 251, 306 B1. Дата регистрации 26.06.01. Infrared radiation emitting ceramic material.

4. Хакимов Й. Т., Кодиркулов У. и др. Инфракрасные лучи сушки хлопка--сырца // Научный вестник ФерГУ, 2009. № 4. C. 13-15.

5. Rakhmatov G. R. Installation of the IR dryer of raw cotton // European Science Review. Vienna. Austria, 2016. № 5-6. C. 185-186.