ПЕРЕРАБОТКА ОТХОДОВ ПРОИЗВОДСТВА

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. 12.1). 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/м, расход пара 0,25 - 0,4 кг/м, 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, /-об­лучения, озона.

Обеспыливание применяется с целью улучшения условий труда при дальнейшей сортировке и для повышения эффективно­сти химической чистки. Основным рабочим органом обеспыливающих машин типа МОВ-1 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 разволокнение текстильных отходов.

Сортировка текстильных отходов быто­вого потребления производится с целью уда­ления застежек, кнопок и других нетек­стильных элементов изделий. Сортировка осуществляется вручную с применением малой механизации: 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 сти­
ральные машины периодического действия СМО-ЮО 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- растрясочной машины. Однако с помощью стирки не удается уда­лить масло, краску и другие органические вещества, нераствори­мые 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 перхлорэтилена (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 - разволокнения. В зависимости от состава и вида отходов применяют различные замасливатели, ко­личество которых достигает 10% от массы отходов. Синтетические отходы могут поступать на разволокнение без замасливания, но увлажненными.

В качестве замасливателей используются поверхностно-актив­ные вещества. Наиболее распространены оксиэтилированные син­тетические кислоты (лауриновая, стеариновая и олеиновая), а так­же некоторые оксиэтилированные жирные спирты.

Кроме того, применяются сульфоэфиры высших жирных спир­тов и ненасыщенных кислот. Применение минеральных масел для замасливания волокна нежелательно, так как они содержат неомы - ляемые 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. 12.2 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 по­мощью специального устройства кипы подают на гильотинный ре­жущий механизм 1, 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 конденсера 5 подаются в бункер 6, оборудованный регулятором уровня заполнения. С помощью валиков материал поступает к вентилятору 7 и второму конденсеру 8, который заполняет регули­рующую трубу 9, 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 - разволокнение 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 раз­волокнения и чесания сырья, схема которого представлена на рис. 12.3. Он включает щипальную машину 2, которая состоит из четырех барабанов и питается от питателя 1, 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 кольцепрядильные 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 последние годы созданы щипальные машины, позволяющие получить более высокую степень разволокнения отходов и умень­шить повреждение образующихся волокон. Перспективными тех­нологиями разволокнения текстильных отходов являются процес­сы, основанные на использовании ультразвука, водяного пара и сжатого воздуха, которые существенно облегчают и ускоряют отде­ление волокон друг от друга. При этом разволокнение отходов происходит в щадящих условиях, без разрушения структуры во­локна и снижения его прочности.

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 сярья, 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.