ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ РАССОРТИРОВКИ ВОЛОКОН ПО СТЕПЕНИ ЗРЕЛОСТИ

АННОТАЦИЯ

В статье приводятся результаты экспериментальных исследований по рассортировке волокон по степени зрелости. Для рассортировки предлагается диэлектрический сепаратор.  Проведен анализ распределения летучек по массе при различной ширине ячеек приемного бункера сепаратора. Определены показатели физико-механических свойств хлопкового волокна, подвергнутого сепарированию. Приведены графики растяжения образцов пряжи выработанной из волокон, рассортированных на сепараторе.

ABSTRACT

The article presents the results of experimental studies on fiber sorting according to the degree of maturity. A dielectric separator is offered for sorting. The analysis of the distribution of volatiles by mass at different widths of the cells of the receiving hopper of the separator is carried out. Indicators of physical and mechanical properties of cotton fiber subjected to separation have been determined. The graphs of stretching of samples of yarn produced from fibers, sorted on a separator, are given.

Ключевые слова: хлопковое волокно, сортировка, смеска, хлопчатобумажная пряжа

Keywords: cotton fiber, sorting, blending, cotton yarn.

Введение. Мировая практика развитых стран показывает, что эффективной и конкурентоспособной может быть вертикально интегрированная отрасль «пяти переделов»: хлопок-сырец - волокно - пряжа - ткань - готовые швейные изделия. В связи с этим особое внимание уделяется созданию техники и технологии для увеличения объема волокон более высоких сортов из заготовленного хлопка-сырца, повышение качества пряжи, удовлетворяющего совокупному спросу потребителей, выпуск качественных изделий из нее, повышение экспортного потенциала отрасли.

Сортирование и калибрование семян производится различными способами: механическим, жидкостным, электрическим, электромагнитным и пневматическим. Семена имеют такие параметры как плотность, парусность, диэлектрические свойства, заполнение ядра, геометрические размеры. Все они, в свою очередь, косвенно связаны между собой и играют большую роль в эффективности сортирования. В зависимости от методов сортирования семян применяются различные способы и сепарирующие рабочие органы: механический (скатные плоскости, решета, триерные барабаны), в воздушном потоке, в растворах солей, в воде, с помощью электромагнитного поля и другие [1, с. 75-77].

В настоящее время в основном используются устройства для разделения семян, содержащее систему электродов чередующейся полярности, загрузочный бункер, приемники продуктов разделения и установленный на валу диэлектрический рабочий орган [2]. Основным недостатком этих устройств является то, что оно материалоемкое и из-за выполнения рабочего органа в виде соосно расположенных тел вращения с вырезом канавки в виде параболы на его поверхности плохо удерживаются семена мелкосеменных культур, что оказывает отрицательное влияние на качество их разделения и ограничивает функциональные возможности рабочего органа. Кроме этого, для питания системы электродов чередующейся полярности необходимы дорогостоящие высоковольтные источники.

Несмотря на существенное развитие метода сортирования семян с использованием электрических сил существуют проблемы, требующие решения: недостаточная точность сортирования летучек хлопка, низкая производительность и надежность существующих устройств. Разработка новой конструкции высокоэффективного сепаратора позволяет решить данные проблемы. [3, с. 11-13]

На основе анализа существующих сепараторов разработаны и предложены новые схемы конструкций сепараторов для разделения летучек хлопка-сырца работающих на основе пневмомеханического и диэлектрического метода рассортировки.

Методика исследования. Для подтверждения возможности рассортировки волокон по степени зрелости с использованием электрических полей, проведены исследования по разделению летучек хлопка-сырца селекции С 6524 II промышленного сорта по степени зрелости на диэлектрическом сепараторе. Приемный бункер был разделен на четыре ячейки. Ширина ячеек изменялась на трех уровнях. Для первой ячейки 16,18,22мм, для второй ячейки 20,22,23мм, для третьей ячейки 15,17,13мм, для четвертой ячейки 20,15,13мм.

Для каждого варианта было выбрано по 150 летучек хлопка-сырца.  Каждая летучка была отделена от дольки вручную и подана на заряженную поверхность вращающегося барабана сепаратора. Каждая летучка в зависимости от массы или плотности семени или упругости волокон, покрывающих поверхность семени отделяется от заряженной поверхности вращающегося барабана под разным углом и собирается в соответствующей ячейке приемного бункера.

Результаты исследования. Определены количество и масса летучек и средний вес одной летучки в каждой фракции, собранной в соответствующей приёмной ячейке. Результаты сортирования летучек на трибоэлектрическом сепараторе при различной ширине ячеек приемного бункера наглядно видны на рис.1. Оптимальная ширина ячеек приемного бункера на рис.1 в.

а-16,20,15-20мм, б-18,22,17,14мм, в-22,23,13,13мм

Рисунок 1. Распределение летучек по массе при различной ширине ячеек приемного бункера

Таблица 1

Показатели физико-механических свойств хлопкового волокна, подвергнутого сепарированию

Рисунок 2. Графики растяжения образцов пряжи выработанной из волокон, рассортированных на сепараторе

Летучки хлопка-сырца каждой фракции подверглись джинированию (отделение волокон от семян) на лабораторном джине ДП-10. Определены показатели физико-механических свойств полученных волокон каждой фракции.

Из волокон каждой фракции на малогабаритной экспрессной прядильной установке наработаны опытные образцы пряжи линейной плотности 20 текс.

Из рис.2 видно, что снижая неровноту по степени зрелости хлопкового волокна можно вырабатывать пряжу заданной категории качества.

Выводы и рекомендации. Предлагается исследовать возможности использования для рассортировки летучек хлопка-сырца других типов сепараторов (пневматических и трибоэлектрических) с разработкой новых схем их конструкций, позволяющих повысить точность рассортировки.

Список литературы:

1. Рахматуллинов Ф. Ф., Жуманиязов К. Ж. Эффективная конструкция для сортирования семян //Advances in Science and Technology. – 2018. – С. 75-77,  Сборник статей XV международной научно-практической конференции, Москва: «Научно-издательский центр «Актуальность.РФ», ISBN 978-5-6041034-9-4
2. Жуманиязов, К. Ж., Джураев, А. Д., Рахматуллинов, Ф., Гафуров, К. Г. Диэлектрический сепаратор, № FAP 20130130.
3. Рахматуллинов Ф. Ф., Жуманиязов К., Юсупалиева У. Н. Рассортировка летучек хлопка на пневмо-механическом сепараторе //International scientific review of the problems and prospects of modern science and education. – 2018. – С. 11-13.