Способ измельчения отходов кож и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к технологии и технике переработки отходов кожи как натуральной, так и искусственной, и может быть применено в кожевенном производстве. Способ заключен в измельчении отходов кожи в водной среде при отношении Т/Ж, равном 0,05-0,2. Измельчение осуществляют режущими ножами при линейной скорости их вращения 20-50 м/с. Измельчитель для осуществления способа содержит корпус 1 с загрузочным патрубком 2, патрубком 3 для слива образовавшейся суспензии. По оси корпуса расположен вал 4, снабженный режущими ножами. Режущие ножи выполнены П-образной формы с перфорированными боковыми стенками 5 и установлены с зазором по отношению друг к другу, причем внешний нож закреплен на валу с возможностью перемещения и боковые стенки ножей выполнены под углом 25-75° по отношению к оси устройства. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технологии и технике переработки обрезков натуральных, искусственных кож и может найти применение в кожевенной и легкой отраслях промышленности.

В кожевенной промышленности получение порошка из кожевенных обрезков осуществляют путем сухого помола, при этом обрезки в начале дробят, сушат, удаляют из них металлические частицы, после чего размалывают на тарельчатых мельницах, затем домалывают до требуемой тонины на жерновых поставах и просеивают [1].

Недостатком этого способа является многостадийность процесса, а следовательно, низкая производительность.

Для того, чтобы придать коже высокую хрупкость, измельчение можно проводить при подаче охлаждающего воздуха, что позволит снизить энергию, расходуемую на упругую деформацию.

Для интенсифицирования процесса размола мягкого материала в размольное устройство добавляют соли поливалентных металлов, выделенных из группы, содержащей сульфат магния, сульфат марганца и хлорид цинка [2].

Использовать данные способы в кожевенной промышленности не представляется возможным в связи с ухудшением качества кожи, увеличением энергоемкости прцесса, использованием дополнительных химических веществ, что удорожает процесс.

Известен способ переработки кожевенных отходов в порошок, заключающийся в том, что кожевенные отходы замачивают в воде, затем сушат и измельчают в сухом состоянии. Замачивание отходов проводят до влагосодержания 55-85%, а сушат их при 150-190^о в течение 20-80 мин [3].

При этом происходит качественное изменение свойств отходов (повышается их хрупкость), что и позволяет повысить дисперсность. Измельчение осуществляют путем размола стальными кольцами на вибрационных дисковых мельницах мощностью 0,6 кВт с частотой 1000 мин^-1 в течение 2,5 мин. Средний размер дисперсности 11-35 мкм.

Недостатком данного способа является многостадийность, длительность процесса в целом.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ измельчения кожевенных отходов в водной среде с помощью режущих ножей [4].

Данный способ не позволяет добиться требуемой степени измельчения.

Предложенный способ позволяет повысить эксплуатационные показатели процесса, добитсья требуемой тонины помола, снизить энергозатраты на измельчение. Измельченные предложенным способом отходы являются полупродуктом для дальнейшего получения кожевенной ткани путем добавления в полученную суспензию, например, латекса с последующим прессованием образующихся слоев.

Поставленная цель может быть достигнута за счет измельчения обрезков кожи в водной среде при отношении T/Ж, равном 0,05-0,2 при линейной скорости вращения режущего ножа 20-50 м/с.

Измельчение отходов кожи в водной среде позволяет снизить силы трения, поддерживать требуемую температуру измельчения. Способ позволяет отказаться от предварительного дробления, сушки, замачивания отходов. При вращении режущего ножа с заявляемой скоростью возникает насосный эффект. Это позволяет втягивать материал внутрь режущих ножей, протягивая его через режущие кромки. При измельчении отходов до требуемых размеров 0,05-0,2 мм образуется суспензия вязкостью 4-6 с Пз, которая направляется для дальнейшей переработки в кожевенную ткань.

В кожевенной промышленности используется сухой способ измельчения обрезков из кожи, поэтому конструкции устройств для измельчения выполнены с учетом этого способа. В основном это барабанные мельницы, снабженные режущими устройствами.

Известно устройство для измельчения обрезков кож, содержащее корпус с рабочей сеткой, установленный внутри него с возможностью вращения ротор и закрепленные на рабочих поверхностях ротора и корпуса измельчающие элементы в виде планок с игольчатой и пильчатой гарнитурами (авт.св. СССР N 704988).

Аналогичная конструкция барабанной мельницы для измельчения отходов натуральных и искуcственных кож описана в авт.св. СССР NN 492611, 992635).

Известно устройство для измельчения волокнистого материала типа кож, содержащее установленные в корпусе с возможностью вращения в противоположные стороны верхний и нижний быстроходные и верхний тихоходный параллельно расположенные горизонтальные валы с зубчатыми дисками (авт.св. СССР N 1486521).

Все перечисленные устройства сложны в изготовлении, металлоемки, не обеспечивают высокой степени измельчения.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является измельчитель, содержащий корпус, по оси которого расположен вал, снабженный режущими ножами [4].

Основной недостаток измельчителя - низкая степень измельчения.

Предложенный измельчитель позволит устранить вышеперечисленные недостатки и осуществить предлагаемый способ измельчения кожевенных отходов.

Измельчитель для осуществления предлагаемого способа содержит корпус, по оси которого расположен вал, снабженный режущими ножами, выполненными П-образной формы с перфорированными боковыми стенками и установленными с зазором по отношению друг к другу, причем внешний нож закреплен на валу с возможностью перемещения и боковые стенки выполнены под углом 25-75^о по отношению к оси измельчителя.

Преимущество предложенного измельчителя - простота изготовления режущих ножей, отсутствие заклинивания ножей в процессе работы, самозатачиваемость ножей, высокая степень измельчения.

На фиг. 1 показан измельчитель, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.

В корпусе 1 с загрузочным патрубком 2 и патрубком 3 для слива образовавшейся суспензии смонтирован на вертикальном валу 4 режущий нож П-образной формы, состоящий из перфорированной боковой стенки 5, жестко соединенной с плоской пластиной 6. Вал 4 снабжен подшипниковым узлом 7. Боковая стенка 5 выполнена под углом 25-75^о по отношению к оси устройства.

Вал 4 расположен внутри жестко закрепленной трубы 8, на нижнем конце которой установлен внешний режущий нож 9 П-образной формы. Нож 9 за счет резьбового соединения может перемещаться вдоль боковой стены 5, регулируя тем самым зазор между ножами.

Измельчитель работает следующим образом.

Измельчаемый материал в виде отходов кожи размером до 1 дм² подается через патрубок 2 в корпус 1. Одновременно в корпус заливается вода. Вал 4, соединенный с электродвигателем (не показан) вращается с линейной скоростью 20-50 м/с. При этом создается насосный эффект, позволяющий втягивать измельчаемый материал внутрь режущих ножей. Измельчаемый материал циркулирует в емкости до достижения размера частиц 0,05-0,1 мм, проходя последовательно через отверстия боковых стенок режущих ножей. При этом не наблюдается заклинивание ножей.

Примеры, иллюстрирующие предлагаемый способ и работу заявляемого измельчителя, приведены ниже.

Способ реализовывался в измельчителе предложенной конструкции объемом 1 л.

П р и м е р 1. В измельчитель загружали отходы в виде обрезков из овчины размером до 1 дм² в количестве 100 г и 50 мл воды. Измельчение проводили при вращении режущих ножей с линейной скоростью 50 м/с. Время измельчения 7 мин. Образовалась суспензия, содержащая частицы с размером 0,05 мм. Образовавшаяся суспензия идет на дальнейшую переработку.

При измельчении сухим способом отходов кожи в измельчителе заявляемой конструкции добиться измельчения не удалось. Режущие ножи заклинивало.

При изменении конусности боковых стенок менее 25^о наблюдается заклинивание режущих ножей, а при увеличении конусности более 75^о не возникает насосный эффект, позволяющий протягивать обрабатываемый материал через режущие кромки боковых стенок ножей.

За счет возвратно-поступательного перемещения внешнего режущего ножа вдоль боковой стенки в процессе работы происходит самозатачивание режущих кромок.

Формула изобретения

СПОСОБ ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ ОТХОДОВ КОЖ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ.

1. Способ измельчения отходов кож в водной среде путем их резания с помощью ножей, отличающийся тем, что измельчение осуществляют при отношении твердого материала к жидкости 0,05 - 0,2 при линейной скорости вращения режущих ножей 20 - 50 м/с.

2. Устройство для измельчения отходов кож, содержащее корпус, по оси которого расположен вал с ножами, отличающееся тем, что ножи выполнены П-образной формы с перфорированными боковыми стенками, расположены под углом 25 - 75^oС к вертикальной оси с зазором друг к другу, причем внешний нож закреплен на валу с возможностью перемещения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2