Спосіб отримання котоніну з короткого лляного волокна

Изобретение относится к технологии переработки льняного волокна в хлопчатобумажной промышленности и может быть использовано для получения из низкобортного короткого льняного волокна котонина, т.е. хлопкообразного льняного волокна пригодного для переработки на хлопкоперерабатывающем оборудовании в текстильной промышленности. Льняная пряжа пользуется большим спросом, однако она очень дорогая, так как высока стоимость чесаного льна и малопроизводительна технология получения пряжи, поэтому последние десятилетия чисто льняные ткани бытового назначения практически не вырабатываются, а изготавливаются полульняные ткани в совокупности с хлопчатобумажной, вискозной, лавсановой и им подобными пряжами. Последнее время потребность хлопчатобумажной промышленности в хлопке-сырье удовлетворяется за счет импорта из стран ближнего и дальнего зарубежья и то не в полном объеме при значительных валютных затратах. Поэтому одним из восполнимых источников сырья для хлопчатобумажной промышленности является котонизированное льняное волокно, полученное из низкосортного короткого льняного волокна, или льняного очеса имеющегося на льнозаводах в достаточном количестве. Известен способ котонизации льняного волокна (Рудаков Д.И., Рыбаков В.И. Те хнология котонина. Гизлегпром, 1934), при котором льняное волокнистое сырье очищают от костры, подают и осуществляют варку в варочных котлах при 90°C в течении двух часов, при непрерывной циркуляции раствора через массу волокна, после чего осуществляют две горячие и две холодные промывки, а также нейтрализацию щелочности волокна в кислотном растворе с последующей отмывкой, отжимом и сушкой волокна, которую проводят в два приема с разрыхлением между каждой сушкой. Окончательный процесс разрыхления котонина осуществляют путем пропускания волокна через специальное оборудование, на котором льняное волокно доводят до определенных требований. Варку льняного волокна осуществляют в растворе, содержащем едкий натр, сульфит натрия, силикат, контакт, щавелевокислый натр, гипохлорид и прочие. Описанным способом можно получить котонин льняного волокна, однако он обладает рядом недостатков. Главным недостатком является то, что остается сильная закостренность котонина, поскольку данный способ не позволяет более полнее разложить костру льна и вывести ее из волокнистой среды. Кроме того для варки котонина используют раствор, в состав которого входит едкий натр, сульфит натрия, силикат, щавелевокислый натр, гипохлорид и пр., а это создает значительные экологические проблемы, При этом описанный способ обладает значительной энергоемкостью, так как необходимы большие объемы раствора в течении двух часов поддерживать при температуре 90°C, что естественно приводит к большим энергетическим затратам. Наиболее близким по технической сути является способ котонизации льняного волокна (Архангельский А.Г. Учение о волокнах. - М. - Л.: Гизлегпром, 1935) по предложению НИТИ при котором осуществляют все те же операции, что и в описанном выше способе, однако варку котонина льна производят в 0,5 - й растворе сульфита натрия в течении двух часов при 90°C. Однако и данный способ не снимает экологические проблемы и обладает так же, как и предыдущий значительной трудоемкостью и энергоемкостью, при этом льняное волокно имеет высокую засоренность и закостренность, большую неравномерность волокон по длине и линейной плотности, что делает практически невозможной его переработку непосредственно в смесях с хлопком или вискозой. В основу заявляемого изобретения положена задача уменьшить экологическую нагрузку, т.е. возможно максимально снизить применение химических веществ при сохранении тепло-влажностной обработки как составной части технологического процесса разделения льноволокна на элементарные волокна, и получения льняного волокна длиной 30 - 36мм. В основу заявляемого изобретения положена задача уменьшить экологическую нагрузку, путем уменьшения объема используемой воды, что в свою очередь снизит энергоемкость процесса. В основу заявляемого изобретения положена задача повысить эффективность разделения льноволокна на элементарные волокна с одновременным обеспечением облегчения вывода костры или пыли из кипы льняных волокон. В основу заявляемого изобретения положена задача уменьшить трудоемкость котонина из короткого льняного волокна, путем исключения из технологического процесса операций отмывки, нейтрализации, отжима и сушки. Решение указанных задач обеспечиваетсянастоящим изобретением и состоит в том, что в известном способе получения котонина из короткого льняного волокна путем влажностно-тепловой обработки волокна в емкостях с последующим грубым чесанием, рыхлением и очисткой, а также котонизацию или тонкое чесание, укорочение, очистка и утонение льноволокна на заданную длину и толщин у, причем - влажностно-тепловую обработку льноволокна осуществляют посредством пропарки его в закрытой емкости, при этом пропарку льноволокна осуществляют при температуре 140 - 260°C в течение 30 - 60мин в водной среде пара или слабощелочной среде пара. Кроме того, решение указанных задач обеспечивается вариантом настоящего изобретения и состоит в том, что в известном способе получения котонина из короткого льняного волокна путем влажностнотепловой обработки волокна в слабощелочной среде, содержащей щелочную соль, с последующим грубым чесанием, рыхлением и очисткой, а также котонизацию или тонкое чесание, укорочение, очистка и утонение льноволокна на заданную длину и толщин у, причем в слабощелочную среду дополнительно вводят смачиватель, а влажностно-тепловую обработку волокна в слабощелочной среде осуществляют посредством пропарки в закрытой емкости, при этом приготавливают раствор, где в качестве щелочной соли используют кальцинированную соду, а в качестве смачивателя применяют пасту "Новость", взятые в следующем количестве г на 1 литр воды: Кальцинированная сода 0,03 - 3 Смачиватель "Новость" 0,02 - 2 Кроме того приготавливают раствор, где в качестве щелочной соли используют кальцинированную соду, а в качестве смачивателя применяют "Парвотекс-5", взятые в следующем количестве г на 1 литр воды: Кальцинированная сода 0,03 - 3 Смачиватель "Парвотекс-5" 0,05 - 1, а после пропарки кипы льноволокна выдерживают в закрытых помещениях при температуре 18 - 26°C и влажности 50 - 65%, в течение от 12 до 24 часов. Изготовление котонина заявляемым способом позволит значительно снизить экологическую нагрузку на окружающую среду, поскольку для пропарки используют слабощелочной раствор в значительно меньшем количестве, чем для варки, при этом снижается энергоемкость и трудоемкость процесса, так как пропарку ведут в течение 30 - 60мин, а такие операции как промывка, нейтрализация, отжим и сушка исключают из процесса. Кроме того, посредством влажности теплового воздействия на льняное волокно при температуре 140 - 260°C лубяные вещества, связывающие элементарные волокна в пучок, более лучше размягчаются, а среда в виде пара в большей степени проникает в органическую среду пучка элементарных волокон льна. Это в свою очередь значительно облегчает в последующем разделение пучка льноволокна на элементарные волокна, без значительных их повреждений. При этом применение слабощелочного пара со смачивателем, позволяет в большей степени воздействовать на связи между элементарными волокнами на молекулярном уране, причем щелочная соль вступает в химические реакции с органическими кислотами, а смачиватель способствует в более сжатые временные интервалы проникнуть пару в глубь пучка элементарных волокон, которому препятствуют растительные жиры. Сущность изобретения поясняется схемой способа получения котонина из короткого льняного волокна (фиг.). Согласно заявляемому способу получения котонина из короткого льняного волокна, как изображено на приведенной схеме короткое льняное волокно номеров 2, 4, поступающее с льнозаводов в кипах весом до 60кг как отходы производства, загружают в емкости и герметически их закрывают. После этого в емкости подают пар температурой От 140 до 260°C, и льняное волокно подвергают запарке, т.е. влажностнотепловой обработке в течении 30 - 60мин. При этом для оптимального проведения процесса запарки с точки зрения энергоемкости и трудоемкости, температура пара обратно пропорциональна времени запарки, а с точки зрения повышения качества разделения пучка льноволокна на элементарные волокна и облегчения вывода костры и пыли из кипы льноволокна применяют слабощелочную соль и смачиватель в виде порошка "Новость" или "Парвотекс-5". Раствор приготавливают в следующи х соотношениях компонентов в г на 1 литр воды: Кальцинированная сода 0,03 - 3 Смачиватель в виде порошка "Новость" 0,02 - 2 и Кальцинированная сода 0,03 - 3 Смачиватель в виде "Парвотекс-5" 0,05 - 1 В результате проведенных исследований запарка кип льноволокна с применением приведенных составов по качественным показателям полученного котонина отличалось незначительно. Увеличение соотношения компонентов является неоправданным, поскольку повышает насыщенность льноволокна щелочными солями, а также повышает экологическую нагрузку на окружающую среду. Тепло-влажностная обработка короткого льняного волокна способствует разрушению связей волокна с кострой. Нарушает межволоконные связи, а применение слабощелочного раствора в процессе запарки усиливает разволокнение короткого волокна, это позволяет в процессе котонизации довести утонение волокна до линейной плотности 0,35 - 1,8текс. Котонин полученный без проведения тепло-влажностной обработки имеет линейную плотность 1,2 - 3,5текс. Кроме того тепло-влажностная обработка способствует снижению выделения пуха и пыли при последующих процессах утонения, укорочения, очистки волокна механическим путем, при этом выход котонина повышается на 5 - 10%, а пуховая гр уппа волокон длиной до 15мм снижается примерно в два раза, при этом льноволокно получается более мягким. После влажностно-тепловой обработки кипы короткого волокна вынимают из емкостей и укладывают в помещении, где их выдерживают при температуре 18 - 26°C и влажности 50 - 65% в течение 12 - 24 часов. Это необходимо для выравнивания температуры и влажности волокон в кипах, с целью устранения засорения и забивания рабочих органов машин осуществляющи х последующие процессы очистки, утонения и укорочения льноволокна. Запаренные и выдержанные кипы короткого льняного волокна поступают на кипный рыхлитель, где посредством игольчатой решетки осуществляют постепенный отбор из кип пластов короткого волокна, которое в виде постели толщиной до 100мм поступает на грубое чесание. При грубом чесании осуществляют первоначальное разволокнение льняного волокна и его очистку от пыли и костры. После этого предварительно разволокненное льняное волокно подают на технологические посты, где осуществляют котонизацию или тонкое чесание, укорочение, очистку и утонение льноволокна на заданную длину и толщину. В процессе непосредственной котонизации осуществляют утонение льняного волокна до линейной плотности 0,35 - 1,8текс и укорочение его до средней длины 30 - 36мм. При этом пуховая группа волокна до 15мм составляет не более 10%, а закостренность котонина не превышает 5%. Процессы грубого чесания и котонизации могут быть осуществлены на любом оборудовании, осуществляющем аналогичные процессы в существующи х производствах льноперерабатывающей и текстильной промышленности. Заявляемый способ позволяет использовать отходы льнопроизводства в текстильной промышленности и тем самым в значительной степени расширить сырьевую базу текстильной промышленности. Качественные показатели котонина, полученного заявляемым способом позволяют использовать его при совместной переработке в смеси со средневолокнистым хлопком и химическими волокнами с вложением котонина до 60% для выработки пряжи кольцевым и пневмомеханическим способами прядения.