СПОСОБ ПРОМЫВКИ ШЕРСТИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОТИВОТОКА
METHOD OF WOOL SCOURING USING COUNTER FLOW

Изобретение относится к шерстяной промышленности, преимущественно к первичной обработке шерсти, и может быть использовано для промывки шерсти в производственных условиях с использованием противотока моющих растворов.
Процесс промывки партии шерсти осуществляют в моечной машине, состоящей из пяти и более ванн с отжимными валами в конце каждой ванны. Промывка заключается в погружении трепаной немытой шерсти в моющий раствор с последующим продвижением ее вдоль ванны, затем выгрузки и подачи шерсти к отжимным валам. В ходе промывки происходит удаление загрязнений из массы обрабатываемой шерсти и перевод их в моющий раствор с помощью воды и моющих средств. Моющий раствор является накопителем смытых с шерсти загрязнений. Перенасыщение таких загрязнений в моечных ваннах приводит к преждевременному останову машины для ее чистки, вынужденному простою оборудования, кроме этого, ухудшается качество промывки шерсти, нерационально используются моющие растворы, содержащие не полностью отработанные моющие средства, которые сливают в канализацию. Для исключения этих недостатков в процессе промывки используют противоток водных растворов моющих средств, представляющий движение жидкости в моечной машине против хода шерсти. Противоток предназначен для создания в моющем растворе равновесия между концентрацией загрязнений в рабочем растворе и в шерсти. При этом для обновления раствора во всех ваннах из первой ванны необходимо сливать определенное количество отработанного раствора.
3
3
Из уровня развития техники известен способ промывки шерсти с использованием противотока моющих растворов путем непрерывной регулируемой подачи их в каждую предыдущую моечную ванну, начиная с последней, навстречу движению шерсти, при одновременном сливании отработанного моющего раствора первой ванны в канализацию [1, 2] - наиболее близкий аналог. Известный способ широко используется отечественной промышленностью в технологии первичной обработки шерсти. Регулирование противотока заключается в его установлении в соответствии с заданной величиной, предварительно рассчитанной по известным формулам для каждой обрабатываемой партии немытой шерсти с учетом характеристик млечной машины (модуль ванны, концентрация твердых частиц в растворе первой ванны и др.), качества исходного сырья (выход шерсти, содержание минеральных примесей и др.), а также времени включения противотока после заправки машины [1. С.80-81; 2. С.55]. Согласно технологическому регламенту максимально допустимая концентрация твердых частиц в моющем растворе первой ванны должна составлять до 50 г/дм, при достижении которой, соответственно, должен подключаться противоток. Включение противотока в заданное время после заправки машины обеспечивает промывку шерсти без ухудшения ее качественных характеристик. Необходимым условием противотока для поддержания стабилизации концентрации загрязнений является сливание отработанного моющего раствора первой ванны в канализацию. При этом величина расхода сливаемого раствора (м/ч) является количественной характеристикой противотока, установленного в процессе промывки. Однако, как показывает практика, отсутствие контроля этого показателя является существенным недостатком известного способа. Неконтролируемый расход сливаемого раствора не позволяет объективно проводить оценку величины противотока и оперативно регулировать его величину до заданного исходного значения, что, в свою очередь, приводит к снижению эффективности и качества промывки шерсти, а также к увеличению производственных затрат, потребления воды, моющих средств.
Техническая задача, решаемая в заявленном изобретении, -  повышение эффективности промывки шерсти при снижении расхода воды, моющих средств, уменьшении количества канализационных стоков, а также при исключении дополнительных производственных затрат.
3
Технический результат изобретения, заключающийся в устранении указанных недостатков, в способе промывки шерсти с использованием противотока, включающем предварительный расчет и установление в процессе промывки партии шерсти заданной величины противотока моющих растворов с учетом его времени включения в зависимости от технологического режима промывки и качественных характеристик немытой шерсти и его регулирование путем непрерывной подачи моющих растворов в каждую предыдущую моечную ванну, начиная с последней, навстречу движению шерсти, при одновременном сливании отработанного раствора первой ванны в канализацию, достигается следующим образом. Противоток включают при достижении стабилизации концентрации в моющем растворе первой ванны до 50 г/дм, на выходе из слива первой ванны дополнительно осуществляют контроль расхода сливаемого через расходомер отработанного раствора, фиксируя верхний уровень жидкости. Оценку величины противотока, которую, при необходимости, регулируют до заданного значения, проводят, устанавливая по номограмме, полученной по экспериментальным данным зависимостей с учетом выхода шерсти и содержания в ней минеральных примесей, соответствующий зафиксированному уровню стока, расход сливаемого раствора с последующим анализом его соответствия заданной величине противотока. В случае отклонения противотока от заданной величины, осуществляют его регулирование, изменяя в соответствии с номограммой, до необходимого значения верхнего уровня стока сливаемого через расходомер раствора.
Способ промывки шерсти с использованием противотока осуществляют следующим образом.
1
3
3
В соответствии с нормативными технологическими требованиями промывки шерсти [3, 4] предварительно до начала обработки подготовленной партии немытой шерсти определяют путем расчета величину противотока, которая должна быть установлена в процессе промывки, а также определяют время работы моечной машины без противотока после заправки. Для этого по известным в исходном сырье показателям выхода шерсти (В, %) и содержания в ней минеральных примесей (М, %) по графику (фиг.1) устанавливают время включения противотока (t, ч, мин), а по номограмме (фиг.2) определяют верхний уровень (1, 2, …, 7) стока через расходомер сливаемого моющего отработанного раствора первой ванны, соответствующий определенному значению расхода (м/ч), а также соответствующей задаваемой величине противотока (м/ч). В процессе промывки при установленном противотоке дополнительно на выходе из слива первой ванны проводят контроль расхода сливаемого отработанного раствора по его соответствию задаваемой величине. Для этого используют расходомер, дополнительно установленный на выходе из слива первой ванны сливаемого раствора. При истечении жидкости через расходомер фиксируют верхний уровень стока раствора и определяют по номограмме соответствующий ему расход моющего раствора с последующим анализом соответствия расхода заданной величине противотока. В случае отклонения противотока от заданной величины осуществляют его регулирование, изменяя в соответствии с номограммой до необходимого значения верхний уровень стока сливаемого через расходомер раствора. При этом изменение уровня стока осуществляют изменением в противотоке регулируемой подачи воды, моющих средств, моющих растворов в ванны моечной машины в соответствии с технологией промывки шерсти [3, 4] путем открытия и закрытия задвижек на переточных трубах и вентилей подачи растворов в ванны.
3
Номограмму получают известным способом [5] по экспериментальным данным зависимостей расхода сливаемого раствора через расходомер (м/ч) на соответствующем уровне (1, 2, …, 7) его стока с учетом выхода шерсти и содержания в ней минеральных примесей. Аналогичным образом получают и строят график зависимости времени включения противотока.
Выбор условий определен следующим.
Проведение дополнительного контроля величины противотока по расходу сливаемого отработанного моющего раствора первой ванны обусловлено тем, что определение этого показателя на выходе из слива первой ванны позволяет объективно оценить противоток в соответствии с заданной величиной, а в случае его несоответствия провести регулирование.
3
Использование графика и номограммы (фиг.1-2) позволяет ускоренным методом, в сравнении с традиционным расчетным, по косвенному показателю - уровню стока моющего раствора через расходомер легко и быстро определить и оперативно установить в процессе промывки шерсти противоток с характеристиками (время включения, расход отработанного раствора первой ванны) достаточными для обеспечения эффективной промывки шерсти с сохранением ее качественных характеристик. При этом учтены значимые для промывки следующие факторы: содержание минеральных примесей в немытой шерсти с учетом выхода шерсти, а также условие поддержания стабилизации концентрации загрязнений в моющем растворе первой ванны до 50 г/дм.
1
3
3
Пример. Для подготовленной партии немытой шерсти результаты испытаний составили: выход шерсти В=55%, содержание минеральных примесей М=12%. По графику (фиг.1) определяют время работы моечной машины без противотока после заправки (t=3 ч 10 мин). По истечении этого времени необходимо включать противоток, открывая задвижки на переточных трубах моечных ванн и одновременно добавляя воду в последнюю ванну и маточные моющие растворы в предыдущие ванны в соответствии с технологическим режимом промывки шерсти [3]. Наряду с этим, по номограмме (фиг.2) с учетом характеристик обрабатываемой шерсти (В=55%; М=12%) находят величину противотока (2,60 м/ч), из чего следует, что при установлении такого противотока расход сливаемого раствора первой ванны должен составлять 2,60 м/ч, а истечение жидкости через расходомер должно проходить на соответствующем ему верхнем уровне 2. Если верхний уровень стока не соответствует этому значению (например, в процессе промывки был зафиксирован сток на верхнем уровне 1 или 3), то следует провести соответствующее регулирование противотока, изменяя его до уровня 2.
Экспериментальные исследования при разработке заявляемого способа промывки шерсти с использованием противотока в сравнении с известным способом традиционной промывки показали возможность повышения эффективности промывки шерсти с сохранением ее качественных характеристик при снижении в 1,5 раза потребления воды, моющих средств, а также при уменьшении соответственно количества канализационных стоков.
Список источников
1. Рогачев Н.В. Первичная обработка шерсти / Н.В.Рогачев, В.А.Федоров. - М.: Легкая индустрия, 1967. - 328 с.
2. Рогачев Н.В. Некоторые вопросы первичной обработки шерсти / Н.В.Рогачев. - М.: Легкая индустрия, 1980. - 184 с.
3. ОСТ 10 319-2002. Шерсть. Типовой технологический процесс первичной обработки: Отраслевой стандарт / ГНУ СНИИЖК Россельхозакадемии. - Введ. впервые 2003-01-02. - Ставрополь: ГНУ СНИИЖК, 2003. - 39 с.
4. Типовой технологический процесс первичной обработки / ВНИИОК. - Ставрополь, 1989. - 80 с.
5. Рекомендации по улучшению качества промывки шерсти на основе регулирования противотока / ГНУ СНИИЖК Россельхозакадемии. - Ставрополь, 2007. - 25 с.