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Verfahren und Vorrichtung zum Gewinnen von Spinnfasern aus Kokosnüssen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufbereiten von Kokosnüssen.
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Das Aufbereiten von Kokosnüssen im Großbetrieb machte bisher große
Schwierigkeiten, da man zur Gewinnung der Fasern nach den bekannten Verfahren in
der Hauptsache nur Hüllen von unreifen Kokosnüssen verarbeiten konnte, wobei die
Gewinnung der Kopra unmöglich war. Für die Kopragewinnung ist man gezwungen, vollreife
Nüsse zu verwenden, wobei jedoch die Gewinnung von Spinnfasern ausgeschlossen war.
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Ein regelmäßiger Fabrikationsbetrieb für die Verarbeitung von reifen
Kokosnüssen zur Gewinnung spinnbarer Fasern bestand bisher nicht.
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Der Erfindung gemäß werden alle der betriebsmäßigen Verarbeitung von
reifen Kokosnüssen entgegenstehenden Schwierigkeiten beseitigt und es wird ermöglicht,
in einem fortlaufenden Arbeitsgang die Faser selbsttätig zu gewinnen und sie zu
verspinnen. Außerdem wird die Kopra gewonnen. Die Abfallstoffe, und zwar die harte
Schale und der Kokosstaub, werden vqrzugsweise als Brennstoff für den Antrieb der
Maschinen und für die Erwärmung der verschiedenen Vorrichtungen, die- im Betrieb
zur Anwendung gelangen, verwendet.
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Erfindungsgemäß wird in der Weise verfahren, daß nach Entfernung der
Nußhfillen von den reifen Nüssen, dieselben auf mechanischem Wege durch Stiftwalzen
hindurchgeführt werden, um die Hüllen zu lockern und die harte Hautrinde zu brechen,
.so daß die Flüssigkeit, in welcher die Hüllen gekocht werden, schneller ins Innere
dringen kann. Es wird dabei auch so weit wie möglich Kokosstaub beseitigt. IDie
Hüllen werden darauf bei erhöhter Temperatur, z. B. bei Siedetemperatur, der Einwirkung
einer Weich- und. Schmierwirkung ausübenden Lauge, wie z. B. Natronlauge, Seife
usw., ausgesetzt oder aber die Hüllenstücke werden direkt einer Karde- oder Kämmaschine
zugeführt.
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Der Erfindung gemäß wurde ferner gefunden, daß eine wiederholte Verwendung
der Anfangslauge möglich ist auf Grund der Tatsache, daß die Lauge in erster Linie
eine mechanische Wirkung ausübt und durch ihre schmierende Wirkung die Trennung
der Fasern erleichtert und die noch anhaftenden Kokosstaubteilchen weich macht und
daß dabei eine Flüssigkeit entsteht, die die Faser
nicht mehr angreift,
wie dies bei Anwendung gewöhnlicher Laugen der Fallist. Hier.Iurch wird das Verfahren
wirtschaftlich.
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Nach Trennung der Fasern und der. korkartigen Teile des Kokosstaubs
werden die Fasern mechanisch dadurch versponnen, daß eine Preßvorrichtung auf der
Spinnmaschine die zylinderförmigen Kolzosfas"ern in eine Bandform preßt, wodurch
die Fasern so geschmeidig werden, daß sie sich leicht verspinnen lassen.
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Die von den Hüllen entfernten Nüsse werden gebrochen und in besonderen
Trockenvorrichtungen zu Kopra verarbeitet, nachdem die Kokosmilch und die harte
Schale von dem Fruchtfleisch getrennt ist.
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Auf der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführung. zur Durchführung
-des neuen Verfahrens dargestellt.
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Abb. i zeigt schematisch die verschiedenen fortlaufenden Arbeitsgänge
zum Aufbereiten der Hüllenstücke.
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Abb. z zeigt einen Längsschnitt durch eine zum Weichmachen der Hüllenstücke
dienende Vorrichtung.
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Abb.3 zeigt einen Schnitt längs der Linie IV-IV der Abb. 2.
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Abb. q. zeigt eine Draufsicht auf die Vorrichtung gemäß Ab'o. 2.
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Die Nuß gelangt, wie in Abb. i dargestellt ist, über eine Einlegvorrichtung
i mittels eines Förderbandes a zu einer Schälmaschine 2, in welcher die iNuß (Endocarp)
von den Hüllenstiicl;en (14Zesocarp) getrennt wird. In der Schälmaschine werden
die Faserpolster von dem Nußfleisch getrennt, und das Fleisch wird hierauf zur Gewinnung
der Kopra, in einem andern Arbeitsgang fortgeschafft. Die Hüllenstücke gelangen
von der Schälmaschine selbsttätig zu einer Brechmühle 22,--welche aus mehreren über-
oder nebeneinander. angeordneten Walzen besteht, die mit Stiften oder Zähnen versehen`
sind und sich in entgegengesetzter Richtung drehen. In dieser Vorrichtung wird die
äußere harte Hülle der Hüllenstücke zerkleinert und -die Hülle selbst gelockert.
Nach diesem Lockern gelangt das Faserpolster selbsttätig zu einer Kochvorrichtung
23, wie sie in den Abbildungen 2 bis q. dargestellt ist. In dieser Kochvorrichtung
werden die Hüllen mit einer. Lauge behandelt, die dazu dient, die Fasern zu schmieren,
so daß ein leichteres Auseinanderreißen der einzelnen Fasern möglich ist. In diese
Vorrichtung, welche. .aus einem Behälter 47 mit halbzylindrisch ausgebildeten Seitenwänden
besteht, .gelangen die Hüllenstücke durch einen Fülltrichter 4.8 (Abb. 2). In dem
Behälter sind zwei sich in gleicher Richtung drehende vieleckige Tromtneln 41 angeordnet,
über welche zwei Ketten 42 parallel zueinander gelegt sind. Das Kettenpaar ist mit
Scheidewänden 43 versehen. Diese Scheidewände sind mittels der Fußstücke 4q. an
den Ketten angeordnet. Die Breite der Fußstücke ist ungefähr gleich der Länge einer
der Flächen der Trommeln 41. Infolge dieser Ausbildung befinden sich die Scheidewände
43, welche aus starker Gaze bestehen, oben- und unterhalb der Kette in gleichem
Abstande voneinander, während sie an den Seiten einen größeren Zwischenraum einschließen.
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Der Fülltrichter 48 mündet an einer Seite in den Behälter, so d@aß
die Faserhüllen, welche sich in trockenem Zustande nicht zusammenpressen lassen,
zunächst in einen großen Raum gelangen. Beim Weiterwandern der Trommel gelangen
die Hüllenstücke allmählich in die den Behälter fast bis zur Hälfte ausfüllende
Lauge und werden so allmählich durchnäßt und dadurch zusammengedrückt, daß sie in
den kleinen Raum zwischen je zwei Scheidewänden 43 gelangen.
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Die Enden der Scheidewände 43 sind mit Rollen 4.6 versehen, um während
des Umlaufs der Ketten die Reibung herabzusetzen. Die Vorrichtung ist dabei ungefähr
bis zur Höhe der gestrichelt gezeichneten Linie 74 mit Lauge gefüllt, so daß dieselbe
nicht durch die Achsenlager der Trommeln .4i ins Freie gelangen kann.
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Die Umlaufgeschwindigkeit der Ketten wird entsprechend der gewünschten
Kochdauer der Hülle geregelt. 'Sie beträgt im allgemeinen % bis 2 Stunden. Da die
Vorrichtung nur bis zur Hälfte mit Lauge gefüllt ist, befinden sich die Hüllen während
des einen Teils des Weges durch die -Vorrichtung oberhalb der Lauge, so daß sie
genügend Zeit haben, ahzutropfen. Das Entfernen der Hüllen aus dem Behälter erfolgt
durch eine öf"-nUng 75, welche in der Nähe des Einfülltrichters 48 angeordnet ist.
Von dieser öffnung werden die Hüllen mittels Transportbänder nach der Faserreinigungsänlage
geleitet.
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Die Erwärmung der Lauge erfolgt in Nebenbehältern 76, welche mittels
Öffnungen 79 in kommunizierender Verbindung mit dem Hauptbehälter 47 stehen. In
diesen Behältern sind Rohre 77 angeordnet, in denen Gasbrenner o. dgl. zum Erwärmen
der - Flüssigkeit dienen. Durch diese Ausbildung wird ein dauernder Kreislauf- der
Laugte in..dem -Behälter 4.7 gewährleistet. Durch die schräge Ausbildung -des. Bodens
8o wird verhindert, daß sich Niederschläge. in den Anwärmebehältern bilden und so.eine
Reinigung desselben bedingen. Die Flüssigkeit wird dabei ungefähr auf Kochtemperatur
gehalten.
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Zur Bildung der Lauge kann Natronlauge verwendet werden. Ebenso kann
auch eine
durch wiederholtes Kochen der Hüllenstücke in derselben
Lauge erhaltene Flüssigkeit verwendet werden, welche dann keine \ atronlauge mehr
enthält, jedoch ebenfalls eine Schmierwirkung ausübt. Die Verwendung dieser Lösung
hat den Vorteil, daß die Kosten für das Aufsetzen der Lauge gespart werden und außerdem
kein Gewichtsverlust auftritt, welcher bei der Verwendung von Lauge aus Natronlauge
oder Seife entsteht. .
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Nachdem die Hülle genügend gekocht ist, wird sie bei ihrer Überführung
in die Faserreinigungsanlage zunächst der Einwirkung von Preß- und Druckvorrichtungen
24 unterworfen. Diese Vorrichtungen pressen die sich noch in den Hüllenstücken befindliche
heiße Lauge aus, welche über eine Leitung g wieder in die Kochvorrichtung zurückgeleitet
wird. Außerdem dienen diese Vorrichtungen aber auch dazu, die korkartigen Teile
von den 'Fasern zu lockern. Diese korkartigen Teile, welche infolge der Reife der.
Nuß bereits in einen holzartigen Zustand übergegangen sind, werden, nachdem sie
durch das Kochen weichgemacht sind, durch diese Walzen flachgedrückt, so daß bei
einem nun folgenden Lockern der feuchten Hülle mittels Kämmen oder Bürsten der korkartige
Stoff von der-Faser in kleinen Stücken abfällt und leicht entfernt werden kann.
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Die Druckrollen der Preßvorrichtung können geriffelt sein. Sie drehen
sich in entgegengesetztem Sinne zueinander. Der Druck dieser Rollen wird durch Federn
geregelt. Die Riffelung hat den Zweck, eine stärkere Einwirkung beim Pressen zu
erhalten. Nach dem Pressen werden die Hüllen mittels eines Transportbandes einer
Käminaschine oder einer Karde 25 zugeführt. Diese dient dazu, die einzelnen
Fasern voneinander zu trennen, und sie außerdem durch Kämmen und Bürsten zu reinigen.
Das Entfernen der gelockerten korkartmgen Bestandteile ward dadurch gefördert, daß
man die Fasern mit einem Laugenstrahl unter Druck bespritzt. Außerdem werden vorteilhaft
die Fasern einmal oder wiederholt durch heißes Seifenwasser hindurchgeleitet, welches
man dann durch Auspressen wiedergewinnen kann. Die einzelnen Vorrichtungen sind
dabei aus laugenbeständigem Baustoff ausgeführt.
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Von der Karde 25 werden die Fasern, welche durch ein unterhalb der
Karde angeordnetes Schüttelsitb von den korkartigen Bestandteilen getrennt sind,
mittels ein=es Förderbandes ,4 zu den Waschvorrichtungen geschafft. Ebenso wird
der noch viel Lauge enthaltende korkartige Stoff mittels eines Förderbandes 5 entfernt.
Die Fasern und die Korkteile kommen nun wiederholt in heißes Wasser und werden nach
jedem Weichen ausgepreßt, wodurch die Lauge allmählich aus den Stoffen 'ausgewaschen
wird. Die hierdurch entstehende verdünnte Lösung wird über eine Verdampfungsvorrichtung,
in der die Lösung im Vakuum verdichtet wird, wieder der Kochvorrichtung zugeleitet.
Die Korkteile werden dann Gasgeneratoren o. dgl. zugeführt, während die Fasern in
dünner Schicht durch einen Trockenraum 54. hindurchgeführt und bei hoher Temperatur
getrocknet werden. Die Kokosnußfaser hat nämlich die Eigenschaft, daß sie bei einer
bestimmten Temperatur viel schneller trocknet als der derselben anhaftende korkartige
Stoff. Befindet sich die Kokosfaser in einem feuchten Zustande, so ist sie, wie
jede andere Textilfaser, weniger widerstandsfähig. Infolge des schnellen Trocknens
wird die Faser fester, so daß die letzten Reste des an ihr anhaftenden, noch feuchten
korkartigen Stoffes leicht' durch Bürsten entfernt werden können. Sollten die Fasern
zu trocken werden, so kann ihnen die erforderliche Feuchtigkeit mittels Hindurchführen
durch Befeuchtungsanlagen gegeben werden. Hierauf werden die nun vollkommen gereinigten
Fasern den Spinnmaschinen zugeführt. Vor dem. Spinnen werden jedoch die Fasern,
welche einen rohrförmigen Querschnitt aufweisen, dessen Wandung aus einer Anzahl
kleiner Röhrchen besteht, flachgedrückt, so daß die Fasern in einen bandförmigen
Zustand übergeführt werden. Dies kann entweder durch besondere Preßvorrichtungen
erfolgen oder auch mit Hilfe gewöhnlicher Spannmaschinen, bei welchen man den Druck
auf die Speisewalzen entsprechend erhöht oder bei denen den Speisewalzen ein besonderes
Rollenpaar vorgeschaltet ist, dessen gegenseitiger Druck einstellbar ist. Durch
das Flachdrücken werden die Fasern nachgebiger und können so leichter versponnen
werden.
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DerAbfall der Karde kann, mittels Pressen in Ballen gepackt werden,
nachdem er von Staub und anderen Ünreinigkeiten befreit ist, und dient insbesondere
als Füllung für Sitze, Kissen u. dgl.