7.2. Первичная обработка и разволокнение текстильных отходов

Первичная обработка и разволок­нение текстильных отходов включа­ют ряд стадий, зависящих от проис­хождения и качества отходов. Отходы потребления, как бытового, так и промышленного, поступают на пере­работку в сильно загрязненном виде, и прежде чем они попадут на утили­зацию, должны быть дезинфициро­ваны, выстираны, очищены и т.д.

Последовательность операций при первичной обработке текстильных отходов можно представить в виде схемы (рис. 7.1). В зависимости от вида текстильных отходов некоторые из стадий процесса их первичной обра­ботки могут быть опущены.

Дезинфекция отходов производит­ся для уничтожения бактерий и на­секомых. Процесс осуществляется в стационарных запаривающих камерах (например, АДТ-1 или АДТ-2), ра­ботающих при 115-116 °С и давлении 0,2 МПа. Норма загрузки камеры со­ставляет 80-100 кг/м³, расход пара 0,25-0,4 кг/м³, продолжительность

обработки 60 мин. В последние годы разработаны новые, более совершен­ные способы дезинфекции: с помо­щью переменного электрического поля высокой частоты, ультразвука, ультрафиолетового и инфракрасного излучений, уоблучения, озона.

Обеспыливание применяется с це­лью улучшения условий труда при дальнейшей сортировке и для повы­шения эффективности химической чистки. Основным рабочим органом обеспыливающих машин типа MOB-I является барабан с лопастями и ши­пами. В процессе обеспыливания от­деляется и задерживается до 30 % пыли и мелких твердых частиц, ко­торые удаляются с помощью венти­ляторов. Производительность таких машин достигает 1400 кг/ч. Более про­грессивны комбинированные маши­ны, в которых производятся одновре­менно и обеспыливание, и разволок-нение текстильных отходов.

Сортировка текстильных отходов бытового потребления производится с целью удаления застежек, кнопок и других нетскстильных элементов изделий. Сортировка осуществляется вручную с применением малой ме-

ханизации: сортировочных столиков, оборудованных дисковыми и ленточ­ными ножами. После сортировки от­ходы прессуют в кипы по 80 кг. За­грязненное вторичное текстильное сырье подвергается стирке, для чего применяются стиральные машины периодического действия СМО-100 и ПК-53А. Более прогрессивны стираль­ные машины непрерывного действия, работающие по принципу противо­тока, когда загрязненные отходы по­даются в линию с одной стороны, а чистая вода - с противоположной. В состав непрерывной моющей уста­новки входят агрегаты мойки, отжи­ма и сушки. Поточные линии КП-704, КП-708 отечественного производства, работающие в автоматическом режи­ме, состоят из загрузочного устрой­ства, моечной машины тоннельного типа, системы трубопроводов, отжим­ного устройства, сушильно-растрясоч-ной машины. Однако с помощью стир­ки не удается удалить масло, краску и другие органические вещества, не растворимые в воде. Поэтому техно­логический процесс подготовки тек­стильных отходов к разволокнению включает химическую чистку.

Химическая чистка сильно загряз­ненных и засаленных текстильных материалов производится органичес­кими растворителями на машинах КХ-007, КХ-012. Применение хими­ческой чистки вместо стирки умень­шает снижение прочности волокон, сокращает продолжительность и сто­имость обработки, повышает произ­водительность труда.

Предварительно отходы обрабаты­вают высококонцентрированным ра­створом щелочи, а затем после от­жима - органическим растворителем. Для удаления масла с текстильных отходов используют эмульсию пер-хлорэтилена (или трихлорэтилена) в воде, нагретую до 40-50 °С.

Резка очищенных отходов произ­водится на специальных машинах, которые состоят из питающего и транспортирующего устройств и ре­жущего механизма гильотинного или роторного типа. С помощью гильотин­ных режущих машин перерабатыва­ются сильно спрессованные кипы отходов, которые разрезаются на по­лоски определенной ширины с по­мощью падающего вниз ножа. Маши­ны гильотинного типа имеют ряд не­достатков, главным из которых яв­ляется необходимость частой останов­ки для заточки режущей кромки ножа, а также для регулировки зазо­ра. Поэтому более широкое примене­ние нашли роторные машины.

Эти машины оборудованы рото­ром, на котором закреплены ножи или диски, нарезающие материал на пласты определенной ширины. Ши­рина резки регулируется путем изме­нения скорости движения транспор­тера, подающего кипу отходов.

При выборе типа резальных ма­шин необходимо учитывать вид и

химическую природу текстильных отходов. В частности, роторные высо­копроизводительные машины не все­гда пригодны для переработки тек­стильных отходов из синтетических волокон, так как при большой ско­рости резки ножи ротора разогрева­ются до температуры, при которой возможно оплавление термопластич­ного полимера, из которого изготов­лены волокна.

Замасливание текстильных отхо­дов производится с целью облегче­ния важнейшей операции - разво-локнения. В зависимости от состава и вида отходов применяют различные замасливатели, количество которых достигает 10 % от массы отходов. Син­тетические отходы могут поступать на разводокнение без замасливания, но увлажненными.

В качестве замасливателей исполь­зуются поверхностно-активные веще­ства. Наиболее распространены окси-этилированные синтетические кисло­ты (лауриновая, стеариновая к олеи­новая), а также некоторые оксиэти-лированные жирные спирты.

Кроме того, применяются суль-фоэфиры высших жирных спиртов и ненасыщенных кислот. Применение минеральных масел для замасливания волокна нежелательно, так как они содержат неомыляемые компоненты, которые отрицательно влияют на про­цесс последующей отделки текстиль­ных материалов.

Разволокнение замасленных отхо­дов осуществляется на щипальных машинах, где и происходит превра­щение отходов во вторичное волок­но, которое затем используется при выработке всевозможных текстильных материалов: тканей, трикотажа, ков­ров, нетканых материалов и др.

Принцип действия большинства используемых щипальных машин ос­нован на разрушении текстильных отходов с помощью щипальных ба­рабанов, на поверхности которых рас­положена гарнитура - разрыхляющие сегменты с зубчатой поверхностью.

На рис. 7.2 показана линия фир­мы «Лярош» (Франция) производи­тельностью 1500 кг/ч для подготовки и разволокнения отходов текстильных материалов. Кипы отходов освобож­дают от обручей и упаковки непос­редственно на ленточном конвейере и помещают в бункер гидравличес­кой резальной машины. Затем с по-

мощью специального устройства кипы подают на гильотинный режу­щий механизм 7, который отрезает от них пласты. Толщина нарезаемых пластов предварительно устанавлива­ется с помощью специального счет­чика и может регулироваться в пре­делах 10-220 мм с интервалом 10 мм.

Отрезанные пласты подаются на наклонный ленточный конвейер 2, с помощью которого они перемещают­ся на ротационную резальную маши­ну 3. Питающий конвейер резальной машины снабжен электромагнитным сепаратором для отделения металли­ческих включений.

Нарезанные отходы с помощью конвейера, вентилятора 4 и конден-сера 5 подаются в бункер б, обору­дованный регулятором уровня запол­нения. С помощью валиков материал поступает к вентилятору 7 и второму конденсеру 8, который заполняет ре­гулирующую трубу Р, также имею­щую регулятор уровня. Благодаря это­му, на щипальную машину 10 посту­пает равномерный по толщине пласт материала. Щипальная машина явля­ется самой важной частью техноло­гической линии. Основное назначе­ние щипальной машины - разволок-нение нарезанных отходов.

Она может иметь разное количе­ство барабанов (до 6) в зависимости

от качества перерабатываемых отхо­дов. Каждая секция имеет щипаль­ный барабан с круглыми иглами и перфорированный барабан, с кото­рого разволокненные отходы пода­ются на следующую секцию щипаль­ной машины. Недостаточно разволок­ненные отходы автоматически воз­вращаются в питающее устройство и вновь поступают на щипальный ба­рабан. Секции отличаются количе­ством и номером игл на щипальном барабане.

После разволокнения полностью восстановленные волокна прессуют­ся в кипы или наслаиваются в камере. Пресс 13 питается от конденсера 11 и резервного бункера 12.

Текстильные отходы из синтети­ческого волокна могут обрабатывать­ся по сокращенной схеме. Для этого создан агрегат для разводокнения и чесания сырья, схема которого пред­ставлена на рис. 7.3. Он включает щи­пальную машину 2, которая состоит из четырех барабанов и питается от питателя /, чесальную машину 4 и транспортирующую решетку 3. Все машины приводятся в движение еди­ным валом, что обеспечивает синх­ронность их работы. Питатель имеет

устройство автоматического взвеши­вания отходов, поступающих в щи­пальную машину. Ровница, получен­ная на таком агрегате, поступает на кольце прядильные машины аппа­ратной системы прядения. По тако­му сокращенному циклу можно по­лучать аппаратную пряжу, т.е. нити для производства текстильных тка­ных или вязаных полотен. Линейная плотность такой пряжи 83-200 текс (текс - количество граммов волок­на в 1000 м нити).

В современном текстильном про­изводстве все перечисленные опера­ции осуществляются на поточных линиях. Обслуживание линий - ав­томатическое, с помощью системы управления, которая включает и от­ключает линию в случае каких-либо

неполадок; координирует работу от­дельных машин; осуществляет управ­ление питателями, режущими ножа­ми, пневмотранспортом, замаслива­ющим устройством и другими агре­гатами; сигнализирует о перебоях в работе агрегатов (отсутствии сырья, вспомогательных веществ и др.).

Вторичные, или восстановленные, волокна являются ценным сырьем для текстильной промышленности. Их ис­пользуют как в «чистом» виде, т.е. без добавления первичного волокнистого сырья, так и в смеси с последним.

При смешении восстановленного волокна с исходным первичным во­локном получают сырье для высоко­качественной пряжи, идущей на про­изводство всех видов текстильных материалов. Из него изготавливают и высококачественные нетканые мате­риалы. Содержание вторичного волок­на в смеси может достигать 80-90 %

в зависимости от назначения пряжи и материала.