PL174372B1 - Sposób wstępnej obróbki włókien sklerenchymatycznych, w szczególności włókien lnu - Google Patents

Abstract

1. Sposób wstepnej obróbki wlókien skle renchymatycznych, w szczególnosci wlókien lnu, z zastosowaniem obróbki mechanicznej przy formo- waniu tasmy wlókien i ustawianiu wlókien zasadni- czo równolegle wzgledem siebie, znamienny tym, ze tasme wlókien, po uwolnieniu jej wlókien, za po- moca obróbki chemicznej i/lub cieplnej, od zdrewnia- lych czesci skladowych, tluszczów, pektyn i innych zanieczyszczen, suszy sie i nastepnie dzieli na krót- sze odcinki, a te z kolei przynajmniej czesciowo pruje sie, zas uzyskane po tym zabiegu peki wló- kien, których wilgotnosc ustala sie na poziomie co najmniej 10% wagi, zgrzebla sie, po czym zbiera sie w tasme wlókien cienkich. Fig. 1 PL PL PL PL

Description

Wynalazek dotyczy sposobu obróbki włókien sklerenchymatycznych, w szczególności włókien lnu, polegający na obróbce mechanicznej przy tworzeniu taśmy włókien i ustawianiu włókien zasadniczo równolegle względem siebie.

W przypadku znanych sposobów tego rodzaju, przedstawionych w niemieckim opisie patentowym nr DE-B-3 414 437, obróbka następuje przez maszynowe międlenie i czesanie,

174 372 tzn. włókna, szczególnie włókna lnu, napina się, a następnie obrabia za pomocą grzebieni tak, że z jednej strony usunięte zostają drewniane i inne części składowe, a z drugiej strony włókna zostają ustawione równolegle względem siebie. Podczas tego procesu następuje podział na: włókna długie, które utrzymuje się w stanie naprężenia i rozmieszcza równolegle względem siebie oraz na tzw. pakuły, składające się z bardzo krótkich włókien, które wyczesuje się z włókien długich i usuwa.

Z zebranych włókien długich uzyskuje się normalnie w wyniku dalszej obróbki przędzę, którą następnie przetwarza się, np. na materiały tekstylne, przy czym włókna długie nadal zawierają w pewnym zakresie drewniane części składowe i inne zanieczyszczenia, a w szczególności nie są wybielone.

Włókien długich, uzyskanych dzięki czesaniu nie można zmieszać z krótkimi włóknami innych materiałów np. bawełny, w celu uzyskania przędzy mieszanej, ponieważ przy pomocy przędzarki mokrej do włókien długich, która zresztą bardzo wolno pracuje, nie da się przerabiać takiej mieszanki włókien. Włókna długie zostają więc przetwarzane na niedoprzęd lub na przędzę gotową bez dodawania innych włókien. Zazwyczaj niedoprzęd, który otrzymał w toku pierwszego etapu przędzenia określoną wytrzymałość oraz określony splot włókien, zostaje oczyszczony i wybielony, podczas gdy oczyszczanie przędzy gotowej jest trudniejsze, ponieważ ług czyszczący znacznie trudniej przenika przędzę gotową niż niedoprzęd.

Pakuły uzyskane podczas obróbki przez czesanie zostają albo przerobione na stosunkowo grubą przędzę albo zgrzeblane w ten sposób, że powstają włókna krótkie (tzw. kołtonizacja), które bez wybielania zostają użyte do produkcji przędzy lub włókniny. W przypadku gdy pakuły poddawane są procesom płukania lub bielenia, w efekcie tych procesów uzyskuje się masę, złożoną z oczyszczonych i wybielonych włókien krótkich, która jednakże jest silnie zfilcowana, i w której włókna krótkie będą częściowo poskręcane ze sobą względnie skręcone. A zatem nie jest możliwe, bez dalszej obróbki struktury włókien, uzyskanie z takiej masy surowca, który można byłoby dalej przerobić na nici lub inny półprodukt, do czego konieczne byłoby najpierw przeprowadzenie silnego, mechanicznego szarpania. To jednakże powodowałoby wzrost kosztów oraz skrócenie włókien.

Dalej znane jest z niemieckiego opisu patentowego nr DE A 3 923 448 takie oczyszczanie z drewna i taka wstępna obróbka lnu, że przeprowadza się go w wielu etapach przez mechaniczne stanowiska obróbki, a przy tym powoduje się, za pomocą wyposażonych w igły taśm przenośnikowych, pewne równoległe rozmieszczenie uprzednio mechanicznie obrabianych włókien lnu, które następnie, za pomocą dalszych przenośników taśmowych, zostają odkładane w pasma.

Otrzymane w ten sposób pasmo włókien zawiera mieszankę włókien długich i krótkich, a dodatkowo także drewniane części składowe i inne zanieczyszczenia. Rozmieszczone w kierunku wzdłużnym i równoległe względem siebie nie mają między sobą początkowo żadnego splotu, ponieważ jednakowo i z jednakową prędkością posuwu obracające się igły taśmy przenośnikowej rozmieszczają sąsiadujące ze sobą włókna lnu jedynie w kierunku posuwu, przy czym nie dochodzi do wytworzenia splotu między sąsiadującymi ze sobą włóknami. Zostało to osiągnięte dopiero przy pomocy taśmy przenośnikowej, która - obok ruchu posuwowego - nadaje włóknom lnu pewien ruch poprzeczny, dzięki czemu powstają wiązki włókien.

Poza tym znany jest z niemieckiego opisu patentowego nr DE-A-1 927 043 sposób polegający na poddaniu działaniu pary wodnej wełny, skupionej w taśmę włókien, celem usunięcia zawartego w niej tłuszczu, przy czym działanie pary nastąpić może w czasie różnych stadiów obróbki taśmy włókien, którą zazwyczaj rozciąga się, jednak może też być dodatkowo zgrzeblaną i czesana, dla uzyskania taśmy włókien, którą da się przerobić na przędzę wełnianą. Sposób ten nie może być jednak stosowany przy wstępnej obróbce włókien sklerenchymatycznych, które występując w postaci uzyskanych w wyniku stosowanego ogólnie procesu obróbki taśm włókien, są zbyt sztywne i niewystarczająco cienkie.

Istota sposobu według wynalazku polega na tym, że taśmę włókien, której włókna w trakcie obróbki chemicznej i/lub cieplnej uwolniono od zdrewniałych części składowych,

174 372 tłuszczów i pektyn, suszy się, a następnie dzieli na krótsze odcinki, które z kolei przynajmniej częściowo pruje się, zaś uzyskane pęki włókien, przy wilgotności co najmniej 10% wagi, zgrzeblą się i zbiera w taśmę włókien cienkich.

Korzystnym jest gdy wysuszoną taśmę włókien tnie się na krótsze odcinki.

Korzystnym jest także, gdy wysuszoną taśmę włókien rozrywa się na krótsze odcinki.

Ponadto korzystnymjest, gdy wysuszoną taśmę włókien dzieli się na odcinki o długości między 50 mm a 250 mm, a zwłaszcza o długości między 65 mm a 120 mm.

Następnie korzystnym jest, gdy wilgotność taśmy włókien ustala się na etapie poprzedzającym jej podział na krótsze odcinki, przy czym zachowując maksymalną wilgotność na poziomie 30% wagi taśmy włókien, korzystnie ustala się ją w przedziale 11% do 17%, a zwłaszcza w przedziale 12% do 14%.

Również korzystnym jest, gdy obrabianą taśmę włókien barwi się.

Dodatkowo korzystnym jest, gdy jeszcze przed etapem zgrzeblania miesza się pęki włókien tego samego lub różnego materiału, korzystnie lnu, wełny i bawełny, o tych samych lub odmiennych kolorach, przy czym włókna wełny i bawełny przetwarza się na sucho.

Wreszcie korzystnym jest, gdy taśmę włókien cienkich przetwarza się w przędzę.

Zgodnie z wynalazkiem włókna z taśmy włókien uwalnia się poprzez obróbkę chemiczną i/lub polegającą na gotowaniu obróbkę cieplną od drewnianych części składowych, tłuszczów, pektyn i innych zanieczyszczeń, po czym obrabianą taśmę włókien suszy się, a następnie dzieli na krótsze odcinki, które z kolei, dla stworzenia pęków włókien przynajmniej częściowo rozskubuje się, przy czym pęki włókien, przy wilgotności ustalonej na co najmniej 10% wagi, zgrzeblą się i zbiera w taśmę włókien cienkich.

Chociaż przy przerabianiu włókien skłerenchymatycznych, w szczególności włókien lnu, tradycyjnie postępuje się w ten sposób, że gotową przędzę lub ewentualnie niedoprząd poddaje się oczyszczaniu, zazwyczaj okazuje się, że taśma włókien może być poddawana procesowi oczyszczania bez rozplątywania związanych ze sobą włókien, przy czym - także w stanie wilgotnym - włókna w taśmie włókien skupione są razem i zachowują swoje ustalone położenie.

Przy stosowaniu tego rodzaju etapu postępowania do taśmy włókien z wełny lub innego surowca następuje dalsza obróbka taśmy włókien, prowadząca do przerobienia jej na przędzę, a więc zachodzą zwyczajne procesy rozciągania i wygładzania, zaś w przypadku postępowania zgodnego z wynalazkiem, poddawaną obróbce taśmę włókien dzieli się na krótsze odcinki, przy czym tego rodzaju rozdzielenie możliwe jest praktycznie tylko wtedy, gdy taśma włókien zostanie uprzednio wysuszona.

Podział na krótsze odcinki może dokonywać się poprzez rozcinanie lub poprzez rozrywanie taśmy włókien, przy czym zabieg rozcinania jest wprawdzie prosty w realizacji i pozwala uzyskać odcinki o dokładnie określonej długości, to jednak skutkiem negatywnym tego zabiegu jest powstawanie dużej ilości odpadów, które nie nadają się do dalszego przetwarzania. W przeciwieństwie do rozcinania, podział taśmy włókien na krótsze odcinki poprzez rozrywanie jest sposobem nieco kosztowniejszym, a długości uzyskanych dzięki niemu odcinków nie są dokładnie określone. Rozrywanie taśmy włókien na mniejsze odcinki ma jednak tą zaletę, że liczba zniszczonych lub nie nadających się wskutek niewielkiej długości do dalszego przerabiania kawałków włókna jest wyraźnie mniejsza.

Włókna wewnątrz uzyskanych odcinków rozmieszczone są w istocie równolegle, a pęki włókien tworzące odcinki są przynajmniej częściowo rozskubane, tzn. są one poddane procesowi, który w toku obróbki bawełny oznaczany jest jako rozluźnianie. Podczas przetwarzania bawełny owo rozluźnianie lub rozskubywanie następuje wewnątrz warstwy bawełny, która wcześniej została odłączona od beli bawełny.

Jeśli pęki włókien znajdują się w normalnych warunkach klimatycznych, ich wilgotność wynosi 9% wagi. Aby podczas dokonywanego następnie zgrzeblania uzyskać rozdzielenie włókien w istocie na włókna elementarne, należy ustalić wyższą wilgotność, co najmniej 10% wagi, ograniczoną od góry przez możliwości przetwarzania zgrzeblarki. Dzięki podwyższonej wilgotności, która wynosi maksymalnie 30% wagi, przy czym zaleca się, by kształtowała się ona pomiędzy 11% wagi a 17% wagi, a zwłaszcza około 13% wagi,

174 372 rozwiązują się wiążące włókna wiązania wodorowe, nie powodując sklejania włókien w zgrzeblarce. Uzyskane w ten sposób i zebrane w taśmę włókien włókna wykazują, jeśli chodzi o włókna lnu, strukturę zaskakującą podobną do bawełny i mogą być dalej przetwarzane w ten sam sposób jak włókna bawełny, czyli przez przędzenie na przędzę.

Długość sporządzanych z taśmy włókien odcinków jest określana w istocie przez możliwości przetwarzania długich włókien stosowanej zgrzeblarki, ponieważ straty włókien są o tyle mniejsze, o ile dłuższe będą odcinki taśmy włókien. Zaleca się długości między 50 mm a 250 mm, a szczególnie między 65 mm a 120 mm.

Ustalenie wilgotności pęku włókien, w celu przeprowadzenia zgrzeblania, może nastąpić w szczególnie polecany sposób, polegający na tym, że odpowiednio ustala się wilgotność taśmy włókien, jeszcze przed podzieleniem jej na krótsze odcinki.

Przy postępowaniu zgodnym z wynalazkiem możliwe jest też, po etapie oczyszczenia, barwienie taśmy włókien za pomocą obróbki chemicznej i/lub cieplnej, a zatem możliwe jest mieszanie ze sobą pęków włókien sklerenchymatycznych odmiennie barwionych w celu uzyskania taśmy włókien melanżowanej przez włókna odmiennie barwione.

Jeszcze bardziej istotne jest to, że postępowanie zgodne z wynalazkiem umożliwia mieszanie włókien sklerenchymatycznych, szczególnie włókien lnu z włóknami innego rodzaju, jak wełna czy bawełna. Dotychczas było to niemożliwe, gdyby w wyniku takiego procesu mieszania i dalszego przetwarzania chciało się uzyskać przędzę. Włókna różne, z jednej strony włókna sklerenchymatyczne, szczególnie włókna lnu, a z drugiej strony wełna mogą być oczyszczane jedynie poprzez poddanie różnym procesom oczyszczania, przy czym chemikalia stosowane w tych procesach dla jednego rodzaju włókien, w każdym przypadku szkodzą włóknom innego rodzaju. Włókna lnu w postaci włókien krótkich poddają się oczyszczaniu jedynie w bardzo niewystarczającym stopniu, ponieważ jak wspomniano wyżej, składające się z włókien krótkich pakuły przekształcają się w toku procesu płukania i bielenia w masę złożoną z silnie zfilcowanych i częściowo poskręcanych ze sobą względnie skręconych włókien, które bardzo żle poddają się dalszemu przetwarzaniu. Dlatego oczyszczania włókien lnu dokonywano dotychczas dopiero po osiągnięciu przez nie formy niedoprzędu lub przędzy.

W wyniku postępowania zgodnego z wynalazkiem uzyskuje się pęki włókien, składające się z oczyszczonych włókien sklerenchymatycznych, w szczególności włókien lnu, tak, że te oczyszczone i przędliwe włókna mogą zostać wymieszane z oczyszczonymi włóknami wełny lub bawełny i przez zgrzeblanie zebrane w jedną taśmę włókien, a w końcu przerobione na przędzę mieszaną. Przy tym włókna wełny lub bawełny zazwyczaj będą dodawane w stanie suchym, ponieważ nie istnieje w ich przypadku problem rozwiązania wiązań wodorowych podczas zgrzeblania.

Wspomniano już, że uzyskane zgodnie z wynalazkiem włókna lnu wykazują mniej więcej takie same właściwości ścierania jak włókna sztuczne, które stosowano dotychczas przy produkcji przędzy mieszanej z włókien sztucznych i wełny względnie bawełny. Zatem wyprodukowane zgodnie z wynalazkiem włókna lnu mogą zastępować stosowane dotychczas włókna sztuczne. Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest przedstawiony na rysunku na którym fig. 1 pokazuje rozkład długości włókien lnu otrzymany przy 10 próbach, a fig. 2 pokazuje rozkład długości włókien bawełny.

Przykład

Pozyskane na drodze handlowej pakuły (pęki włókien łykowatych) rozczesano na zgrzeblarce, uzyskując tym sposobem ciągłą taśmę włókien, o szerokości 3 cm, z równolegle ustawionymi włóknami, które w trakcie rozczesywania oczyszczono ze zdrewniałych części składowych, do poziomu 5% ich pierwotnej zawartości.

Następnie taśmę tą poddano obróbce w wieloczynnościowym urządzeniu przędzalniczym, które jest wyposażone w stanowisko do odwijania taśmy zgrzeblarskiej z 16 taśmami zgrzeblarskimi, urządzenie do obróbki chemiczno-cieplnej, które składa się z napawarki - do nasycania chemikaliami, parownika pary międzystopniowej, parownika przechowawczego, 4 urządzeń płuczących z sitami bębnowymi, suszarki sitowo-bębnowej oraz pojemnika do przechowywania taśm zgrzeblarskich.

174 372

W trakcie pierwszego etapu technologicznego oczyszczoną mechanicznie taśmę włókien poddano obróbce chemicznej przepuszczając ją przez napawarkę i parownik pary międzystopniowej, gdzie - w temperaturze 60°C i nadciśnieniu 2 psi (13,7895 kPa) - taśmę nasycono roztworem płuczącym, o następującym składzie:

ml/l ługu sodowego 50°Be, g/l m. anionowych imejonowych środóów powercchniowo zzynnych, g/l organżcznych związków fosforu w śrooOwvisdu wodnymi, g/l m 1 emulgatora 1 estiu kwasufosforowego, przy czym intensywność wchłaniania kąpieli Sarbiarskiej wynosiła 72%.

Podczas drugiego etapu technologicznego taśmę włókien poddawano przez 30 minut działaniu pary nasyconej o temperaturze 102°C w parowniku pśzechi)wawcrnm, a następnie suszono ją w temperaturze pomiędzy 140° a 150°C.

W kolejnym etapie wysuszoną taśmę włókien ponownie przepuszczano, celem bielenia, przez napawarkę i parownik pary międzystopniowej, gdzie - w temperaturze 20°C i nadciśnieniu 2 psi (13,7895 kPa) - poddano ją działaniu środka impregnującego, o następującym składzie:

0,15 g/l siarczanu magnezowego, ml/l szkła wodnego 38°Be, ml/l ługu sodowego 50°Be, g/l m 1 amonowy/ch 1 1^^0^011 środków powierzcllnioworzyonych, g/l organizz 1 związków PssPśru w śrociowisku wodnym, g/l [ny^^rtoL0ee1 a niklu lwz 1 tłuzzczowego 1 nieronowy pz.

ml/l nadtlenku wodom 35%, przy czym intensywność wchłaniania kąpieli Sarbiarskiej wynosiła 71%.

Po zabiegu bielenia taśmę włókien poddano ponownie, przez 30 minut, działaniu pary nasyconej o temperaturze 102°C w parowniku przechowawczym, a następnie ponownie ją suszono w temperaturze pomiędzy 140°C a 150°C i prędkości przesuwu 5 m/min., aż do uzyskania wilgotności końcowej około 10%.

Wysuszoną ponownie taśmę włókien podzielono na krajalnicy włókien ciętych na odcinki o długości 77 mm.

Następnie odcinki te, po uprzednim awiważowaniu, zgrzeblono na zgrzeblarce, utrzymując wilgotność końcową pomiędzy 10% a 13%.

Uzyskane w ten sposób włókna wykazywały pod względem wymiarów daleko idącą koincydencję z wymiarami włókien bawełny. Rozkład długości włókien otrzymany przy 10 próbach jest pokazany na Sig. 1, na którym na osi rzędnych oznaczona została liczba włókien, spośród włókien, które wykazywały co najmniej wskazaną przez odciętą długość, a więc jednocześnie długość daną i większą. Jak łatwo można zobaczyć, taki rozkład długości włókien zgodny jest z rozkładem długości włókien bawełny, który został przedstawiony na wykresie zgodnie z Sig. 2. Grubość włókna, uzyskanych włókien lnu była, jak wykazało badanie mikroskopowe, tego samego rzędu wielkości, co grubość włókna włókien bawełny.

Claims (15)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób wstępnej obróbki włókien sklerenchymatycznych, w szczególności włókien lnu, z zastosowaniem obróbki mechanicznej przy formowaniu taśmy włókien i ustawianiu włókien zasadniczo równolegle względem siebie, znamienny tym, że taśmę włókien, po uwolnieniujej włókien, za pomocą obróbki chemicznej i/lub cieplnej, od zdrewniałych części składowych, tłuszczów, pektyn i innych zanieczyszczeń, suszy się i następnie dzieli na krótsze odcinki, a te z kolei przynajmniej częściowo pruje się, zaś uzyskane po tym zabiegu pęki włókien, których wilgotność ustala się na poziomie co najmniej 10% wagi, zgrzeblą się, po czym zbiera się w taśmę włókien cienkich.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że taśmę włókien rozcina się na krótsze odcinki.
3. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że taśmę włókien rozrywa się na krótsze odcinki.
4. 4. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że taśmę włókien dzieli się na odcinki o długości między 50 mm a 250 mm.
5. 5. Sposób według zastrz. 2 albo 3, znamienny tym, że taśmę włókien dzieli się na odcinki o długości między 65 mm a 120 mm.
6. 6. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3, znamienny tym, że wilgotność taśmy włókien ustala się przed jej podziałem na krótsze odcinki.
7. 7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że maksymalną wilgotność taśmy włókien ustala się na 30% wagi.
8. 8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że wilgotność taśmy włókien ustala się w przedziale 11% do 17% wagi.
9. 9. Sposób według zastrz. 8, znamienny tym, że wilgotność taśmy włókien ustala się w przedziale 12% do 14% wagi.
10. 10. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 7 albo 8 albo 9, znamienny tym, że obrabianą taśmę włókien barwi się.
11. 11. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 7 albo 8 albo 9, znamienny tym, że jeszcze przed zgrzeblaniem miesza się pęki włókien z tego samego materiału, lecz o odmiennych barwach.
12. 12. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 7 albo 8 albo 9, znamienny tym, że jeszcze przed zgrzeblaniem miesza się pęki włókien z włóknami innego materiału.
13. 13. Sposób według zastrz. 12, znamienny tym, że jako włókna innego materiału stosuje się włókna wełny i bawełny.
14. 14. Sposób według zastrz. 13, znamienny tym, że włókna wełny i bawełny przetwarza się na sucho.
15. 15. Sposób według zastrz. 1 albo 2 albo 3 albo 7 albo 8 albo 9 albo 13 albo 14, znamienny tym, że taśmę włókien cienkich przetwarza się w przędzę.