зажгученность волокнистых связей частицы хлопка

ЗАЖГУЧЕННОСТЬ ВОЛОКНИСТЫХ СВЯЗЕЙ ЧАСТИЦЫ
ХЛОПКА-СЫРЦА ПРИ ПЕРВИЧНОЙ ЕГО ПЕРЕРАБОТКЕ
Иброгимов Х.И., Нуров М.Э., Курбонов Б.Д., Газиева С.А.,
Исматов И.А., Давлатов О.Ш.
Таджикский технический университет им. Академика М.С. Осими
Аннотация: На основе проведенных теоретических и экспериментальных исследований
выявлены
основные
недостатки
технологического
процесса
очистки
хлопка-сырца
приводящие к снижению качественных показателей получаемого продукта. Предложены
рациональные схемы совершенствования технологического процесса очистки хлопкасырца.
Ключевые слова: Хлопок-сырец, очистительные машины, влажность и засоренность
хлопка-сырца, классификация пороков.
Abstract: Based on the theoretical and experimental studies revealed major shortcomings
technological process of clearing cotton leading to a decrease of quality indicators of the resulting
product. The rational scheme to improve technological process of clearing of cotton was suggested.
Keywords: Cotton, cleaning machines, humidity and weediness of cotton, classification of vices.
Введение и постановление задачи
Основой конкурентоспособности в современных условиях является
снижение энергоемкости и повышение качества продукции.
Значительный рост требований к качеству хлопка-сырца и продуктов его
переработки, ставит большие задачи перед хлопкоочистительной отрасли по
совершенствованию
технологического
процесса
его
переработки,
в
зависимости от селекционного и промышленного сортов, вида сбора, района
произрастания, широкого диапазона влажности и засоренности.
В последние годы в хлопкоочистительной промышленности из-за
нарушений
технологии
переработки
хлопка-сырца
на
хлопкозаводах,
поступления материала с повышенной исходной влажностью и высокой
засоренностью вырабатывается волокно невысокого качества.
Во многих случаях хлопкозаводы поставляют потребителю хлопковое
волокно с повышенной зажгученностью и содержанием мелкого сора.
В связи с этим исследование качественных показателей волокна новых
сортов хлопка конкурентоспособном на мировом рынке по показателям внешнего
вида, и с минимальным содержанием технологических пороков и сора в волокне
является актуальной задачей.
Зажгученность волокон – крайне нежелательный технологический порок,
образуемый в волокне при первичной обработке хлопка, который трудно
отделяются, и переходит в пряжу.
Образование
зажгученности
хлопка-сырца
по
технологическим
процессам рассмотрено в работах [1, 2, 3, 4]. Под зажгученностью хлопкасырца подразумеваются плотно скрученные и спутанные между собой две
или несколько взаимосвязаннных частиц (летучек), трудно растаскиваемые
руками.
При
проведении
исследований
по
изучению
зажгученности
принимают за основу методику, предложенную ЦНИИХпромом, согласно
которой зажгученность хлопка-сырца определяется по содержанию жгутиков
и комбинированных жгутиков в хлопковом волокне.
Авторы работы [2], посвящённой выбору оптимальных параметров
очистителей длинноволокнистого хлопка, пришли к выводу, что отличительной
особенностью длинноволокнистого хлопка-сырца является его способность к
зажгучиванию или его малая подверженность воздействию вращающихся
рабочих органов технологических машин.
По
результатам
исследований
была
классифицирована
степени
зажгученности хлопка на следующие группы:
1. Слабозажгученный (жгутообразное сцепление между отдельными летучками
только начинается).
2. Среднезажгученный (две или несколько летучек сцеплены между собой
жгутами, но легко разъединяются).
3. Сильнозажгученный (наличие гирлянд разнообразной формы и величины,
переплетённых между собой в виде плотных жгутов).
В работе предложено [1] определять степень зажгученности по усилиям,
необходимым для растаскивания жгутиков, и использовать для оценки
показатель “А” отношение усилия растаскивания Р к массе клочка G, т.е.
P
A ,
G
(1)
Развивая эту гипотезу, автором работы [3] предложено ввести в формулу
(1) коэффициент К, учитывающий указанные факторы.
В этом случае формула примет вид
A
KP
,
G
(2)
Коэффициент K можно представить как произведение ряда частных
коэффициентов, т.е.
К = К1 · К2 · К3· ... ·Кп
Коэффициент, учитывающий влажность хлопка-сырца, был принят за
единицу. Исходя из этого и с учётом разрывных характеристик волокон в
зависимости от сортов хлопка, автором данной работы определены значения
показателя степени зажгученности для всех сортов хлопка-сырца.
На
основе
результатов
исследования
по
выявлению
степени
зажгученности длинноволокнистого хлопка после машины СОЦ автор
предлагает выделять следующие группы хлопка-сырца:
1 – легкозажгученный, А = 0 - 30 Н; 2 – среднезажгученный, А = 31- 60 Н;
3 – сильнозажгученный, А = 61 Н и выше.
Автор работы [2]
указывает степень образования зажгученности в
процентах и штуках, зависимости от исходной засорённости хлопка-сырца по
технологическим
показывают
на
процессам
недостатки
переработки.
Результаты
существующих режимов
экспериментов
работы
колковых
очистителей от мелкого сора, ухудшающих качество переработанного хлопкасырца.
Были также проведены исследования по влиянию степени зажгученности
на образование узелков и их сохранение вплоть до прядильного производства.
Однако
в
проведённых
исследованиях
не
изучено
появление
зажгученностей волокнистых связей частицы хлопка-сырца после конкретных
технологических машин и отсутствуют рекомендации по месту установки их в
технологическом процессе.
Нами
изучен
степень
образования
зажгученности
по
методике
разработанной РНЦ “Хлопкопром”, в котором предложена классификация
зажгученности хлопка, с учётом факторов, характеризующих технологические
свойства хлопка-сырца [4]. Исследование проведено при переработке хлопкасырца различных селекционных сортов на разных технологических процессах
при АООТ «Умед-1», АООТ «Файзали» и АООТ «Пахтаи Хисор» при
существующих режимах работы машин.
Отобранные образцы поочередно джинируются на одном и том же
хорошо налаженном джине, и из полученной общей пробы волокна отбирают
среднюю лабораторную пробу для определения содержания жгутиков и
комбинированных жгутиков. Далее содержание пороков определяется вручную
и
механизированным
способом.
В
наших
исследованиях
определение
содержания пороков подвергалось ручному анализу для точного определения
их состава. От перерабатываемой партии хлопка-сырца, начиная с исходного
сырца, а затем после каждой машины отбирали образцы массой 500 г в трех
повторностях. Для каждого усредненного образца определяли влажность,
засорённость и поврежденность семян. Затем ручным способом выделяли
удлиненно-зажгученные
связанные
частицы (летучки)
с разным числом
связей.
В процессе исследований рассматривалось также изменение структуры
хлопка-сырца.
На
основе
проведенных
исследований
нами
классифицирован
зажгученность по видам в зависимости от числом связей летучек хлопкасырца.
Результаты
исследований
по
хлопкозаводам
для
различных
селекционных сортов приведены в табл. 1.
Анализ проведенных исследований по образованию зажгученности
хлопка-сырца по технологическим процессам переработки показывает, что
каждая
машина
в
той
или
иной
мере
является
источником
порокообразования. Например, после сепараторов СС-15А наблюдается
повышение
образования
зажгученности
волокнистых
связей
и
поврежденность семян в среднем соответственно для разновидности
Мехргон на 6,3 и 34,7% отн., Сорбон на 5,2 и 35,4% отн., Флора на 4,7 и 13,5%
(отн.) и Кармен 14,5 и 22,5% (отн.). Главной причиной образования пороков в
сепараторе является состояние его сетки и скребка, длина трубопровода
пневмотранспорта и количество колен трубопровода.
Очистители крупного сора типа ЧХ-3М2 и ЧХ-5 эффективно удаляют
сорные примеси и, что самое главное, уменьшают содержание зажгученного
хлопка в среднем для всех разновидностей примерно на 30% по сравнению с
очистителем мелкого сора. Неудовлетворительная картина наблюдается в
результатов работы очистителей от мелкого сора типа 6А-12М1, СЧ-02 и 1ХК,
которые
повреждением
характеризуются
семян
и,
самое
низким
главное,
очистительным
увеличением
зажгученных волокнистых связей летучек хлопка-сырца.
эффектом,
содержания
Таблица 1
Показатели изменения зажгученности волокнистых связей частицы хлопка-сырца
по технологическим процессам переработки (среднее из пяти повторностей)
Зажгученность волокнистых связей частицы хлопка-сырца по видам, %
№
п/п
Технологические
машины
Влажность
хлопкасырца, %
первый
второй
2
3
4
5
1
1
третий
Четвертый
пятый
6
7
8
Мехргон, I сорт, 1 класс
шестой
более
шести
общий вид,
г/%
Массовая доля
дефектных
семян, %
9
10
11
12
2
Исходный
хлопок-сырец
СС-15А
11,8
11,4
0,09
0,15
–
0,57
0,383
0,16
–
–
–
–
–
0,35
–
–
3
2СБ-10
9,6
0,14
–
–
–
–
1,52
1,19
4
ЧХ-3М2
9,6
0,14
0,67
–
0,21
–
–
–
5
1-ХК
9,4
0,133
1,67
0,96
0,63
1,77
0,72
4,41
6
ЧХ-3М2
9,2
–
1,4
0,69
1,01
1,46
0,55
2,02
7
1-ХК
9,2
0,33
2,16
0,67
–
2,67
0,98
5,43
8
СС-15А
9,0
0,08
2,84
1,24
1,97
2,01
1,48
11,6
9
Питатель
(ПД)
9,0
–
1,76
0,47
2,29
3,51
3,03
4,56
джина
0,473
0,09
1,23
0,25
2,86
0,57
1,02
0,21
9,7
1,94
7,13
1,43
12,2
2,44
21,2
4,24
15,6
3,12
0,62
0,95
0,96
1,5
2,22
1,64
2,66
2,84
2,96
1
1
2
3
4
5
6
7
8
Сорбон, I сорт, 1 класс
9
10
11
12
0,464
0,09
1,34
0,3
0,84
1,3
2
Исходный
хлопок-сырец
СС-15А
12,7
12,2
0,12
0,14
0,344
0,43
–
0,28
–
–
–
0,37
–
0,12
–
–
3
2СБ-10
10,2
0,16
0,29
–
–
0,18
0,36
3,16
4
ЧХ-3М2
9,8
0,41
0,33
0,22
0,13
–
–
–
5
1-ХК
9,8
0,63
1,42
1,08
1,12
0,97
1,14
3,86
6
ЧХ-3М2
9,6
0,11
0,97
0,68
1,00
1,12
–
1,74
7
1-ХК
9,4
0,74
2,86
1,13
0,78
2,18
1,32
4,12
8
СС-15А
9,2
0,13
2,56
2,12
1,36
2,05
1,83
12,4
9
Питатель
(ПД)
9,2
0,09
1,48
1,09
2,24
3,12
Флора, II сорт, 1 класс
2,94
5,87
1
джина
2
Исходный
хлопок-сырец
СС-15А
10,0
9,8
0,3
1,385
0,75
5,75
–
1,29
–
6,45
2,3
5,0
3,4
2,0
–
–
4
ЧХ-3М2
8,6
1,3
1,3
5,5
2,5
5,4
–
–
5
1-ХК
8,4
5,68
20,9
3,97
5,28
1,46
3,48
10,45
4,15
0,8
1,09
0,22
10,22
2,1
5,62
1,12
13,13
2,62
22,5
4,5
16,8
3,4
6,75
1,35
21,65
4,33
27,6
5,52
51,3
10,25
1,35
1,65
2,18
1,64
2,77
2,92
3,04
1,67
1,93
1,37
2,13
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
36,5
7,3
61,7
12,3
76,0
15,2
1,76
6
ЧХ-3М2
8,24
3,33
19,3
3,85
3,84
4,1
–
2,03
7
1-ХК
8,2
7,82
12,17
7,87
5,85
9,05
5,32
12,58
8
СС-15А
8,0
4,94
12,15
4,94
11,1
7,3
6,92
2,97
9.
Питатель
(ПД)
1
джина
8,0
2,67
14,1
5,9
12,0
1,1
Кармен, I сорт, 1 класс
3,6
–
2
Исходный
хлопок-сырец
СС-15А
9,0
8,7
0,08
0,09
0,31
1,72
0,36
1,06
0,18
0,68
0,02
0,12
–
1,14
–
2,48
3
СБО
7,0
0,11
1,09
1,24
0,83
0,13
0,83
2,12
4
СС-15А
6,86
0,07
2,33
1,16
1,08
0,68
1,04
5,86
5
ЧХ-3М2
6,92
0,16
1,56
1,82
0,74
0,43
0,18
2,28
6
1-ХК
6,8
0,12
0,77
1,62
1,68
0,86
0,57
4,08
7
СС-15А
6,72
0,84
2,12
2,52
2,34
2,56
2,49
8,08
8
Питатель
(ПД)
6,7
0,31
0,96
0,76
1,43
1,84
0,66
6,6
джина
39,35
7,9
0,95
0,19
7,29
1,46
6,35
1,27
12,22
2,44
7,17
1,43
9,7
1,94
21,0
4,2
11,6
2,32
2,83
2,97
3,2
0,62
0,8
1,2
1,7
1,2
2,0
2,34
2,44
Примечания. 1. В табл. 4.4 под первым – шестым видам понимается зажгучивание волокнистых связей в зависимости от количества летучек в группах.
2. В графах 4–10 приведены значения зажгученности хлопка в граммах, а в 11-й в числителе граммы, в знаменателе проценты.
Выводы
Результаты исследований показывают, что существующие режимы
работы и место установки колковых и колково-шнековых очистителей от
мелкого
сора
в
технологическом
процессе
предложенным
НПО
«Хлопкопромом» являются необоснованными, что приводит к снижению
качества переработки хлопка-сырца.
На основе ранее проведенных теоретических и экспериментальных
исследований образования зажгученности волокнистых связей частицы
хлопка-сырца, исследованы причины появления данного нежелательного
технологического
порока
при
технологическим
процессам.
переработке
сырца
Выявлены
по
конкретным
основные
недостатки
технологического процесса очистки хлопка-сырца, т.е. необоснованность
расстановки очистительных машин, которые являются основным фактором,
положительно влияющим на структуру перерабатываемого материала. Для
очистки новых районированных и перспективных сортов хлопка-сырца
требуется
исследование
различных
вариантов
переработки
на
отечественной и зарубежной технологии, изучение кинетики структуры,
механизма
порокообразования
и
выбора
рациональной
схемы
технологического процесса очистки хлопка-сырца.
Литература
1. Финкельштейн И.И. О зажгученности хлопка / И.И. Финкельштейн Ж.
Текстильная промышленность. –М.: 1950. № 8. – С.16 – 18.
2. Сосновский Ю.С. Исследование и выбор оптимальных параметров
очистителей тонковолокнистого хлопка-сырца машинного сбора / Ю.С.
Сосновский, дис. … канд. техн. наук, Ташкент. 1971. – 223с.
3.
Сафаев
А.А.
тонковолокнистых
Повышение
сортов
эффективности
совершенствованием
очистки
хлопка-сырца
ударно-разделительных
устройств очистителей мелкого сора / А.А. Сафаев, дис. … канд. техн. наук,
Ташкент, 1983. – 190 с.
4. Иброгимов Х.И. «Совершенствование теории и технологии подготовки
хлопка-сырца к процессу джинирования для сохранения природных свойств
волокна и семян» / Х.И. Иброгимов, дисс. … . д-ра техн. наук. – Кострома,
КГТУ, 2009. – 354с.