Предложена новая концепция первичной переработки, которая базируется на том, что требования к качеству лубяного сырья в последнее время несколько изменились. Это связано, в первую очередь, с его переработкой в текстильной промышленности на хлопкопрядильном оборудовании, а также использованием в пищевой, лесохимической и целлюлозно-бумажной промышленности для получения на его основе новых видов готовой продукции.
ЦЕЛЬ
Целью исследования является получение из льна и конопли лубяных волокон различного функционального назначения путем разволокнения их пучков в результате использования нового способа механической обработки сырья.
Рассматриваются вопросы изменения природы механических действий на начальных этапах обработки льносырья с переходом на более производительную технологию выделения костры с помощью барабанного декортикатора.
Схема барабанного декортикатора
1 — горизонтальный вращающийся цилиндрический барабан; 2 — параллельные бильные лопасти; 3 — улитковый питатель; 4 — разгрузочное устройство; 5 — питательный транспортер; 6, 7 — подшипники качения; 8 — зубчатая передача.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА ПРОИЗВОДСТВА
Предлагаемая схема позволит вдвое сократить цепочку существующего технологического оборудования и увеличить общий выход волокна, доведя его до 30 %, а также максимально приблизить конечные характеристики волокна в оптимальных параметрах, необходимых тому или другому потребителю.
технологическая схема существующего процесса переработки;
технологическая схема модернизированного процесса переработки.
КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УСТАНОВКИ
Силы, действующие на волокно в декортикационной установке, направлены таким образом, чтобы не повредить волокна и обеспечить максимальную эффективность последующих процессов.
Во-первых, это процесс сжатия стеблей лубяных культур, который происходит после выхода напряжения за предел прочности на сжатие, воспроизводящий всем известный процесс прокатки. После этого происходит раскалывание с разрушением целостности стебля, в результате чего образуется связанная с волокном костра. При этом в стеблях появляются напряжения растяжения с последующим выделением свободной костры.
Излом в результате изгиба, который образуется за счет срезания и скобления слоя сырца между размалывающими шарами и внутренней футеровкой барабана, обеспечивает смещение волокнистой части стебля относительно его древесной части, благодаря чему осуществляется процесс мятья.
Давление воздуха, которое создается в барабане за счет дополнительного вентилятора, способствует интенсификации процесса сепарации костры и непрядомых примесей.
Утончение и штапелирование волокна осуществляется во втором декортикационном барабане за счет процесса стирания, который происходит благодаря внутренней футеровке рабочей поверхности барабана. При этом внешние элементарные волокна подвергаются деформации сдвига с последующим отделением вследствие выхода касательных напряжений за предел прочности.
Трехмерная модель процесса обработки при перекачивании шаров
Трехмерная модель процесса при смешанном режиме обработки
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ПРИВЛЕКАТЕЛЬНОСТЬ
Экономическая эффективность предлагаемой технологии обеспечивается благодаря увеличению объемов выпуска товарной продукции в результате ее внедрения на предприятии.
Дополнительная экономическая эффективность может быть достигнута за счет повышения качества полученного волокна. Годовой экономический эффект от внедрения предлагаемой технологии составляет 450,70 тыс. грн., а рентабельность производства возрастает более чем в три раза и достигает 36,2 %.
СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ
Одним из возможных направлений использования лубяных волокон в фармацевтической промышленности является производство из них продукции медико-гигиенического назначения — ваты, хирургических нитей, перевязочных материалов, а также изделий, которые защищают от радиационного и ультрафиолетового излучения.
В целлюлозно-бумажной промышленности измельченные короткие волокна используются для производства целлюлозы, высококачественной и фильтровальной бумаги.
В текстильной промышленности расширилась сфера производства новых типов волокон, нитей, тканей и новых материалов специального назначения, имеющих высокую степень термической устойчивости, антистатические и экранирующие свойства.
РЕЗУЛЬТАТЫ ВНЕДРЕНИЯ
Разработаны технологические схемы переработки лубяных культур для получения крученых изделий, нетканых, текстильных и санитарно-гигиенических материалов, апробирована в производственных условиях в Глуховском институте лубяных культур, что подтверждено актом внедрения № 1 от 29.12.09 г., на ОАО «Льнокомбинат Старосамборский», что подтверждено актом внедрения № 2 от 26.12.09 г., и ОАО «Коропский льнозавод», что подтверждено актом внедрения № 3 от 16.11.11 г.