RU2117083C1 - Method for washing bulky fibrous structure, preferably farm animal wool - Google Patents
Method for washing bulky fibrous structure, preferably farm animal wool Download PDFInfo
- Publication number
- RU2117083C1 RU2117083C1 RU96119531A RU96119531A RU2117083C1 RU 2117083 C1 RU2117083 C1 RU 2117083C1 RU 96119531 A RU96119531 A RU 96119531A RU 96119531 A RU96119531 A RU 96119531A RU 2117083 C1 RU2117083 C1 RU 2117083C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wool
- washing
- field
- ultrasonic
- fibrous structure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сельскому хозяйству, переработке продукции его производства, преимущественно к методам промывки шерсти. The invention relates to agriculture, processing of products of its production, mainly to methods of washing wool.
Шерсть сельскохозяйственных животных имеет значительные загрязнения и содержит животный жир (ланолин), которые необходимо удалять. The wool of farm animals has significant pollution and contains animal fat (lanolin), which must be removed.
Традиционно известный способ промывки заключается в многократном промывании шерсти водой с добавлением специальных моющих средств [1]. The traditionally known method of washing consists in repeatedly washing the wool with water with the addition of special detergents [1].
В данном случае возможно очистить шерсть только при умеренной степени ее загрязнения, что неэффективно для сильно загрязненной шерсти, причем данный способ достаточно трудоемкий и дорогостоящий. In this case, it is possible to clean the wool only with a moderate degree of contamination, which is ineffective for heavily soiled wool, and this method is quite time-consuming and expensive.
Известен также способ обработки шерсти сельскохозяйственных животных органическим веществом - гексаном [2], однако ввиду горючести этого вещества данный способ не получил распространения. There is also a method of treating the wool of farm animals with an organic substance - hexane [2], however, due to the combustibility of this substance, this method is not widespread.
Наиболее близким к заявленному является способ промывки объемно-волокнистых структур, преимущественно шерсти сельскохозяйственных животных, включающий воздействие ультразвукового поля в режиме кавитации на структуру, находящуюся в жидкости [3]. Closest to the claimed is a method of washing volumetric-fibrous structures, mainly wool of farm animals, including the action of an ultrasonic field in the cavitation mode on a structure located in a liquid [3].
В данном случае на шерсть, помещенную в жидкость, воздействует ультразвуковое (УЗ) поле, которое распространяется нормально относительно плоской поверхности излучателей. Вследствие кавитационного процесса пузырьки накапливались у поверхности излучателя и экранировали акустическое воздействие в остальном объеме, фактически эффект воздействия уже не имел места при удалении на несколько сантиметров от излучателя при любой величине плотности потока мощности с излучателя, поскольку и объем, занимаемый кавитационными пузырьками в данном случае, увеличивался. Таким образом, эффективность данного способа была невелика даже при значительных энергетических затратах. In this case, the wool placed in the liquid is affected by an ultrasonic (ultrasound) field, which propagates normally relative to the flat surface of the emitters. Due to the cavitation process, the bubbles accumulated at the surface of the emitter and screened the acoustic effect in the rest of the volume; in fact, the effect of the effect no longer occurred when several centimeters were removed from the emitter at any value of the power flux density from the emitter, since the volume occupied by cavitation bubbles in this case increased. Thus, the effectiveness of this method was small even at significant energy costs.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение эффективности ультразвукового воздействия. An object of the present invention is to increase the effectiveness of ultrasonic exposure.
Указанная техническая задача решается тем, что используют ультразвуковое поле с радиально расходящимся фронтом волны. The specified technical problem is solved by using an ultrasonic field with a radially diverging wave front.
Кроме того, используют по крайней мере одно дополнительное ультразвуковое поле, аналогичное вышеуказанному. In addition, use at least one additional ultrasonic field, similar to the above.
В данном случае возможно использование излучателя цилиндрической формы, который образует акустическое поле, расходящееся во все стороны от излучателя в радиальном направлении относительно оси симметрии цилиндра-излучателя [4]. In this case, it is possible to use a cylindrical emitter that forms an acoustic field diverging in all directions from the emitter in a radial direction relative to the axis of symmetry of the emitter cylinder [4].
В результате экспериментов было установлено, что при промывке шерсти и подобных по структуре материалов под воздействием радиально расходящегося акустического ультразвукового поля не только интенсифицируется собственно процесс удаления загрязнений, но и достигается иной полезный и неочевидный для данного процесса результат - спутанные волокна шерсти частично распутываются, что облегчает их дальнейшую переработку. As a result of the experiments, it was found that when washing wool and materials similar in structure under the influence of a radially diverging acoustic ultrasonic field, not only the process of removing contaminants is intensified, but also another useful and non-obvious result for this process is achieved - tangled wool fibers are partially unraveled, which facilitates their further processing.
Сущность предложенного способа заключается в следующем. The essence of the proposed method is as follows.
Шерсть сельскохозяйственных животных или другой подлежащий промывке объемно-волокнистый материал помещают в соответствующую емкость, оборудованную источником ультразвука с излучателем, создающим радиальное расходящееся поле УЗ колебаний. Исходное сырье помещают в жидкость, например воду, а затем подвергают воздействию ультразвуком. При этом сырье может быть практически любой степени загрязненности. The wool of farm animals or other bulk fiber material to be washed is placed in an appropriate container equipped with an ultrasound source with an emitter that creates a radial diverging field of ultrasonic vibrations. The feedstock is placed in a liquid, such as water, and then subjected to ultrasound. In this case, the raw materials can be of almost any degree of contamination.
Источником ультразвука может быть излучатель любой конструкции, создающий радиально расходящееся акустическое УЗ поле. Требуемая минимальная энергия акустического воздействия - порог кавитации, максимальная не может превышать механической прочности излучателя. При этих условиях амплитуда переменного акустического давления в рабочей зоне должна быть по абсолютной величине не ниже атмосферного. The source of ultrasound can be an emitter of any design, creating a radially diverging acoustic ultrasonic field. The required minimum acoustic energy is the cavitation threshold, the maximum cannot exceed the mechanical strength of the emitter. Under these conditions, the amplitude of the alternating acoustic pressure in the working area should be in absolute value not lower than atmospheric.
Соотношение масс промываемой шерсти и промывной воды не имеет критического значения, но оптимально составляет от 1 : 50 до 1 : 500. The mass ratio of the washed wool and the wash water is not critical, but optimally ranges from 1: 50 to 1: 500.
Длительность воздействия акустического поля зависит от степени загрязненности обрабатываемого сырья и может составлять от 1 мин до 30 мин. The duration of exposure to the acoustic field depends on the degree of contamination of the processed raw materials and can be from 1 minute to 30 minutes.
В процессе промывки жидкость (вода) может многократно заменяться. Присутствие в промывной воде поверхностно-активных (моющих) веществ не требуется, хотя при желании они могут быть добавлены. During washing, the liquid (water) can be replaced many times. The presence of surfactants (detergents) in the wash water is not required, although they can be added if desired.
При промывке шерсти под ультразвуковым воздействием выделяется тепло, что позволяет без дополнительных затрат энергии поддерживать оптимальную температуру воды в рабочем состоянии. When washing wool under ultrasonic influence, heat is generated, which allows maintaining the optimum water temperature in working condition without additional energy costs.
Влияние некоторых условий на эффективность промывки шерсти предложенным способом показано в табл. 1, где указывается остаточное содержание жира в овечьей шерсти при различных вариантах обработки шерсти радиально расходящимся УЗ полем. The influence of some conditions on the effectiveness of washing the wool with the proposed method is shown in table. 1, where the residual fat content in sheep’s wool is indicated for various types of wool processing with a radially diverging ultrasonic field.
При этом масса шерсти сильной степени загрязненности составляла 20 г. Перед заменой воды шерсть отжималась. Был использован источник ультразвука с выходной мощностью 120 Вт с цилиндрическим излучателем диаметром 30 мм и длиной 15 см, создающий радиально расходящееся УЗ поле. Коэффициент преобразования электрической энергии в акустическую составлял 0,7, температура воды не превышала 55oC.In this case, the mass of wool with a high degree of contamination was 20 g. Before replacing the water, the wool was wrung out. An ultrasound source with an output power of 120 W was used with a cylindrical emitter with a diameter of 30 mm and a length of 15 cm, creating a radially diverging ultrasound field. The coefficient of conversion of electrical energy into acoustic was 0.7, the water temperature did not exceed 55 o C.
Как видно из представленных данных, требуемый эффект промывки (до остаточного содержания шерстяного жира в пределах 0,4 - 2,5%) в данном случае достигался при 3 - 4-кратной промывке шерсти 2 - 4 объемами воды. Естественно, что при другом соотношении параметров процесса оптимальный режим может быть несколько другим. As can be seen from the data presented, the required washing effect (to a residual content of wool fat in the range of 0.4 - 2.5%) in this case was achieved with a 3 - 4-fold washing of the wool with 2 - 4 volumes of water. Naturally, with a different ratio of process parameters, the optimal mode may be somewhat different.
Сравнительная эффективность предложенного и некоторых известных способов промывки шерсти представлена в табл.2. The comparative effectiveness of the proposed and some known methods of washing the wool are presented in table.2.
Во всех случаях масса промываемой шерсти умеренной степени загрязненности составляла 20 г, а соотношение масс шерсти и воды 1 : 200. Общая энергия акустического воздействия равнялась 400 Вт для плоского излучателя и 100 Вт для излучателя расходящегося поля. Общая продолжительность УЗ обработки в обоих случаях была равна 15 мин. В качестве моющего раствора был применен 2%-ный раствор текстильного олеинового мыла. In all cases, the mass of the washed wool with a moderate degree of contamination was 20 g, and the ratio of the masses of wool and water was 1: 200. The total acoustic energy was 400 W for a flat radiator and 100 W for a radiator of a diverging field. The total duration of ultrasound treatment in both cases was 15 minutes. As a washing solution, a 2% solution of textile oleic soap was used.
Сравнение полученных результатов позволяет заключить, что предложенный способ имеет существенные преимущества перед известными способами промывки. A comparison of the results allows us to conclude that the proposed method has significant advantages over the known washing methods.
Основные преимущества предложенного способа состоят в том, что предложенный способ не требует использования моющих средств, и это не только повышает его экономическую эффективность, но и облегчает выделение чистого ланолина, являющегося побочным продуктом, кроме того, предложенный способ обеспечивает в отличие от известных эффект расчесывания шерсти, что упрощает ее дальнейшую переработку. The main advantages of the proposed method are that the proposed method does not require the use of detergents, and this not only increases its economic efficiency, but also facilitates the isolation of pure lanolin, which is a by-product, in addition, the proposed method provides, in contrast to the known, the effect of combing wool , which simplifies its further processing.
Следующий пример более детально иллюстрирует сущность предложенного способа. The following example illustrates in more detail the essence of the proposed method.
Овечья шерсть сильной степени загрязненности массой 20 г была загружена в металлический резервуар объемом 2 л, оборудованный генератором УЗ колебаний с частотой 44 кГц, имеющим излучатель, создающим радиально расходящееся акустическое поле. Излучатель был цилиндрическим и имел диаметр 30 мм и длину 15 см. A heavily contaminated sheep wool weighing 20 g was loaded into a 2 L metal tank equipped with a 44 kHz ultrasonic oscillator with an emitter creating a radially diverging acoustic field. The emitter was cylindrical and had a diameter of 30 mm and a length of 15 cm.
Шерсть залили водопроводной водой в объеме 2 л без внесения моющих средств. Затем был включен УЗ генератор, и структура была подвергнута воздействию УЗ поля с энергией 100 Вт в течение 5 мин. Температура воды в резервуаре после завершения этого этапа составляла 54oC. После этого вода была удалена, а шерсть отжата механическим способом и вновь залита 2 л водопроводной воды. Процедура промывки была повторена трижды с заменой воды на каждом этапе при соблюдении тех же режимов обработки. Трижды промытая шерсть была отжата и высушена. Полученный таким образом промытый продукт имел остаточное содержание жиров 0,6%, шерсть была белого цвета и была хорошо распущена.The wool was flooded with tap water in a volume of 2 liters without the use of detergents. Then, an ultrasonic generator was turned on, and the structure was exposed to an ultrasonic field with an energy of 100 W for 5 min. The temperature of the water in the tank after the completion of this step was 54 ° C. After that, the water was removed and the wool was wrung out mechanically and again filled with 2 liters of tap water. The washing procedure was repeated three times with the replacement of water at each stage, subject to the same processing conditions. Thrice washed wool was wrung and dried. The washed product thus obtained had a residual fat content of 0.6%, the coat was white and was well dissolved.
Также оказалось возможным увеличить расстояние от излучателя, на котором осуществляется эффективное воздействие УЗ полем на объемно-волокнистую структуру, до нескольких десятков сантиметров. It also turned out to be possible to increase the distance from the emitter, at which the ultrasonic field effectively affects the bulk-fiber structure, up to several tens of centimeters.
Наряду с этим были проведены эксперименты с воздействием на волокнистую структуру несколькими ультразвуковыми полями с радиально расходящимися фронтами волн от каждого источника УЗ. При этом основное и дополнительные УЗ воздействия были идентичны и аналогичны вышеописанным в примерах. Результаты показали, что эффективность сочетанного воздействия УЗ поля на 10 - 17% выше, чем УЗ поля от одиночного источника с радиально расходящимся фронтом волны. При этом были опробованы излучатели и цилиндрического типа, как это рассмотрено выше, и точечные источники УЗ поля, которые могут применяться также и при реализации вышеуказанных примеров. Во всех этих случаях для получения максимальной эффективности необходимо подобрать оптимальное расположение источников УЗ поля друг относительно друга, т.е. учитывать суперпозицию воздействия от каждого из источников. Along with this, experiments were carried out with the action of several ultrasonic fields on the fibrous structure with radially diverging wave fronts from each ultrasound source. In this case, the main and additional ultrasonic impacts were identical and similar to those described in the examples. The results showed that the combined effect of the ultrasonic field is 10-17% higher than the ultrasonic field from a single source with a radially diverging wave front. At the same time, cylindrical emitters were tested, as discussed above, and point sources of ultrasonic fields, which can also be used in the implementation of the above examples. In all these cases, to obtain maximum efficiency, it is necessary to select the optimal arrangement of the ultrasonic field sources relative to each other, i.e. take into account the superposition of exposure from each of the sources.
Ряд экспериментов, проведенных в процессе УЗ воздействия на шерсть испытуемых животных, показал, что при использовании интенсивностей УЗ поля, указанных в [5], можно эффективно осуществлять санитарную и ветеринарную обработку шерсти животных без их травмирования. A number of experiments carried out in the process of ultrasound exposure of the test animals to the hair showed that when using the intensities of the ultrasound field indicated in [5], it is possible to carry out sanitary and veterinary treatment of animal hair without injuring them.
Таким образом, при использовании данного способа промывки также имеет место эффект "расчесывания шерсти". Кроме того, данный способ обладает более высокой эффективностью по сравнению с известными, указанными выше, также имеется возможность высокопродуктивно очищать шерсть от ланолина без применения каких-либо моющих средств, что позволяет в дальнейшем использовать ланолин для последующего производства. Thus, when using this washing method, the effect of "combing wool" also takes place. In addition, this method has higher efficiency compared to the known above, it is also possible to efficiently clean wool from lanolin without the use of any detergents, which allows the further use of lanolin for subsequent production.
Источники информации
1. Рогачев Н. В. , Федоров В.А. Первичная обработка шерсти. М.: Легкая индустрия, 1967.Sources of information
1. Rogachev N.V., Fedorov V.A. Primary processing of wool. M .: Light industry, 1967.
2. Горбунов Л.С. и др. Первичная обработка шерсти. М: Легкая и пищевая промышленность, 1981. 2. Gorbunov L.S. and others. Primary processing of wool. M: Light and food industry, 1981.
3. Гусев В.Е. Сырье для шерстяных и нетканых изделий и первичная обработка шерсти. М.: Легкая промышленность, 1981. 3. Gusev V.E. Raw materials for woolen and non-woven products and primary processing of wool. M .: Light industry, 1981.
4. Агранат Б. А. и др. Основы физики и техники ультразвука. М.: Высшая школа, 1987. 4. Agranat B. A. et al. Fundamentals of physics and ultrasound technology. M .: Higher school, 1987.
5. Белановский А.С. Основы биофизики в ветеринарии. М.: Агропромиздат, 1989. 5. Belanovsky A.S. Fundamentals of biophysics in veterinary medicine. M .: Agropromizdat, 1989.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96119531A RU2117083C1 (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Method for washing bulky fibrous structure, preferably farm animal wool |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU96119531A RU2117083C1 (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Method for washing bulky fibrous structure, preferably farm animal wool |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2117083C1 true RU2117083C1 (en) | 1998-08-10 |
| RU96119531A RU96119531A (en) | 1998-11-20 |
Family
ID=20186102
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU96119531A RU2117083C1 (en) | 1996-09-30 | 1996-09-30 | Method for washing bulky fibrous structure, preferably farm animal wool |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2117083C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100547127C (en) * | 2005-09-13 | 2009-10-07 | 恒源祥（集团）有限公司 | Superfine wool fiber top and manufacture method thereof |
| RU2606788C2 (en) * | 2011-10-07 | 2017-01-10 | Эрютан Бв | Method to wash greasy wool, method to separate lanolin from said greasy wool, wool and lanolin obtainable by these methods |
-
1996
- 1996-09-30 RU RU96119531A patent/RU2117083C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Гусев В.Е. Сырье для шерстяных и нетканых изделий и первичная обработка шерсти. - М.: Легкая промышленность, 1981. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100547127C (en) * | 2005-09-13 | 2009-10-07 | 恒源祥（集团）有限公司 | Superfine wool fiber top and manufacture method thereof |
| RU2606788C2 (en) * | 2011-10-07 | 2017-01-10 | Эрютан Бв | Method to wash greasy wool, method to separate lanolin from said greasy wool, wool and lanolin obtainable by these methods |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Wang et al. | A comparative study of ultrasonic degumming of silk sericin using citric acid, sodium carbonate and papain | |
| Bahtiyari et al. | A study on the usability of ultrasound in scouring of raw wool | |
| US6346126B1 (en) | Acoustic-energy-assisted removal of soil from fabric in a gaseous environment | |
| WO2016024880A1 (en) | Bast-fiber material processing method | |
| JP5528438B2 (en) | Bast fiber material processing method | |
| US3600223A (en) | Process for cleaning polyglycolic acid fliaments useful as absorbable surgical sutures | |
| RU2117083C1 (en) | Method for washing bulky fibrous structure, preferably farm animal wool | |
| DE4227418A1 (en) | Textile treatment for e.g. peroxide or enzymatic bleaching, de-sizing etc. | |
| EP0281041B1 (en) | Method and device for washing and/or rinsing textile materials | |
| US20030140940A1 (en) | Produce washing system utilizing multiple energy sources | |
| RU2233355C1 (en) | Flax fiber processing method | |
| FR2614325A1 (en) | WASHING MACHINE WITH ULTRA-SOUND ACTION. | |
| US3394709A (en) | Treatment of tobacco | |
| US3393686A (en) | Ultrasonic method for treating natural and synthetic fibers | |
| US5954841A (en) | Wool scouring | |
| SU1745781A1 (en) | Method of manufacturing bast fibre | |
| Watmough | Role of ultrasonic cleaning in control of cross-infection in dentistry | |
| RU2133788C1 (en) | Fibrous material washing apparatus | |
| Yachmenev et al. | The effects of ultrasound on the performance of industrial enzymes used in cotton bio-preparation/bio-finishing applications | |
| RU2163650C1 (en) | Method for liquid treatment of woolen fabric | |
| GB2302552A (en) | Use of ultrasonics for winning bast fibres from fibrous vegetable material | |
| SU1050711A1 (en) | Method of cleaning surgical instruments | |
| DE4343799A1 (en) | Washing, cleaning and drying textiles | |
| EP0874922B1 (en) | Wool scouring | |
| AT234620B (en) | Method of washing and cleaning and washing machine for carrying out the method |