Классификация текстильных отходов
Текстильные отходы подразделяются на текстильные производственные отходы и текстильные отходы потребления.
Производственные текстильные отходы можно классифицировать по следующим признакам:
· По химической природе волокна: хлопковые, шерстяные, шелковые, лубяные (льняные), отходы из химических волокон и их смесей.
· По технологии производства: отходы тканей, трикотажа, нетканых материалов и их комбинаций.
· По стадиям производства: волокнистые материалы, путанка и концы пряжи, лоскут и обрезки полотен.
Текстильные отходы промышленного потребления:
· Текстильные отходы промышленного потребления (лоскут, межлекальные обрезки), не загрязненные посторонними включениями, могут быть утилизированы без специальной очистки.
· Использованная спецодежда может быть подвергнута стирке (при необходимости) и после этого использована в качестве протирочного материала.
· Текстильные отходы, использованные в технологических целях качестве фильтровальных, шлифовальных, полировальных и других материалов, сильно загрязнены. Их регенерация нецелесообразна, и поэтому они подлежат захоронению или сжиганию.
Первичная обработка текстильных отходов
Первичная обработка и разволокнение текстильных отходов включает ряд стадий, зависящих от происхождения и качества отходов. Она включает:
1. дезинфекцию;
2. обеспыливание;
3. сортировку;
4. стирку;
5. химчистку;
6. резку;
7. замасливание;
8. разволокнение.
В зависимости от вида отходов некоторые стадии могут быть опущены.
Текстильные отходы бытового и промышленного потребления поступают на переработку в загрязненном виде, поэтому в первую очередь они должны быть дезинфицированы, очищены, выстираны.
Дезинфекция отходов производится для уничтожения вирусов, бактерий и насекомых. Наиболее распространенный и давно используемый способ – обработка паром. Процесс осуществляют в стационарных запаривающих камерах при 115-1160С и давлении 0,2 МПа, продолжительность – 60 минут. Более современные и совершенные методы дезинфекции: с помощью ультразвука, УФ и ИК излучения, γ-излучения, переменного электрического поля высокой частоты, озона.
Обеспыливание необходимо для повышения эффективности дальнейшей химчистки и улучшения условий труда. Осуществляется на барабанных машинах, барабан имеет лопасти и шипы. В процессе обеспыливания отделяется до 30% пыли и мелких частиц, которые удаляются с помощью вентилятора. Существуют современные комбинированные машины, которые одновременно обеспыливают и разволокняют текстильные отходы.
Сортировка текстильных отходов бытового потребления осуществляется для удаления нетекстильных элементов (застежек, кнопок и т. д.). Производится вручную с применением сортировочных столиков, оборудованных дисковыми и ленточными ножами. После сортировки отходы прессуют в кипы. Загрязненное сырье подвергается стирке.
Стрика осуществляется в стиральных машинах периодического и непрерывного действия. Стиральные машины непрерывного действия более эффективны. Они работают по принципу противотока. Загрязненные отходы подаются на линию в одной стороны, а чистая вода – с противоположной. В состав непрерывной моющей установки входят агрегаты мойки, отжима и сушку. При стирке не удаляются масла, краски и другие не растворимые в воде органические соединения, поэтому отходы подвергают химической чистке.
Химическая чистка сильнозагрязненных и засаленных текстильных материалов производится органическими растворителями на машинах. Замена стирки на химическую чистку уменьшает снижение прочности волокон, сокращает продолжительность и стоимость обработки.
Отходы предварительно обрабатывают концентрированным раствором щелочи, отжимают и обрабатывают органическим растворителем. Для удаления масла с текстильных отходов используют эмульсию перхлорэтилена (или трихлорэтилена) в воде, нагретую до 40-500С.
Резку очищенных отходов производят на специальных машинах, которые состоят из питающего и транспортирующего устройств и режущего механизма гильотинного или роторного типа. С помощью гильотинных режущих машин перерабатывают сильно спрессованные кипы отходов. Их разрезают на отдельные полоски с помощью падающего ножа. Недостаток этих машин: необходимость частой остановки для заточки ножа и регулировки зазора. Поэтому чаще используются роторные машины. Эти машины имеют ротор, на котором закреплены ножи или диски, нарезающие материал на пласты определенной ширины. Ширина резки регулируется за счет изменения скорости движения транспортера, подающего кипу отходов.
При выборе резальных машин необходимо учитывать химическую природу текстильных отходов. Например, высокопроизводительные резальные машины не подходят для отходов синтетических волокон, т.к. волокна будут оплавляться.
Замасливание текстильных отходовпроизводят с целью облегчения разволокнения. В зависимости от вида отходов применяют различные замасливатели. Расход замасливателя составляет до 10% от массы отходов. Отходы синтетических волокон могут не подвергаться замасливанию, а просто увлажняться.
В качестве замасливателей используются ПАВы: лауриновая, стеариновая и олеиновая кислоты и некоторые оксиэтилированные жирные спирты, сульфоэфиры высших жирных спиртов и ненасыщенных кислот.
Разволокнение замасленных отходов осуществляется на щипальных машинах. Отходы превращают во вторичное волокно, которое затем используют при выработке различных текстильных материалов: тканей, трикотажа, ковров, нетканых материалов.
Большинство щипальных машин имеет барабан, на поверхности которого расположена гарнитура – разрыхляющие сегменты с зубчатой поверхностью.
Рис. 1 – Линия разволокнения текстильных отходов фирмы «Лярош» (Франция) производительностью 1500 кг/ч
1 – режущий механизм, 2 – наклонный ленточный конвейер, 3 – ротационная резальная машина, 4 и 7– вентилятор, 5, 8, 11 – конденсер, 6 – бункер, 9 – регулирующая труба 10 – щипальная машина, 12 – резервный бункер, 13 – пресс.
Кипы отходов освобождают от обручей и упаковки непосредственно на ленточном конвейере и помешают в бункер гидравлической резальной машины. Затем кипы подают на гильотинный режущий механизм 1, который отрезает от них пласты. Толщина нарезаемых пластов может регулироваться в пределах 10-220 мм. Нарезанные листы подаются на наклонный ленточный конвейер 2 и перемещаются на ротационную резальную машину 3. Для отделения металлических включений конвейер резальной машины снабжен электромагнитным сепаратором.
Нарезанные отходы с помощью конвейера, вентилятора 4 и конденсера 5 подаются в бункер 6, оборудованный регулятором уровня заполнения. Материал с помощью валиков подается ко второму вентилятору 7 и конденсеру 8, который заполняет регулирующую трубу 9. На щипальную машину поступает равномерный по толщине пласт материала. Щипальная машина 10 в зависимости от качества перерабатываемых отходом может иметь разное количество барабанов. Каждая секция имеет щипальный барабан с круглыми иглами и перфорированный барабан, с которого отходы подаются на следующую секцию щипальной машины. Секции отличаются количеством и номером игл на щипальном барабане.
После разволокнения восстановленные волокна прессуются в кипы или наслаиваются в камере.
В современных щипальных машинах для улучшения качества разволокнения используется ультразвук, водяной пар и сжатый воздух. Это позволяет получить более качественное вторичное волокно: удалить короткие волокна, снизить потерю механической прочности при трепании отходов.
Вторичные (восстановленные) волокна являются ценным сырьем для текстильной промышленности. Они могут быть использованы самостоятельно или в смеси в первичным волокнистым сырьем для производства пряжи, тканей, нетканых материалов.
При смешении с первичным волокном получают высококачественную пряжу. Содержание вторичного волокна в смеси может достигать 80-90%.
Отходы шерстяной промышленности
По направлению использования отходы шерстяной промышленности подразделяют на прядомые и непрядомые. К прядомым отходам относятся отходы, которые можно перерабатывать в пряжу: очес аппаратный и гребенной, концы пряжи аппаратного и гребенного прядения, отходы камвольного и суконного ткачества и отделки камвольных с суконных тканей. Они могут быть использованы в аппаратных смесях, в производстве нетканых материалов, валяльно-войлочных изделий.
Непрядомые отходы используются в производстве строительного войлока, толя, мебельной набивки, напольных покрытий, звуко- и теплоизоляционных материалов.
Отходы льно-пеньковой промышленности
Основные отходы льно-пеньковой промышленности: костра, рвань, вытряска, пакли.
Костра – измельченная древесина стеблей льна и конопли. Выход костры составляет 65-70% от массы переработанной льняной соломы. Основные направления использования костры:
- В качестве топлива;
- В качестве наполнителей в производстве некоторых пластмасс;
- В производстве строительных материалов (плит и фанеры).
Например:
Фибролит – «волокнистый камень». Данный материал не горюч, не тлеет, легко обрабатывается режущими инструментами. Используется для термоизоляции стен и потолков.Основа – магнезиальное вяжущее (MgO, CaCO3) + MgCl2 + костра.
Рвань, вытряска и крутцы: в производстве пряжи, нетканых материалов (для мебели), ваты и бумаги.
Пакли: как обтирочный материал в строительстве.
Отходы хлопчатобумажной промышленности
Классификация:
1. Прядомые отходы, которые без предварительной очистки можно использовать в производстве пряжи. Образуются при вычесывании хлопка и получении ровницы.
2. Прядомые отходы, которые могут быть использованы в производстве пряжи после предварительной очистки: пух от трепания хлопка, очес, подметь чистая. Степень утилизации этой группы отходов 80-90%
3. Ватные отходы содержат до 44% короткого волокна и пуха. Используют: в производстве ваты (42%), нетканых материалов (25%), пряжи (7%), в цехах ширпотреба (7%). Степень использования 79%.
4. Низкосортные отходы. Используются в производстве мебельной ваты, пластмасс, толя, рубероида, в с/х, строительстве.
5. Обтирочные отходы: путанка, срезка и вырезка.
6. Кустарные отходы: концы пряжи. Используются в производстве сетей, шнуров, бечевки, и других плетельных изделий.
7. Нескладируемые отходы: подметь грязная.