ПОТОЧНАЯ ЛИНИЯ ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ОТХОДОВ ПЛОСКИХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к текстильной промышленности, а именно к устройствам для разъединения и регенерации отходов плоских текстильных материалов (лоскута ткани, трикотажа, нетканых полотен) с целью повторного их использования в качестве волокнистого сырья при производстве текстильных изделий.
Известна поточная линия для регенерации отходов плоских текстильных материалов [Пат.2223351 Российская Федерация, МПК7 D01G 11/00. Поточная линия для регенерации отходов плоских текстильных материалов / Фролова И.В., Фролов В.Д., Башков А.П., Капустин С.Ю.; заявитель и патентообладатель Ивановская государственная текстильная академия - №2003108988/12; заявл. 31.03.03; опубл. 10.02.04, Бюл.№4. - 3 с.: ил.], содержащая подающий транспортер с валиком с эластичным покрытием, установленным с прижимом к ролику подающего транспортера, узел питания, секцию чесания с барабанами, обтянутыми пильчатой гарнитурой, устройство для формирования волокнистого слоя в виде конденсора.
За прототип принята поточная линия по разволокнению плоских текстильных отходов [Пат.44118 Российская Федерация, МПК7 D01G 11/00. Поточная линия для разволокнения плоских текстильных отходов /Фролова И.В., Фролов В.Д., Башков А.П.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Ивановская государственная текстильная академия» - №2004130671/22; заявл. 20.10.04; опубл. 27.02.05, Бюл. №6. - 5 с.: ил.], содержащая подающий транспортер с валиком с эластичным покрытием, установленным с прижимом к ролику подающего транспортера, узел питания, секцию чесания
с барабанами, обтянутыми пильчатой гарнитурой, устройство для формирования волокнистого слоя в виде конденсора, перед первым узлом питания установлена резальная машина.
Недостатками аналога и прототипа являются низкий процент выхода прядомого волокна, его повышенная повреждаемость и укорочение, недостаточная однородность волокна в его массе за счет применения машин с одинаковыми ударными механическими воздействиями, ухудшение начальных природных свойств - эластичности, геометрических размеров, нестабильность физико-механических свойств - содержания влаги в волокнистом материале, степени зажгученности, повреждаемости, извитости.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение процента выхода прядомого волокна, снижение повреждаемости, значительного укорочения волокон в процессе регенерации и недостаточной однородности волокна, а также сохранение начальных природных свойств -эластичности, геометрических размеров и повышение стабильности физико-механических свойств - содержания влаги в волокнистом материале, степени зажгученности, повреждаемости, извитости.
Указанный технический результат достигается тем, что в поточной линии для регенерации отходов плоских текстильных материалов, содержащей резальную машину, транспортер с валиком с эластичным покрытием, установленным с прижимом к ролику транспортера, узел питания, секцию чесания с барабанами, обтянутыми пильчатой гарнитурой, устройство для формирования волокнистого слоя, согласно полезной модели, транспортер является выводяще-подающим, после устройства для резания текстильных отходов последовательно установлены шерстомойная грабельная барка, первое устройство для формирования волокнистого слоя, выполненное в виде центрифуги непрерывного действия со шнековой выгрузкой, механизм подающего трубопровода с питающими валиками, устройство для регенерации текстильных отходов, второе устройство для формирования волокнистого слоя, выполненное в виде центрифуги
непрерывного действия со шнековой выгрузкой, механизм подающего трубопровода, узел сдвоенного питателя, выполненный в виде двух последовательно расположенных бесхолстовых питателей текстильных машин, причем в первом по ходу продукта питателе установлена обеспыливающая рыхлительная машина, а во втором питателе установлено устройство для питания волокнистым материалом чесальной машины, далее установлено устройство для очистки волокнистых отходов, причем вслед за транспортирующими валиками установлены два приемных барабана, ко второму приемному барабану примыкает узел рабочего барабана с рядом рабочих пар, вслед за устройством для очистки волокнистых отходов последовательно установлены устройство для технологической транспортировки волокна и устройство для аэромеханической рассортировки волокон. Причем шерстомойная грабельная барка содержит барабан для погружения волокнистого материала в моющий раствор, грабельный механизм, механизм выгрузки волокнистого материала из барки, плоское ложное дно, причем между грабельным механизмом и ложным дном установлен ряд свободно вращающихся полых цилиндров разного диаметра, расположенных таким образом, что верхний профиль цилиндров образует синусоидальную кривую, а нижняя часть цилиндров размещена по прямой линии, параллельной ложному дну. Центрифуга непрерывного действия марки ЦХ-750-Ш со шнековой выгрузкой состоит из ротора, имеющего коническую форму, неподвижной воронки, перфорированной корзины, диска с лопастями, а внутри ротора расположен цилиндрический барабан, несущий шнек. Устройство для регенерации текстильных отходов содержит узел питания с транспортером и подающими валиками, узел разрыхления и отводящий транспортер, причем узел питания дополнительно имеет вытяжной прибор, состоящий из двух пар валиков, обтянутых пильчатой гарнитурой, зубья которой наклонены в сторону, противоположную вращению валиков, узел разрыхления представляет собой пустотелый лопастной вал, который расположен внутри коаксиальной по отношению к
нему цилиндрической камеры, снабженной системой автоматического регулирования температуры и влажности воздуха, рабочие лопасти с возможностью регулирования повернуты относительно оси вала и располагаются по винтовой линии, ось вала и цилиндрической камеры располагается под регулируемым углом к горизонтали, внутри вала имеется паропроводящий канал, между лопастями на валу расположены распыляющие форсунки, к паропроводящему каналу через вентиль подсоединен парогенератор с регулируемыми подачей пара и расходом воды, очисткой и возвратом отработанного конденсата, состоящий из бачка с устройством для дозирования подачи воды и соединенного с ним парообразующего резервуара с электронагревателем. Бесхолстовой питатель текстильных машин содержит загрузочное средство, шахту, со средствами обеспыливания на ее стенках и выпускные валы, причем на стенках шахты в верхней, средней и нижней ее частях с обеих сторон смонтированы горизонтальные оси с пластинками, по толщине питателя с обеих его сторон установлены дополнительные стенки, образующие секции, связанные с системой пневмоотсоса. Устройство для очистки волокнистых отходов содержит транспортер с уплотнительным валиком, два последовательно расположенных транспортирующих узла в виде валиков, причем под нижним транспортирующим валиком с возможностью возвратно-поступательного и вращательного перемещения установлен поддерживающе-расчесывающий валик. Устройство для технологической транспортировки волокна содержит вентилятор для подачи смеси, питающее средство и средство сепарации материала, выполненное в виде ряда соосно размещенных сороотделяющих патрубков, причем питающее средство выполнено в виде дискретизирующего барабана, средство сепарации расположено горизонтально, при этом каждый сороотделяющий патрубок выполнен в виде конфузора, а в поперечном сечении имеет форму прямоугольника, геометрические размеры конфузоров выполнены уменьшающимися к выходу
по ходу движения продукта, в местах перехода из одного сороотделяющего патрубка в другой сверху и снизу установлены регулируемые экраны.
Устройство для аэромеханической рассортировки волокон содержит средство для подвода смеси, ограничительные щиты, шарнирно установленные по ходу волокнистой смеси, причем средство для подвода смеси выполнено в виде сопла и установлено с возможностью поворота в вертикальной плоскости, а каждый ограничительный щит снабжен соплом поддува.
Указанный технический результат достигается потому, что за счет применения в поточной линии машин с разными видами воздействия, а также полного отсутствия ударного механического воздействия в процессе регенерации отходов осуществляется последовательно нарастающая комбинированная щадящая эволюционная деформация, обеспечивающая повышение процента выхода прядомого волокна, снижение повреждаемости, значительного укорочения волокон в процессе регенерации и недостаточной однородности волокна, а также сохранение начальных природных свойств - эластичности, геометрических размеров и повышение стабильности физико-механических свойств - содержания влаги в волокнистом материале, степени зажгученности, повреждаемости, извитости.
На черт. представлена технологическая схема поточной линии для регенерации отходов плоских текстильных материалов.
Поточная линия содержит устройство для резания текстильных отходов I, шерстомойную грабельную барку II, узел III центрифуги непрерывного действия марки ЦХ-750-Ш со шнековой выгрузкой и механизма подающего трубопровода с питающими валиками, устройство для регенерации текстильных отходов IV, узел V центрифуги непрерывного действия марки ЦХ-750-Ш со шнековой выгрузкой и механизма подающего трубопровода, узел сдвоенного питателя VI, узел VII последовательно установленных устройства для очистки волокнистых отходов, устройства для технологической транспортировки волокна и устройства для
аэромеханической рассортировки волокон. Устройство для резания текстильных отходов I состоит из подающего транспортера 1 с уплотняющим валиком 2, узла питания, содержащего состоящий из двух пар рифленых валиков 3, вытяжной прибор, к которому непосредственно примыкает наклоненный в сторону ножей питающий столик 4, узлов неподвижного 5 и двух подвижных ножей 6.
Подвижные ножи 6 установлены на барабане 7, питающий столик 4 имеет возможность регулировки угла наклона, а неподвижный нож 5 установлен с возможностью регулировки по двухкоординатной системе, подвижные ножи 6 имеют возможность регулировки и фиксации. Вслед за узлом подвижных ножей 6 установлен выводяще-подающий транспортер 8 с валиком 9 с эластичным покрытием, установленным с прижимом к ролику транспортера.
Шерстомойная грабельная барка II содержит барабан 10 для погружения волокнистого материала в моющий раствор, грабельный механизм 11, механизм выгрузки волокнистого материала из барки 12, плоское ложное дно 13, причем между грабельным механизмом 11 и плоским ложным дном 13 установлен ряд свободно вращающихся полых цилиндров разного диаметра 14, расположенных таким образом, что верхний профиль цилиндров образует синусоидальную кривую 15, а нижняя часть цилиндров размещена по прямой линии, параллельной плоскому ложному дну 13.
Объектом обработки в шерстомойной грабельной барке II являются пучки из волокнистой смеси 16. Траектория 17 движения пучков из волокнистой смеси 16 расположена между грабельным механизмом 11 и рядом свободно вращающихся полых цилиндров разного диаметра 14. После шерстомойной грабельной барки II установлен узел III центрифуги непрерывного действия марки ЦХ-750-Ш со шнековой выгрузкой 18 и механизма подающего трубопровода 19 с питающими валиками 20.
Устройство для регенерации текстильных отходов IV состоит из узла питания, содержащего транспортер 21 с уплотняющим валиком 22 и
расположенный следом за ним по ходу продукта вытяжной прибор 23, представляющий собой две пары расположенных друг над другом валиков, обтянутых пильчатой гарнитурой с более мелким зубом и высотой, но с более высокой вытяжкой между парами валиков, причем зубья наклонены в сторону, противоположную вращению валиков, узла разрыхления, состоящего из пустотелого лопастного вала 24, который расположен внутри коаксиальной по отношению к нему цилиндрической камеры 25, снабженной системой автоматического регулирования температуры и влажности воздуха, рабочие лопасти 26 с возможностью регулирования повернуты относительно оси пустотелого лопастного вала 24 и располагаются по винтовой линии. Ось пустотелого лопастного вала 24 и цилиндрической камеры 25 располагается под регулируемым углом β к горизонтали. Внутри пустотелого лопастного вала 24 имеется паропроводящий канал, между рабочими лопастями 26 на пустотелом лопастном валу 24 расположены распыляющие форсунки 27, затем установлено окно 28 и вслед за ним отводящий конвейер 29. Далее установлен узел V центрифуги непрерывного действия марки ЦХ-750-Ш со шнековой выгрузкой 30 и механизма подающего трубопровода 31.
Узел сдвоенного питателя VI выполнен в виде двух последовательно расположенных бесхолстовых питателей текстильных машин 32 и 33, в первом по ходу продукта питателе 32 установлена обеспыливающая рыхлительная машина 34, а во втором питателе 33 установлено устройство для питания волокнистым материалом чесальной машины 35. Узел VII последовательно установленных устройства для очистки волокнистых отходов, устройства для технологической транспортировки волокна и устройства для аэромеханической рассортировки волокон состоит из устройства для очистки волокнистых отходов, содержащего транспортер 36 с уплотнительным валиком 37, два последовательно расположенных транспортирующих узла в виде валиков 38 и 39, причем под нижним транспортирующим валиком 39 с возможностью возвратно-поступательного и вращательного перемещения установлен поддерживающе-расчесывающий
валик 40, далее установлены два приемных барабана 41 и 42, ко второму приемному барабану 42 примыкает узел рабочего барабана 43 с рядом рабочих пар 44. Устройство для технологической транспортировки волокна содержит питающее средство, выполненное в виде дискретизирующего барабана 45, средство сепарации материала, выполненное в виде ряда соосно размещенных сороотделяющих патрубков 46, 47, 48, причем, средство сепарации расположено горизонтально, при этом каждый сороотделяющий патрубок выполнен в виде конфузора, а в поперечном сечении имеет форму прямоугольника, геометрические размеры конфузоров выполнены уменьшающимися к выходу по ходу движения продукта, в местах перехода из одного сороотделяющего патрубка в другой установлены регулируемые экраны: сверху - 49, снизу - 50. Последний сороотделяющий патрубок 48 имеет открытое сопло 51. Устройство для аэромеханической рассортировки волокон содержит три секции 52, 53 и 54, средство для подвода смеси 51, выполненное в виде сопла и установленное с возможностью поворота в вертикальной плоскости, ограничительные щиты 55 и 56, шарнирно установленные по ходу волокнистой смеси, каждый ограничительный щит снабжен соплом поддува 57 и 58. Из средства для подвода смеси 51 выходит волокновоздушная струя 59. За секциями 52, 53 и 54 по ходу смеси размещено сопло отсоса 60.
Устройство работает следующим образом. Материал (из отходов пряжи или лоскута) поступает на подающий транспортер 1 узла питания и после прохождения уплотняющего валика 2 попадает в вытяжной прибор устройства для резания текстильных отходов I, где за счет разности скоростей двух пар рифленых валиков 3 происходит силовое воздействие зубьев валиков на элемент волокнистой структуры (лоскута из ткани, трикотажа, нетканого материала или пряжи), что способствует начальной деформации волокнистой структуры, во-первых, осыпаемости с краев и ослаблению связей между нитями волокна, преодолению трения за счет допустимой вытяжки для определенного вида тканей и волокон. Это
приводит к ослаблению элементов текстильной структуры и к уменьшению их объемного веса. Затем волокнистый материал с ослабленными связями между структурными элементами поступает под действие регулируемого по двухкоординатной системе неподвижного ножа 5 и двух подвижных ножей 6, где при резке материала с ослабленной структурой и связями с меньшим коэффициентом трения отделяемые отрезки в процессе отделения встряхиваются, в процессе резки материал лежит на питающем столике 4.
Часть элементов осыпается в виде мелких фрагментов.
Вместе с дополнительно ослабленным отрезком волокнистого материала она попадает на выводяще-подающий транспортер 8 с валиком 9 с эластичным покрытием, установленным с прижимом к ролику транспортера, и перемещается к шерстомойной грабельной барке II для гидродинамической очистки и дальнейшей щадящей деформации. С помощью барабана 10 волокнистый материал погружается в моющий раствор.
Этот раствор не только очищает, но и дезинфицирует волокнистый материал, а также значительно снижает коэффициент трения между структурными элементами в процессе деформации при транспортировке грабельным механизмом 11. Пучки из волокнистой смеси 16 движутся по траектории 17 и совершают колебательное движение при протаскивании их по этой траектории грабельным механизмом 11. При протаскивании пучков из волокнистой смеси 16 грабельным механизмом 11 концы пучков осуществляют колебания в гидродинамической среде по выступающим поверхностям ряда свободно вращающихся полых цилиндров разного диаметра 14. Это и обеспечивает щадящую многократную динамическую деформацию в благоприятных гидродинамических условиях скольжения и колебания по выступающим верхним поверхностям ряда свободно вращающихся полых цилиндров разного диаметра 14, которые в комплексе образуют синусоидальную кривую 15, а нижняя часть цилиндров размещена по прямой линии, параллельной плоскому ложному дну 13. Данная технология исключает потери волокон и обеспечивает подачу волокнистой
смеси на следующий этап для технологической обработки, путем механизма выгрузки волокнистого материала из барки 12 в воронку подает промытое сырье в центрифугу непрерывного действия марки ЦХ-750-Ш со шнековой выгрузкой 18 (узел III центрифуги непрерывного действия марки ЦХ-750-Ш со шнековой выгрузкой и механизма подающего трубопровода с питающими валиками), где осуществляется процесс отжима влаги. Далее отжатое сырье с определенным напором поступает в устройство для регенерации текстильных отходов IV через механизм подающего трубопровода 19 с питающими валиками 20 и транспортер 21 с уплотняющим валиком 22 и расположенный следом за ними по ходу продукта вытяжной прибор 23, состоящий из двух пар расположенных друг над другом валиков, обтянутых пильчатой гарнитурой с более мелким зубом и высотой, но с более высокой вытяжкой между парами валиков (не менее 2,5 и более в зависимости от вида волокон и структуры обрабатываемых отходов). Это позволяет получить при разъединении более мелкие и однородные структурные элементы, как по объему, так и по весу, а увлажненный волокнистый материал в процессе вытяжки имеет более низкий коэффициент трения, что усиливает возможности описанного технологического режима. После вытяжного прибора 23 волокнистый материал попадает под воздействие пустотелого лопастного вала 24 с расположенными на нем по винтовой линии рабочими лопастями 26, которые выполняют транспортировку волокнистого материала вдоль пустотелого лопастного вала 24 и осуществляют мягкое воздействие рабочих лопастей 26 с шагом S между рабочими лопастями 26 и зазором λ, между ними и цилиндрической камерой 25, перпендикулярно пустотелому лопастному валу 24, что обеспечивает более равномерное распределение волокнистых комплексов в технологическом пространстве. Эффективность технологии усиливается подачей пара в рабочую зону из пустотелого лопастного вала 24 через встроенные в него распыляющие форсунки 27, пар из которых пронизывает волокнистые структурные комплексы перпендикулярно оси вдоль всего пустотелого лопастного вала 24 вплоть до
окна 28, находящегося на выходе внизу цилиндрической камеры 25, что позволяет выгружать волокнистые комплексы на отводящий конвейер 29.
Отводящий конвейер 29 связан с узлом V центрифуги непрерывного действия марки ЦХ-750-Ш со шнековой выгрузкой 30, аналогичной поз. 18 и механизма подающего трубопровода 31, с той лишь разницей, что технологический режим центрифуги непрерывного действия марки ЦХ-750-Ш со шнековой выгрузкой 30 более интенсивный, связанный с тем, что волокнистые комплексы более мелкие и дальнейшая деформация их требует более сильного механического воздействия в сочетании с интенсивным воздушным потоком. Кроме того, для дальнейшего технологического процесса необходимо более интенсивное обезвоживание.
После центрифуги непрерывного действия марки ЦХ-750-Ш со шнековой выгрузкой 30 однородная волокнистая масса поступает через подающий трубопровод 31 в узел сдвоенного питателя VI, характеризующийся наличием технологического режима с многократным ступенчатым переходом и переработкой волокнистого материала в щадящем режиме. Второй питатель 33 по транспортеру 36 передает значительно деформированную и разъединенную волокнистую смесь в первую зону зажима, представляющую собой уплотнительный валик 37 (узел VII последовательно установленных устройства для очистки волокнистых отходов, устройства для технологической транспортировки волокна и устройства для аэромеханической рассортировки волокон). Далее смесь переходит во вторую зону зажима, которую составляют валики 38, где происходит вытяжка слоя из волокна с предварительным распрямлением и параллелизацией волокон, изменением структуры слоя в целом. Из второй зоны зажима в виде валиков 38 трансформированный слой переходит в третью зону зажима, которую составляют валики 39, где происходит вторичное вытягивание, параллелизация слоя и стабилизация структуры слоя, а также продольная ориентация волокон по ходу технологического процесса.
Ориентированный в горизонтальном направлении слой ложится на поддерживающе-расчесывающий валик 40, позволяющий получить структурные комплексы на уровне 70% отдельных волокон и 30% комплексов из двух до пяти волокон, где на бородку действует колебательное осевое смещение поддерживающе-расчесывающего валика 40. Далее слой поступает на приемный барабан 41, от него волокно передается ко второму приемному барабану 42 и узлу рабочего барабана 43 через ряд рабочих пар 44. Дискретизирующий барабан 45 забирает расчесанное волокно с узла рабочего барабана 43. Волокно транспортируется воздушным потоком и, проходя через ряд соосно размещенных сороотделяющих патрубков 46, 47, и 48, волокновоздушная смесь подвергается тщательной очистке от сорных примесей путем колебательного воздействия. Из средства для подвода смеси 51 волокно рассеивается воздушным потоком.
Регулируемые экраны 49 и 50 способствуют окончательному разъединению комплексов из волокон до элементарных волокон, которые после средства для подвода смеси 51 образуют волокновоздушную струю 59 в узле аэромеханической рассортировки волокон. В секции 52 осаждаются остаточные комплексы из волокон, в секции 53 - короткие непрядомые волокна, а в секции 54 - прядомые волокна.
Для регулирования осаждения волокон по секциям служат ограничительные щиты 55 и 56, шарнирно установленные по ходу волокнистой смеси, с соплами поддува 57 и 58, положение которых регулируется поворотом ограничительных щитов 55 и 56, перемещением сопел поддува 57 и 58 вдоль ограничительных щитов 55 и 56 и величиной давления струи сопла для удержания волокновоздушной струи 59 в стабильно нормальном положении. Плоский воздушный поток, создаваемый соплом поддува 58, отсекает основной поток от пыли и пуха, засасываемых соплом отсоса 60.