На производительность моечной машины и качество мытой шерсти оказывает влияние противоток, скорость прогонных граблей, работа отжимных валов. Чем тоньше слой, проходящий через отжимные валы, тем лучше будут отделяться загрязнения от поверхности волокна.

Рис. 14. Номограмма для определения произ-водительности моечной машины МП-5Ш-1

Рис. 14. Номограмма для определения произ-водительности моечной машины МП-5Ш-1

Для выявления комплексного влияния оказанных факторов на производительность пятиба­рочной машины завода ИвТЕКМАШ и качество мытой мери­носовой шерсти был проведен эксперимент при заданных тем­пературном режиме и концентрациях растворов моющих средств с интервалом варьирования факторов в пределах, оп­ределяемых конструкцией машины [32].

Установлено, что на величину остаточного жиросодержания мытой шерсти существенного влияния изменение указанных факторов не оказывало, хотя при максимальных частотах вра­щения граблей и валов остаточное жиросодержание было близко к 1 %•

На рис. 14 дана номограмма для определения производи­тельности моечной машины МП-5Ш-1 завода ИвТЕКМАШ, каждая барка которой имеет пять пар граблей. Номограмма построена при частоте вращения граблей 7 об/мин для тонкой руиной отечественной шерсти. Формула (15) показывает, что на производительность машины наибольшее влияние оказывает частота вращения валов. При ее увеличении на один оборот производительность повышается на 26 кг/ч. Небольшое отри­цательное влияние оказывает увеличение частоты вращения граблей. Однако низкая скорость граблей приводит к залега­нию шерсти на ложные днища. Целесообразно их частоту вра­щения поддерживать в интервале 7—7,5 об/мин. В этом случае ликвидируется большое отложение песка на ложные днища.

Производительность машины по номограмме определяют следующим образом. Задаются средним остаточным пылесодер- жанием в мытой шерсти после сушильной машины (например, №=1,5%). Затем, как показано, опускают перпендикуляр до линии, соответствующей остаточной щелочи на волокне мытой шерсти (а = 0,1 г/кг), проводят линии (как показано на рис. 14) и выходят в квадрат производительности. С правой сто­роны номограммы отмечают установленную на машине на­грузку отжимных валов 12 тс (120 кН) и частоту их вращения 10 об/мин. Точка А пересечения линий даст искомую произво­дительность (около 640 кг/ч) Пользуясь номограммой и форму­лами (3, 5, 15 и 16), можно определить производительность проектируемой машины. Для модернизации машин завода ИвТЕКМАШ была определена оптимальная область факторов: Q=14 тс (140 кН), =10 об/мин, пг = 7 об/мин. При этом про­изводительность машин возрастает на 30—40% по сравнению с паспортной при №„ = 95%. Для машин завода ИвТЕКМАШ, имеющих три барки уменьшенного объема, производительность ниже на 10—15%. При модернизации необходимо учесть, чтобы порции шерсти, подаваемые к валам, были меньше. Выборные ковши должны делать 28—30 кладок в минуту. Одновременно ликвидируются мертвые зоны по углам барки под ковшами, при этом шерсть не закручивается.

Движение жидкости над ложным днищем барок должно быть турбулентным, что будет препятствовать переотложению частиц грязи на шерсть и отложению больших количеств грязи на ложное днище. Но излишнее перемешивание отрицательно скажется на извлечении шерстного жира сепараторами, так как капли жира измельчаются. В модернизированной моечной ма­шине шерсть в каждой барке находится 30—40 с. Однако пред­полагается, что в одной барке вполне достаточно шерсти нахо­диться 20 с. За это время химические процессы промывки про­текают нормально, а адсорбция детергента на шерсть будет минимальной. Отрицательное воздействие щелочи также снижа­ется. Конструкции грабельных и боронных машин не позво­ляют довести время нахождения шерсти в барке до 20 с, так как моечный раствор приходит в чрезмерно турбулентное дви­жение.

Экономически выгодно работать при более высоких концент­рациях загрязнений в первой и второй барках. Однако кон­струкция отжимных валов не позволяет получить N>3. По­этому при увеличении концентрации загрязнений в первой барке растет концентрация загрязнений во всех барках и эф­фективность промывки снижается.

С начала промывки шерсти про­ходит определенное время, пока система не достигнет более или ме­нее стационарного состояния. Это состояние определяется ста­бильностью, качественной и количественной характеристикой потоков, протекающих в любой момент через коммуникации мо­ечной машины. Время, необходимое для достижения стацио­нарного состояния, зависит от большого числа факторов и прежде всего от характеристики жидкости, поступающих в жид­кость загрязнений и немытой шерсти, массопередачи, конструк­ции машины и ее режима. Существенное влияние на время, не­обходимое для достижения стационарного состояния, оказывает перемешивание моющей жидкости при движении механизмов продвижения шерсти в жидкости. Процесс перемешивания под­чиняется законам конвективной диффузии.

Читать →

Температура растворов является важным фактором, влияю­щим на промывку шерсти. Минимальная температура раствора каждой моечной барки должна быть выше точки плавления жира. Максимальная температура определяется уровнем, при котором не наблюдается заметных повреждений волокна. При правильно выбранной температуре сокращаются расходы мою­щих веществ.

Температуру замачивающей барки поддерживают равной температуре плавления жира (38—40°С), чтобы его размяг­чить, но не смыть. Если шерсть промывают без замачивания, то температура раствора в первой барке должна быть выше, чтобы ускорить смачивание шерсти и отмыть как можно больше загрязнений. Установлено, что погружение немытой шерсти на длительное время в моющий раствор с температу­рой 55° С и pH до 10 не вызвало каких-либо химических и фи­зических изменений в волокне. Температуру раствора в следую­щих барках выбирают в зависимости от концентрации соды, не допуская значительных повреждений волокна. Под действием температуры в щелочной среде может изменяться химический состав волокна. Так, при температуре раствора выше 55° С резко снижается содержание цистина и повышается содержа­ние лантионина в мытой шерсти [29]. При температуре от 20 до 50° С эти изменения незначительны. Поэтому при промывке шерсти в щелочной среде нельзя допускать больших колеба­ний температуры раствора. Читать →

Поваренная соль представляет собой твердое кристал­лическое вещество, широко распространенное в природе. Хло­ристый натрий является сильным электролитом. При растворе­нии в воде он разлагается на ионы.

При промывке шерсти поваренную соль применяют как до­бавку, повышающую моющую активность синтетических мою­щих веществ. Добавление поваренной соли в растворы алкил­арилсульфоната или алкилсульфоната снижает их поверхност­ное натяжение (особенно межфазовое), улучшая смачивающую способность. Изменение концентрации соли в растворе алкил­арилсульфоната действует так же, как и в растворе алкилсуль­фоната. Это свойство необходимо учитывать при разработке технологических режимов промывки шерсти. Увеличение кон­центрации соли в растворах алкилсульфонатов аналогично за­мене одного алкилсульфоната другим, с большим числом ато­мов углерода [28].

43 Читать →

Состав и количество почвенных и навозных загрязнений немытой шерсти зависят от состава почв (черноземы, глиноземы, песчаные почвы), климата природно-экономического района разведения овец и организации пастбищ. Установлено, что из почвенных загрязнений частицы глины являются основным материалом, загрязняющим шерсть [17]. Они абсорбируют пигментированный органический материал и приобретают серую или темную окраску. Частички глины плотно прилипают к поверхности волокна, так как они имеют малые размеры и активную поверхность. Расход энергии на промывку увеличивается с уменьшением размера частиц загрязнений. Минеральные загрязнения размером менее 0,1 мм с поверхности обезжиренного волокна (например, осушенной верхушки штапеля) невозможно удалить самым лучшим детергентом. Читать →

Перед очисткой шерсти и организацией производства необходимо учитывать такие ее свойства, как свойлачиваемость, электризацию и физико-технические данные, приведенные ниже: Читать →

Шерстный пот является частью жиропота, растворимой в холодной воде. При легком полоскании немытой шерсти в холодной воде последняя от смытого пота имеет цвет от светло-желтого до коричневого, pH водного экстракта в зависимости от состава пота составляет 8—10. Если эту воду выпарить, то получится коричневый порошок, состоящий из 60—70% солей и 30—40% органических и минеральных загрязнений. Шерстный пот состоит в основном из неорганических солей с преобладанием карбоната калия и небольшой части органических соединений.

Химический состав, %, шерстного пота по данным Стинна и Маумена [16]

Карбонат калия……………………………………. 78,5—86,8

Хлорид калия ……………………………………….  2,8—5,7

Сульфат калия……………………. 2,8—6,2

Сульфат натрия ……………………………………………  4,6

Прочие …………………………………………………  4,2—5

Органические ………………………………………………..  3

Химический состав, %, шерстного пота по данным Маркера и Шульца [16]

Окись калия………………………………………… 58,94—63,45

Окись натрия ………………………………………………  2,76

Окись кальция………………………………… 2,19—2,44

Окись магния ………………………………….  0,85—1 ,07

Окись железа …………………………………………….  Следы

Хлор ……………………………………………….  3,83—4,25

Серная кислота ……………………………….  3,13—3,2

Фосфорная кислота……………………………………… 0,7

Кремниевая кислота ………………………..  1,07—1,39

Углекислая кислота …………………………  23,34—25,79

Азот……………………………………………………………… 2,7

Можно предположить, что различие в солевом составе пота зависит от содержания и кормления овец, их состояния. Шерсть некоторых видов содержит до 3,5% кальциевых солей.
В органической части пота содержатся летучие кислоты — муравьиная, уксусная, валериановая, пропионовая, каприловая; дикарбоновые — яблочная, цитроновая, молочная, оксалевая, бернштейнова; жирные кислоты — стеариновая, масляная; аминокислоты — глициновая, тирозин, леукиновая, глутамин, аспаргин, треонин, аргинин, аланин, серин, метионин.
Солевой состав пота и его количество на волокне значительно влияют на режим промывки шерсти. При длительном хранении пот отрицательно влияет на волокно, если его содержание высокое и pH большое. Такую шерсть нельзя промывать в сильно щелочной среде, так как в процессе промывки резко увеличивается количество пожелтевшей шерстя. В прядении такая шерсть вызывает повышенную обрывность. Кроме того, волокно неравномерно окрашивается. Необходимо знать, из каких районов страны, с каким содержанием пота поступает шерсть на очистку. Соли пота обладают, как и карбонат натрия, моющей способностью, а также способностью понижать поверхностное натяжение воды. Эти свойства полезно использовать при холодном полоскании немытой шерсти перед промывкой и при ее замочке.
Из кожи овцы вместе с потом выделяется пигмент, который может окрашивать шерстный жир, если в первой барке моечной машины одновременно проводится удаление солей пота и промывка детергентами.

Шерстный жир устойчив к воздействию кислорода воздуха , и различных микроорганизмов. Поэтому он является хорошим антикоррозийным покрытием.
Кроме того, шерстный жир широко применяется в текстильной и химической промышленности, в производстве искусственных волокон, в сахарной и кожевенной промышленности, в производстве топлива для двигателей, в сельском хозяйстве для получения красящих веществ для таврения овец, в производстве ускорителей роста растений и т. д. Однако с точки зрения использования шерсти он является загрязнением, которoe нужно удалить с поверхности волокна.
В процессе роста волокна шерстный жир окисляется под воздействием внешней среды, особенно у верхушек волокна. У основания волокна шерстный жир находится в значительно
окисленном состоянии, так как время его контакта с внешней средой было малым. Изменение химического состава под воздействием внешней среды приводит к изменению некоторых физических свойств жира. Одним из таких изменений является увеличение поверхностной активности окисленной части жира (метанолрастворимая фракция). Температура плавления его также выше, чем у неокисленной части. Например, в австралийской мериносовой шерсти может быть до 60% окисленного жира, тогда как в кроссбредной шерсти его меньше [15].
Чем больше метанолрастворимой фракции жира содержится в шерсти, тем труднее промывается шерсть, тем больше этой фракции переносится в последующие барки на волокне, тем выше удельное содержание этой фракции в мытой шерсти.
Температура плавления ланолина зависит от технологии получения шерстного жира. Наибольшее распространение получила технология извлечения жира из сточных вод, поступающих от промывки шерсти водными растворами моющих средств, с помощью центробежных сепараторов. При этом из всего жира, находящегося на шерсти, выделяется наиболее легкая фракция, а следовательно, и с меньшей температурой плавления, которая дана в табл. 7. Более тяжелая фракция жира и жирные кислоты сливаются в канализацию. Если же, например, шерстный жир извлекается из шерсти экстрагированием, то ланолин может получиться из всей жировой части с температурой плавления до 49° С.
К загрязнениям относятся красящие вещества на ланолиновой основе, применяемые для метки овец. Их смываемость зависит не только от состава краски. Чем больше ее нанесено на волокно, тем труднее она удаляется. На смываемость влияют также неравномерное распределение краски по площади метки, погода, тип штапелей. С верхушек волокон краска смывается труднее.

В шерстном жире содержатся 32 кислоты, которые объединены в следующие группы: карбоновые — 9, изокарбоновые — 10, интеизокарбоновые—11, гидроксикарбоновые — 2 [14].

Физико-химические свойства технического шерстного жира [14]

Цвет …………………………………………………………………………………………………..

От темного до светло-

Плотность при 15° С, г/см3 ………………………………………………………….

коричневого

0,94—0,97

Температура плавления, °С ………………………………………………………..

31—44

Число омыления …………………………………………………………………………….

77—130

Йодное число …………………………………………………………………………………..

15—29

Относительная молекулярная масса ….

790—890

Точка возгорания, °С …………………………………………………………………..

Около 260

» воспламенения, °С ………………………………………………………………..

» 295

Содержание свободных кислот, % ……………………………………………

0—10

» » спиртов, % ……………………………………………………………………

1—3

» жирных кислот, %………………………………………………………….

50—55

» спиртов, % ………………………………………………………………………

45—50

Число Рейхерта—Мейсля ……………………………………………………………

4,7—12,3

Показатели по кислотам:
точка плавления, °С ……………………………………………………………

40—45

йодное число …………………………………………………………………………

10—20

средняя относительная молекулярная масса

330

Показатели по спиртам:
точка плавления, °С ……………………………………………………………

35—65

йодное число …………………………………………………………………………

40—50

средняя относительная молекулярная масса

370

Шерстный жир начинает застывать при температуре на 4— 5° С ниже температуры плавления. Оставшийся на волокне после промывки шерстный жир плавится труднее. Его температура плавления может быть выше 50° С.
На качество шерстного жира и его химический состав влияют климатические условия, а также рацион и режим кормления овец. В весенний период в жире возрастает количество стеринов, а количество ненасыщенных кислот падает. При недостатке в кормах протеина количество ненасыщенных кислот также снижается, и к периоду стрижки количество стеринов не возрастает. Добавление в рацион овец кормов, содержащих серу, позволяет поддерживать в шерстном жире большое ко¬личество стеринов и предотвращать снижение йодного числа.
Кислотный состав оставшейся на поверхности волокна части жира после промывки отличается от смытой части жира и содержит 64,6% кислот с прямой цепью (10 кислот) и 35,4% ненасыщенных кислот (13 кислот). В основном содержатся н-гек- садекановая (21,3%), н-октадекановая (33%) и цис-октадекановая (18%) кислоты; оксикислоты отсутствуют.
Безводный ланолин в застывшем состоянии представляет собой мазеобразное вещество; легко растворяется в эфире, хлороформе, ацетоне и бензине, очень трудно — в спирте и не растворяется в воде. Однако ланолин поглощает до 150% воды, сохраняя при этом мазеобразную консистенцию. При механическом воздействии ланолин хорошо эмульгируется в воде.
В СНГ выпускают безводный ланолин в основном одного сорта, называемый медицинским. Требования, предъявляемые к ланолину и его спиртам в различных странах, приведены в табл. 7.
Кинематическая вязкость ланолина, м2/с(- 10~6): при 50° С—- 500; 60° С — 260; 70° С—170; 80° С —90; 90° С —58; 100° С — 42. По требованиям Фармакопеи СНГ ланолин должен иметь нейтральную реакцию в водной вытяжке.
Шерстный жир является ценным продуктом. Овечий шерстный жир по своему составу близок к жиру человеческой кожи. Поэтому он широко применяется в медицине и входит в состав различных мазей, смягчающих кожу и придающих ей гладкость. Стериновые спирты ланолина применяют в косметике.

OLYMPUS DIGITAL CAMERA

Шерсть, состриженная с овец, содержит жир, пот, почвенные и навозные загрязнения, растительные примеси. Эти инородные компоненты не позволяют вести промышленную переработку шерсти без ее предварительной очистки. Содержание загрязнений в немытой шерсти колеблется и зависит от климатических и почвенных условий, режима кормления и состава кормов, породы, пола и возраста животного. Шерсть барана содержит больше жиропота, чем шерсть овцы. Читать →