Хлопок-сырца один из наиболее ценных видов сырья, из которого вырабатывают до 350 видов продукции широкого потребления, технического назначения. Хлопковое волокно служит основным видом сырья для текстильной, трикотажной и других отраслей легкой промышленности. Из него вырабатывают самое разнообразные ткани, швейные нитки, вату, искусственный шелк, кордные нити, применяемые в автомобильной промышленности, фильтры, приводные ремни, искусственную кожу и многое другое [1].
Хотелось бы отметить, что получения высококачественный продукции в основном зависят от хранения и процесс переработки хлопка-сырца.
Основная же масса хлопка-сырца укладывается в бунты и крытые склады на длительное хранение для переработки его в течение всего года до поступления нового урожая. От правильного хранения хлопка-сырца зависит не только сохранность его природных свойств, но и качество получаемого волокна, семян и в значительной степени — экономические показатели работы производства. Нельзя допускать самосогревания хлопка, а также смешения различных партий сырья. Самосогревание хлопка-сырца, возникающее из-за высокой влажности, обусловленной несвоевременной и некачественной сушкой и очисткой от сорных примесей, приводит к понижению выхода волокна в процесс джинирование.
Важнейшей задачей технологии первичной обработки хлопка-сырца является интенсификация работы по рационализации техники и получению волокно высокого качества.
Основной технологической машиной хлопкозаводов являются джины, предназначенные для отделения хлопкового волокна от семян и работающие по переработке: длинноволокнистых сортов хлопка-сырца валочный джин, средневолокнистых сортов хлопка — сырца пильный джин- 2.
В начальный период отделение волокон от семян хлопчатника производилось вручную; при этом производительность одного рабочего за день составляла около 1 кг волокна.
Крупнейшим событием явилось изобретение пильного джина Эли Уитнеем, являющегося прототипом современных волокноотделительных машин. В джине Уитнея основным рабочим органом служил деревянный барабан, с насаженными на него слегка изогнутыми проволочными иглами, которые при вращении барабана зацепляли волокно и отделяли его от семени. Изобретение Уитнея послужило толчком для быстрого усовершенствования машин по отделению волокна от семени [2]. Далее, Ходжин Холмс предложил пильный джин с неподвижной семенной гребенкой, а И. Перкинс ввел подвижную семенную гребенку, позволившую регулировать степень оголения хлопковых семян. Эли Уитней пошел по принципу Ходжина Холмса и изготовил пильный диск из стали, который имел диаметр 173 мм, междупильной пространство составляло 18,8 мм, скорость вращения 200 мин-1. Первый пильные джины в Центральную Азию завозились из США, но уже в 1925 году на Невском механико-судостроительном заводе начали изготавливаться пильные джины. В этом же году появились работы, которые явились началом изучения процесса джинирования.
Процесс джинирования хлопка на пильных джинах основан на принципе отрыва зубьями пил волокон от хлопковых семян, вращающихся внутри рабочей камеры. Поступающий из питателя хлопок-сырец, падая во внутрь рабочей камеры на вращающиеся пилы, закатывается в валик и увлекается зубьями пил во вращение со скоростью в пять раза меньшей скорости вращения пил.
Гладкость и правильность построения внутренней формы рабочей камеры весьма важны для облегчения вращения сырцового валика. Неправильная форма рабочей камеры и ее шероховатая внутренняя поверхность вызывают увеличение сил трения, вследствие чего нарушается согласованность вращения пил с вращением сырцового валика, сырцовый валик забивается и останавливается, работа идет рывками, снижается производительность и увеличиваются пороки волокна. Чем медленнее вращается сырцовый валик, чем чаще его забои, тем больше падает выработка волокна. Сырцовый валик вдавливается слегка на зубья пильного цилиндра, опираясь на изогнутую поверхность рабочей камеры. Зубья вращающихся пил врезаются в массу хлопка-сырца, забирают между зевами зубьев пучки волокон и тянут их по направлению к колосникам. Далее масса сырцового валика, вращаясь, устремляется вверх по лобовой стенке рабочей камеры, а пилы тянут захваченные волоконца через щели колосников, вследствие чего волокна обрываются у семени или вырываются из кожуры семени. В случае наличия заусениц на зубьях или при неправильной установке пил — боковые ребра зубьев работают как ножницы, и возникает опасность перерезания волокон. Чем больше волокон захвачено зубьями пил, легче и с большей скоростью вращается сырцовый валик и скорее выходят из рабочей камеры джинированные семена, тем выше производительность джина.
Но с увеличением массы сырцового валика увеличивается и размер поперечного сечения камеры, а с увеличением сечения рабочей камеры (при неизменном диаметре пильных дисков) возникают дополнительные силы трения сырцового валика о стенки камеры, что может нарушить его движение. Масса сырцового от волокон и собранных в центральной части сырцового валика, поэтому возможно повысить производительность рабочей камеры за счет сокращения среднего времени пребывания семян в камере.
В ОАО «PAXTA TOZALASH ПCHB» исследовалось влияние скоростного режима пильного цилиндра на процесс джинирования и было установлено, что с увеличением частоты вращения пильного цилиндра от 440 до 970 мин-1 масса сырцового валика изменяется и при 720 мин-1 достигает минимальной величины, также уменьшаются потери волокна с семенами (смена, выходящие из рабочей камеры, имеют меньшую опущенность); при этом оптимальной частотой вращения пильного цилиндра является 550–600 мин-1, при которой может быть достигнута производительность джина до 12 кг волокна на пилу в час. Проведено научное исследование по автоматической регулировке технологических показателей процесса джинирования. В ней предусмотрено (начиная с питания хлопком-сырцом и до выхода волокна и семян) управлять автоматически с помощью датчиков процессом джинирования. Г. И. Болдинский исследовал основы оптимального процесса пильного джинирования. В результате его теоретических исследований было показано, что:
- — джинирование хлопка-сырца целесообразно вести при высоких окружных скоростях пильного цилиндра, не превышающих критических, при которых возникает дробление семян;
- — необходимо принудительное вращение сырцового валика, что ведет к значительному увеличению производительности джина при хорошем качестве волокна, но окружная скорость его не должна превышать половины окружной скорости пильного цилиндра;
- — уменьшение содержания пороков в волокне следует добиваться не за счет снижения производительности джина, а джинированием хлопка-сырца при оптимальных параметрах, уменьшающих уплотненность сырцового валика при повышенной производительности джина, В работах приводятся результаты исследования влияния ускорителя вращения сырцового валика на основные показатели процесса джинирования. Установлено, что:
- — существует тесная связь между производительностью джина и скоростью вращения сырцового валика: с увеличением скорости последнего, производительность джина увеличивается;
- — с ростом скорости вращения ускорителя производительность джина сначала интенсивно повышается, а затем замедляется;
- — с точки зрения производительности джина и качества волокна, оптимальной скоростью вращения ускорителя сырцового валика является скорость, равная 200 мин-1;
- — применение ускорителя вращения сырцового валика приводит к уменьшению времени пребывания семян в сырцовом валике и, как следствие, к уменьшению содержания в нем джинированных семян;
- — уменьшение содержания джинированных семян в сырцовом валике приводит к увеличению количества в нем семян с большой опущенностью, а также недоджинированных летучек;
- — увеличение содержания летучек с большими прядками волокна приводит к повышению волокнистости сырцовой массы, а все это, вместе взятое, — к увеличению производительности джина.
Условие вывода семян из центра сырцового валика, их влияние на процесс джинирования и результаты, полученные в процессе испытаний на производстве. Также определено влияние дополнительного вывода семян на качество выпускаемой продукции и плотность сырцового валика джина. В этой конструкции джина отвод семян предусмотрен отдельным шнеком, который в свою очередь, может повредить семена. Если не принимать во внимание отдельные конструктивные усовершенствования, то можно сделать вывод, что основные принципы, заложенные в конструкциях многолетней давности, сохраняются и до настоящего времени. Непременными узлами пильных джинов всех марок являются рабочая камера, пильный цилиндр, колосниковая решетка и съемное устройство (щеточное или воздухосъемное).
Литература:
1. Г. И. Мирошниченко и др. Оборудование и технология производства первичной обработки хлопка Изд. Укутувчи. Т:.1980. 387 стр.
2. Г. И. Мирошниченко Основы проектирование машин первичной обработки хлопка. Изд. Укутувчи. Т:.1998. 241 стр.
