УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБРАБОТКИ КОТОНИЗИРОВАННОГО ЛЬНЯНОГО ВОЛОКНА

Изобретение касается получения модифицированного льняного волокна для дальнейшего использования в текстильной промышленности.
Известно чесальное устройство для обработки льняного волокна, содержащее расчесывающие барабаны, установленные последовательно с увеличением частоты вращения и плотности гарнитур барабанов. Под первыми двумя барабанами размещены дополнительно рабочие органы, осуществляющие расчесывающее и очищающее воздействие. С целью экономии сырья, выделяющиеся под этими барабанами толстые нерасчесанные и жесткие одревесневшие волокна воздушным потоком, создаваемым конденсором, вновь подаются в питающий слой волокна для повторной обработки. (А.с. 262290 ЧССР, МПК 4 D01B 1/24, D01G 9/06. Чесальное устройство/ A.Doubravski, Z.Suchomel, B.Ondradcer, J.Hancil (ЧССР), заявл. 23.11.87; опубл. 15.06.89, Бюл. №8420-87.Т).
Однако данное устройство не может осуществлять рассортировки волокон на фракции по степени их жесткости с целью повышения равномерности волокон по жесткости внутри каждой фракции и производства котонина с разными заданными прядомыми свойствами.
За прототип принято устройство для обработки льняного волокна, содержащее питающее средство и расчесывающий орган с аэродинамическим съемом, оно снабжено вторым расчесывающим органом, при этом отношение плотности зубьев гарнитуры первого расчесывающего органа к плотности зубьев гарнитуры второго расчесывающего органа выполнено в виде 1:0,4…1, над первым расчесывающим органом за питающим средством установлено дополнительное съемное аэродинамическое средство, образованное сообщающимися конфузорами (Пат. 2348745 Российская Федерация, МПК D01B 5/00; D01G 15/00. Способ обработки льняного волокна и устройство для его реализации / Ларин И.Ю., Капитонов В.В.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Ивановская государственная текстильная академия».- №2007117289/12; заявл. 08.05.2007, опубл. 10.03.2009, Бюл. №7 - 7 с: ил.).
Недостатком описанной полезной модели является недостаточная эффективность очистки волокон от костры и низкий выход волокон мягкой фракции.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение выхода волокон мягкой фракции.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве для обработки котонизированного льняного волокна, содержащем питающее средство и расчесывающие органы в виде барабанов с аэродинамическими средствами съема мягких и жестких волокон, согласно полезной модели, между барабанами размещен дополнительный расчесывающий барабан; аэродинамическое средство съема мягких волокон установлено над первым и дополнительным расчесывающими барабанами, выполнено конфузоровидным, при этом соотношение площадей входного и выходного поперечного сечения средства составляет 3:2, а аэродинамическое средство съема мягких волокон выполнено с одной стороны рабочей поверхностью дополнительного расчесывающего барабана и плоскостью, проходящей через линию пересечения концентрического ограждения дополнительного расчесывающего барабана, с вертикальной плоскостью, проходящей через этого барабана и через линию пересечения концентрического ограждения первого расчесывающего барабана с радиальной плоскостью, соответствующей началу дуги аэродинамического съема, при этом угол, ограничивающий дугу аэродинамического съема, как на первом, так и на дополнительном расчесывающих барабанах составляет 14÷17°.
Технический результат, заключающийся в увеличении выхода волокон мягкой фракции, достигается по следующим причинам:
После обработки питающего слоя в зоне питания остается 15÷40% неразделенных комплексов мягких и жестких волокон. В зоне взаимодействия первого и дополнительного расчесывающих органов неразделенные комплексы подвергаются дальнейшему разделению на отдельные волокна, при этом мягкие волокна углубляются в гарнитуру дополнительного расчесывающего органа, а жесткие остаются при вершине зуба, что позволяет осуществить раздельный съем волокон этих фракций в заявляемом устройстве, в результате чего увеличивается выход волокон мягкой фракции.
На фиг.1 показана технологическая схема заявляемого устройства; на фиг.2 представлена номограмма для расчета длины дуги аэродинамического съема, где R - радиус барабана; n - частота вращения барабана; α - угол, соответствующий дуге аэросъема.
Устройство для обработки котонизированного льняного волокна содержит питающее средство, выполненное из питающего столика 1 и цилиндра 2, три расчесывающих органа 3, 4 и 5, представляющие собой пильчатые барабаны. В нижних ограждениях 6, 7 и 8 выполнены аспирационные ловушки для костры 9, 10 и 11. За барабаном 5 установлено аэродинамическое средство съема жестких волокон 12, выполненное в виде конфузора. Над первым расчесывающим 3 и дополнительным 4 барабанами установлено аэродинамическое средство съема мягких волокон 13, выполненное конфузоровидным. Соотношение площадей входного 14 и выходного 15 поперечного сечения средства съема 13 составляет 3:2. При соотношении площадей поперечного сечения входного и выходного отверстий аэродинамического средства 13 меньшем, чем 3:2, нарастание скорости воздуха по ходу транспортировки волокон уменьшается. В связи с чем аэродинамические силы, действующие на передний и задний кончики волокна, становятся по своей величине более близкими друг к другу, что обуславливает снижение аэродинамического растяжения волокна, оно теряет ориентацию вдоль пневмотранспортирующего канала, волокна начинают переплетаться, образовывать комплексы, в результате чего происходит забивание канала волокном. При соотношении площадей поперечного сечения входного 14 и выходного 15 отверстий аэродинамического средства 13 большем, чем 3:2, высота входного отверстия пневмотранспортирующего канала увеличивается, а вместе с ней и площадь этого отверстия, что приводит к уменьшению скорости воздуха в зонах аэросъема с дополнительного 4 и первого барабанов 3. Снижение скорости воздуха в зоне аэросъема приводит к снижению аэродинамических сил, действующих на волокна во время аэросъема и, следовательно, - неполному съему волокон барабана.
Аэродинамическое средство съема мягких волокон 13, выполненное конфузоровидным, образовано с одной стороны рабочей поверхностью дополнительного расчесывающего барабана 4 и плоскостью 16, проходящей через линию пересечения концентрического ограждения дополнительного расчесывающего барабана 4 с вертикальной плоскостью, проходящей через центр этого барабана и через линию пересечения концентрического ограждения 17 первого расчесывающего барабана 3 с радиальной плоскостью 18, соответствующей началу дуги аэросъема первого расчесывающего барабана 3.
Угол α, ограничивающий дугу аэродинамического съема, составляет 14÷17° (фиг.2). При величине угла, охватывающего дугу аэросъема, меньшего 14°, происходит неполный аэросъем волокон. Лишь часть волокон, попадая в зону аэросъема, перемещается с зубьев гарнитуры в сопутствующий вращению барабана поток, а оставшаяся часть продолжает движение на зубьях, образуя остаточный слой волокон. При величине угла, охватывающего дугу аэросъема, превышающего 17°, дальнейшего увеличения массы снятых с зубьев волокон не происходит, т.к. величина угла в 14÷17°, охватывающего дугу аэросъема, достаточна для полного снятия волокон с зубьев.
Над первым расчесывающим барабаном 3 размещен патрубок 19 подачи мягкой фракции волокон для дальнейшей переработки.
Устройство для обработки котонизированного льняного волокна работает следующим образом.
При подаче питающего волокнистого слоя на гарнитуру первого расчесывающего барабана 3 происходит его утонение, при этом ориентировочно волокнистый слой на поверхности барабана на 60-85% представлен одиночными волокнами. Мягкие волокна углубляются внутрь зубьев гарнитуры первого расчесывающего барабана 3, жесткие волокна - остаются при вершине зубьев гарнитуры, т.е. происходит частичная рассортировка волокон по высоте зуба, при этом высвободившаяся от волокон костра выделяется в аспирационную ловушку 9. Ориентировочно 15÷40% волокон представляют собой неразделенные комплексы, содержащие волокна различной степени жесткости, в связи с чем эта часть волокнистого слоя не может быть рассортирована ввиду наличия сил сцепления между разнородными волокнами.
В зоне взаимодействия первого и дополнительного расчесывающих барабанов 3 и 4 в силу параллельного расположения зубьев гарнитур этих барабанов с увеличивающейся плотностью от первого барабана к последнему, происходит захват передних концов волокон гарнитурой дополнительного барабана 4 и, как следствие, разделение задних концов волокон гарнитурой первого расчесывающего барабана 3. В результате часть комплексов разделяется на отдельные волокна, при этом мягкие волокна под действием сил чесания углубляются в гарнитуру дополнительного барабана 4, а жесткие - остаются при вершине зубьев. Костра, находящаяся внутри неразделенных комплексов, высвобождается и центробежными силами выделяется в аспирационную ловушку 10. При этом скорость воздушного потока, создаваемого в конфузоровидном аэродинамическом средстве съема 13 больше окружной скорости гарнитуры дополнительного расчесывающего барабана 4. В результате чего происходит съем волокон из гарнитуры барабана 4 и их транспортировка к первому расчесывающему барабану 3, где также происходит съем волокон из его гарнитуры.
Далее по ходу вращения дополнительного барабана 4 жесткие волокна и нерасчесаные комплексы, находящиеся на гарнитуре, поступающие в зону взаимодействия второго расчесывающего барабана 5 с дополнительным барабаном 4, где происходит дальнейшее разделение комплексов на отдельные волокна и высвобождение костры. При дальнейшей транспортировке волокнистого слоя, расположенного на поверхности второго расчесывающего барабана 5 происходит выделение костры в аспирационную ловушку 11. А затем происходит съем жесткой фракции волокон аэродинамическим средством съема 12.
Одновременно в процессе работы конфузоровидное аэродинамическое средство съема 13 мягких волокон, расположенное над первым 3 и дополнительным 4 расчесывающими барабанами, осуществляет съем мягких волокон, находящихся в гарнитурах первого 3 и дополнительного 4 расчесывающих барабанов. Подачу воздуха производят через входное отверстие 14 конфузоровидного аэродинамического средства съема 13.
Рассортированное волокно мягкой и жесткой фракций из аэродинамических средств съема 12 и 13 направляется для дальнейшего использования.