A BUMBACULUI, INULUI ŞI CÂNEPII …qserver.utm.md/carti_scanate/carti/Carti_in_PDF/Manualul... ·...

Secţiunea a II-a

PRELUCRAREA PRIMARĂ A BUMBACULUI,

INULUI ŞI CÂNEPII (PREINDUSTRIALIZAREA)

Coordonator secţiunea a II-a: Prof. dr. ing. CARMEN CUZIC-ZVONARU Colectivul de autori:

Prof.dr.ing. VALERIA GRIBINCEA: cap. II.1 Prof.dr.ing. LĂCRĂMIOARA DEMETRA BORDEIANU: cap. II.1. Prof.dr.ing. CARMEN CUZIC-ZVONARU: cap. II.2. Prof.dr.ing. ADRIANA MUSTAŢĂ: cap. II.2. Şef.lucr.dr.ing. CRISTINA RACU VORONEANU: cap. II.2. Asist.ing. RAMONA VIOLETA MANOLACHE: cap. II.2.

Revizie tehnico-ştiinţifică:

Expert consultant dr. ing. LIVIU CĂLIN Expert consultant ing. NADIA GONCEA

II.1 PRELUCRAREA PRIMARĂ A BUMBACULUI

II.1.1. Consideraţii generale

Varietăţi botanice de bumbac. Condiţiile pedoclimatice propice culturii bumbacului se întâlnesc în aproape toate ţările cuprinse între 48° latitudine nordică şi 45° latitudine sudică.

În tabelul II.1.1 sunt prezentate principalele ţări producătoare şi exportatoare de bumbac. Datele corespund anului 1990/1991, când producţia mondială a fost de 86,4 milioane baloturi a 480 libre.

Tabelul II.1.1

Ţări producătoare şi exportatoare de bumbac

Ţări producătoare Ţări exportatoare

Ţara Milioane baloturi Ţara Milioane baloturi

China 20,5 S.U.A. 7,9

S.U.A. 15,5 Ţările C.S.I. 2,0

Ţările C.S.I. 12,1 Africa 2,0

India 9,0 Pakistan 1,7

Pakistan 7,3 Australia 1,7

Egipt 1,4 India 1,2

Paraguay 1,1 Paraguay 1,0

De remarcat că unele ţări, precum India şi China, deşi mari producătoare de bumbac,

exportă cantităţi relativ reduse, datorită dezvoltării propriei industrii de prelucrare. Egiptul nu se situează pe primele locuri în privinţa cantităţii de bumbac cultivate, dar

este ţara care produce bumbac de cea mai bună calitate. Planta de bumbac face parte din familia Malvaceelor, genul Gossypium. Se cunosc mai

multe varietăţi de bumbac, dintre care mai răspândite sunt: – Gossypium hirsutum este varietatea cea mai răspândită, datorită perioadei de vegetaţie

scurte – deţine 2/3 din producţia mondială de bumbac. De la această plantă se obţin fibre de culoare albă sau albă-crem, de lungime medie (20 şi 35 mm), fineţe medie (d = 20–23 µm) şi cu grad de maturitate mare. Se cultivă în India, Iran, China, S.U.A., ţările din C.S.I., Turcia, Pakistan, Brazilia, Argentina, Mexic.

398 MANUALUL INGINERULUI TEXTILIST – PRELUCRAREA PRIMARĂ A FIBRELOR

– Gossypium barbadense este o varietate pretenţioasă în ceea ce priveşte condiţiile de

climă şi sol şi cu o durată de vegetaţie lungă. Fibrele sunt de lungime mare (lungimea medie peste 35 mm), foarte subţiri, mătăsoase, de culoare albă–crem şi bine ajunse la maturitate. Se cultivă în S.U.A., Egipt, Peru, Brazilia, ţările din C.S.I.

– Gossipium herbaceum este o varietate cu o perioadă de vegetaţie mai mare decât a speciei Gossypium hirsutum. Fibrele sunt groase şi aspre, de lungime mică (lungimea medie este cuprinsă între 17 şi 28 mm), da culoare albă–gălbuie.

– Gossypium arboreum este o varietate de plante de ornament, cu înălţimea de 3–4 m, care produce fibre foarte scurte şi nefilabile.

Metode de recoltare. Bumbacul se culege la deplină maturitate, deoarece numai atunci fibrele sunt formate şi apte pentru procesele tehnologice textile, iar seminţele sunt bune pentru semănăturile viitoare. În această fază, datorită uscării produse de terminarea procesului de hrănire, capsulele crapă, presiunea lichidului din lumen (canalul fibrei) scade, iar fibrele pierd forma tubulară, căpătând un aspect de tub turtit, cu răsucituri.

Perioada de coacere, respectiv de recoltare a bumbacului, depinde de varietate şi soi, precum şi de condiţiile de climă şi sol. Capsulele unei plante ajung la maturitate treptat (de la bază spre vârful plantei), din care cauză recoltarea se face în mai multe etape (3–5). În ultima etapă se recoltează şi capsulele nedeschise, care conţin fibre cu grad de coacere redus.

În ţara noastră bumbacul s-a cultivat sporadic, cea mai mare producţie (38 500 t bumbac egrenat) s-a înregistrat în anul 1953, când s-a ajuns la o suprafaţă cultivată de 224 700 ha [1]. Ulterior, suprafeţele cultivate s-au redus, datorită condiţiilor climaterice defavorabile acestei culturi – reflectată în calitatea fibrelor. Recoltarea se realizează în trei etape. Prima etapă avea loc atunci când numărul capsulelor deschise depăşea 50–60% din totalul capsulelor de pe plantă. Aceasta era etapa din care rezulta cel mai bun bumbac, cu un grad de maturitate de 1,4–1,7, o fineţe cuprinsă între Nm 4930 şi Nm 5725, o tenacitate de 21–30 cN/tex şi un conţinut de impurităţi de 2–11,9%. Din etapele ulterioare rezulta bumbac nematur, de calitate inferioară.

Recoltarea presupune extragerea din capsule a seminţelor cu fibre, care formează împreună aşa-numitul bumbac brut, sau bumbac neegrenat.

Recoltarea se poate face manual sau mecanizat. Prin recoltare manuală se obţine un bumbac cu conţinut redus de impurităţi şi fibre defecte, dar prezintă dezavantajul că necesită concentrarea unei forţe mari de muncă într-un timp relativ scurt, timpul perioadei optime de recoltare. În cazul în care culesul este întârziat, fibrele sunt răspândite de vânt, impurificate de ploi şi, în consecinţă, calitatea recoltei scade.

Recoltarea mecanizată a bumbacului se realizează cu următoarele tipuri de maşini: ♦ maşini pentru cules bumbac din capsule deschise:

– maşini cu fuse: • orizontale; • verticale;

– maşini pneumatice; ♦ maşini pentru cules capsule nedeschise. Dintre maşinile de recoltat bumbac din capsule deschise (care smulg seminţele cu

fibrele din capsule), cele mai bune sunt considerate maşinile cu fuse verticale (fig. II.1.1). Prin deplasarea maşinii de-a lungul unui rând de plante, pe direcţia AB, tulpinile aces-

tora sunt dirijate de dispozitivele de ghidare 4 şi 5 spre zona CD, zonă de acţiune a fuselor. În această zonă, fusele se rotesc cu vârful dinţilor înainte, realizând extragerea bumbacului din capsule. În zona DE fusele staţionează, după care în zona EF îşi schimbă sensul de rotaţie, favorizând detaşarea fibrelor de către periile 6. Materialul fibros astfel colectat este transportat pneumatic spre un buncăr colector.

Prelucrarea primară a bumbacului 399

Fig. II.1.1. Schema maşinii de recoltat cu fuse verticale:

1, 2 – tambure; 3 – fuse; 4, 5 – dispozitive de ghidare; 6 – perii. Materialul recoltat cu o astfel de maşină conţine doar 40–60% bumbac brut, restul fiind

impurităţi (pereţi capsulari, frunze, ramuri, pământ, nisip etc.) ce trebuie eliminate prin operaţii ulterioare de curăţire.

Pentru recoltarea bumbacului se pot utiliza şi maşini agregatizate cu dispozitive de curăţare preliminară (fig. II.1.2). Curăţarea imediat după recoltare prezintă avantajul eliminării corpurilor străine mai uşor, înainte ca ele să pătrundă adânc în masa fibroasă. Conţinutul de impurităţi în bumbacul recoltat cu o astfel de maşină este de doar 19–24%.

Fig. II.1.2. Maşina cu fuse verticale agregatizată cu dispozitive de curăţare şi cu o maşină de transport:

1 – fuse; 2, 3, 9, 10 – conducte de transport; 5 – ventilator; 6, 8 – dispozitive de detaşare a impurităţilor grele; 7 – tambur; 11 – cilindrii detaşori ai bumbacului brut; 12 – buncăr.

B


Bumbacul extras de fusele 1 este transportat pneumatic spre tamburul curăţitor 7, în

zona căruia are loc o primă curăţare. Impurităţile grele cad pe pământ prin conducta 10, iar impurităţile uşoare sunt evacuate prin conducta 9. Bumbacul astfel curăţat este desprins de pe tamburul 7 de către peria 11 şi dirijat spre buncărul 12.

Există şi maşini de recoltare a bumbacului brut căzut pe pământ şi de curăţare ulterioară a acestuia.

Fig. II.1.3. Secţiuni ale maşinii de recoltat capsule nedeschise: a – zonă de sfărâmare a capsulelor:

1– tambur cu palete; 2 – proeminenţe; 3 – grătar; b – zona de curăţare:

1, 5, 6 – tamburi curăţitori; 2 – perie; 3 – cuţite 4 – tambur perie; 7 – perii. Ultima etapă de recoltare se realizează cu maşini de construcţie specială, a căror

principale organe de lucru sunt doi cilindri rifelaţi, care permit recoltarea tuturor capsulelor, inclusiv a celor nedeschise. Acest amestec de bumbac brut, impurităţi şi capsule este dirijat spre o zonă a maşinii (fig. II.1.3, a), care realizează sfărâmarea capsulelor între tamburul cu palele 1 şi proeminenţele cu secţiune triunghiulară 2. O parte din impurităţile mici cad prin grătarul 3, iar bumbac brut cu restul de impurităţi este dirijat spre zona de curăţare a maşinii (fig. II.1.3, b), în care se continuă procesul de separare cu o intensitate mărită. Materialul este preluat de dinţii tamburului 1. Peria 2 contribuie la o mai bună prindere a fibrelor de dinţii tamburului. Cuţitele 3 desprind impurităţile mari, pe care le dirijează spre tamburii 5 şi 6, care, cu ajutorul periilor 7, continuă operaţia de separare a eventualelor seminţe cu fibre, ce au căzut o dată cu impurităţile. Aşadar, tamburul 7 preia bumbacul brut curăţat de pe tamburii 1, 5 şi 6. Cantitatea de impurităţi conţinută de materialul recoltat cu o asemenea maşină variază între 11 şi 75%.


II.1.2. Prelucrarea primară a bumbacului brut Bumbacul recoltat este predat staţiilor de prelucrare primară, unde este supus operaţiilor

prezentate schematic în fig. II.1.4.

Fig. II.1.4. Flux tehnologic din staţiile de prelucrare primară.

II.1.2.1. Recepţia, sortare şi depozitare Recepţia şi sortarea au ca scop formarea unor partizi cât mai omogene, ţinându-se cont

de varietatea şi calitatea bumbacului, de modul de recoltare, de conţinutul de impurităţi. Depozitarea are ca scop păstrarea bumbacului neprelucrat în timpul sezonului de

recoltare. În timpul sezonului se prelucrează doar circa 20% din totalul bumbacului cules. Depozitarea trebuie să se facă în locuri uscate şi bine aerisite, iar conţinutul de umiditate al bumbacului depozitat nu trebuie să depăşească 13%. Umiditatea excesiva determină „încingerea“ bumbacului, dezvoltarea microorganismelor şi, ca urmare, degradarea fibrelor şi a seminţelor.

II.1.2.2. Uscarea Uscarea bumbacului brut are ca scop reducerea umidităţii până la limita admisibilă

(valoare dependentă de calitatea bumbacului), în vederea asigurării condiţiilor optime de prelucrare şi implicit a obţinerii unor fibre de calitate corespunzătoare. Umiditatea excesivă îngreunează sau face chiar imposibilă prelucrarea mecanică a bumbacului brut.

Bumbacul a cărui umiditate depăşeşte limita admisă se supune uscării, care se poate realiza:

– natural – operaţie economică, dar total dependentă de starea vremii; – artificial – operaţie dirijată, realizată în uscătoare, la o temperatură de 40...50°C,

pentru bumbacul a cărui sămânţă este destinată însămânţării, sau la 60...70C°C, pentru bumbacul a cărui sămânţă se va utiliza în scop industrial.

Uscare

Îmbalotare Îmbalotare

Lintesare

Triere

Degrevare

Recepţie-sortare-depozitare


II.1.2.3. Curăţarea bumbacului de impurităţi Bumbacul brut, în special cel recoltat mecanic şi necurăţat preliminar în timpul recol-

tării, conţine o cantitate însemnată de impurităţi grele (pietre, particule metalice etc.) şi impu-rităţi uşoare (părţi din plante – ramuri, capsule, frunze şi praf) care trebuie îndepărtate.

În funcţie de felul impurităţilor, acestea se elimină cu maşini de diferite tipuri, care se succed, formând un agregat de curăţare.

Curăţitoarele de impurităţi grele funcţionează pe principiul aerodinamic. Impurităţile grele sunt separate de particulele de bumbac cu ajutorul unui curent de aer (fig. II.1.5).

Din materialul alimentat curentul de aer preia şi dirijează particulele de bumbac brut spre grătarul 1, de unde, sub acţiunea propriei greutăţi, cad în canalul 2. Particulele grele nu îşi modifică traiectoria, şi cad în canalul 3.

Curăţitoarele de impurităţi uşoare sunt de diverse tipuri constructive. Principalele organe lucră-toare pot fi: tambur cu palete şi grătar (fig. II.1.3, a); două tambure cu cuie şi grătar (fig. II.1.6, a); şnec cu cuie şi grătar (fig. II.1.6, b); tambur cu cuie şi grătar (fig. II.1.6, c).

Fig. II.1.6. Tipuri de organe lucrătoare ale curăţitoarelor de impurităţi uşoare: 1 – tambure, respectiv şnec cu cuie; 2 – grătare.

În practica industrială, pentru eliminarea impurităţilor uşoare, cel mai frecvent sunt folosite curăţitoarele cu cinci tambure (fig. II.1.7).

Materialul alimentat, preluat de bolţurile primului tambur, este lovit de barele grătarului şi predat celui de al doilea tambur. Operaţia se repetă până la ultimul tambur, de unde bum-bacul curăţat este debitat în conducta de evacuare.

Prin lovirea particulelor de bumbac de grătar, impurităţile se desprind şi cad printre barele acestuia, pe un plan înclinat, fiind apoi evacuate din maşină. Vitezele crescătoare ale tamburelor asigură preluarea materialului de la primul spre ultimul tambur şi totodată o curăţare progresivă.

Funcţie de conţinutul de impurităţi din bumbacul brut, în linia de curăţare se introduc una sau mai multe maşini de acest tip.

Bumbacul curăţat este transportat pneumatic şi distribuit maşinilor de egrenat.

Fig. II.1.5. Principiul separării

impurităţilor grele: 1 – grătar; 2 – canal de evacuare a bum-

bacului brut; 3 – canal de evacuare a impurităţilor grele.

Pietre


Fig. II.1.7. Curăţitorul cu cinci tambure: 1 – tambure cu bolţuri; 2 – grătar.

II.1.2.4. Egrenarea Egrenarea este operaţia de separare a fibrelor de pe seminţe. Principiul operaţiei constă

în fixarea seminţei şi solicitarea la tracţiune a fibrelor. O asemenea solicitare va determina ruperea fibrelor în zona lor de minimă rezistenţă, zonă care se află în imediata vecinătate a seminţei.

O egrenare corespunzătoare presupune o afânare a bumbacului brut şi o alimentare uniformă şi permanentă cu particule de material a maşinilor de egrenat, operaţii care se realizează cu alimentatoare cu unul sau cu patru tambure bătătoare (fig. II.1.8 şi fig. II.1.9) montate direct pe maşinile de egrenat.

Fig. II.1.8. Schema alimentatorului automat cu un tambur:

1 – valţuri alimentatoare; 2 – tambur bătător; 3 – grătar; 4 – dispozitiv cu şnec pentru eliminarea impurităţilor.

Fig. II.1.9. Schema alimentatorului cu patru tambure:

1 – valţuri alimentatoare; 2, 3, 4, 5 – tambure; 6 – dispozitiv cu şnec pentru eliminarea impurităţilor;

7 – plan înclinat.

Maşinile de egrenat sunt de două tipuri constructive: – maşini de egrenat cu ferăstraie – utilizate pentru bumbacul cu fibre scurte şi de lun-

gime medie;


– maşini de egrenat cu cilindrul egrenor – utilizate pentru bumbacul cu fibre lungi. Maşinile de egrenat cu ferăstraie (fig. II.1.10) sunt alcătuite dintr-o cameră de egrenare,

1, alimentată uniform cu particule de bumbac brut şi prevăzută în partea inferioară – lateral stânga – cu grătarul 3, printre barele căruia pătrund discurile ferăstrău 4, care sunt montate pe un arbore comun. În mişcarea lor de rotaţie, dinţii ferăstraielor agaţă fibrele, aducându-le în zona A, unde se produce egrenarea propriu-zisă. Fibrele rupte de pe seminţe sunt extrase, iar seminţele, fiind de dimensiuni mai mari decât spaţiile dintre barele grătarelor, rămân în cameră.

Fig. II.1.10. Schema maşinii de egrenat cu ferăstraie:

1 – cameră de egrenare; 2 – pieptăne pentru sămânţă; 3 – grătar; 4 – ferăstraie; 5, 6 – conducte; 7 – şnec; 8 – duză; 9 – clapetă; 10 – bumbacul brut antrenat în mişcare de rotaţie.

Seminţele lipsite de fibre au aderenţă mai mică, cad la baza camerei, de unde sunt evacuate prin spaţiul reglabil creat de poziţia pieptenelui 2 faţă de grătar şi dinţii ferăstraielor. Acesta reprezintă de altfel principalul reglaj al maşinii, datorită căruia se modifică atât capacitatea de prelucrare a maşinii, cât şi randamentul de fibră.

Când vârfurile dinţilor pieptenului se află într-o poziţie mai apropiată de grătar, piep-tenele este închis şi randamentul de fibre creşte, dar calitatea fibrelor rezultate şi capacitatea de prelucrare scad.

În poziţie inversă, când vârfurile dinţii sunt mai îndepărtate de grătar, pieptenele este deschis şi cantitatea de fibre rămasă pe seminţele debitate de maşină creşte, deci randamentul de fibră este redus.

Poziţia corectă a pieptenelui se stabileşte funcţie de calitatea şi umiditatea bumbacului, precum şi de gradul de uzură al ferăstraielor.

Curentul de aer introdus prin conducta 6 şi duza 8 scoate fibrele din dinţii ferăstraielor şi le dirijează prin canalul de evacuare 5 spre o conducta centrală.

Impurităţile şi seminţele mici (necoapte) extrase din cameră sunt separate de fibre de către forţa centrifugă creată de ferăstraie în mişcarea lor de rotaţie şi evacuate prin dispozitivul cu şnec 7.

Calitatea operaţiei de curăţire este reglabilă prin modificarea ecartamentului dintre clapeta 9 şi dinţii ferăstraielor. Un ecartament mic micşorează conţinutul de impurităţi din fibre, dar creşte cantitatea de fibre îndepărtate o dată cu seminţele.


O poziţie corectă a ferăstraielor presupune pătrunderea acestora în mijlocul intervalului

dintre două grătare, şi la o distanţă de 1–1,3 mm faţă de marginea grătarului. Urmare a acţiunii ferăstraielor, materialul fibros din camera de egrenat i se imprimă o

mişcare de rotaţie, în care sunt antrenate atât particulele de bumbac brut nou alimentate, cât şi cele ale bumbacul brut parţial egrenat.

Există şi maşini de egrenat cu ferăstraie la care detaşarea fibrelor se realizează cu ajutorul unui tambur perie (fig. II.1.11).

Fig. II.1.11. Schema maşinii de egrenat cu ferăstraie:

1 – perete lateral; 2 – ax cu ferăstraie; 3, 7 – grătar; 4 – tambur perie;

5 – cameră de egrenat; 6 – pieptene pentru sămânţă; 8 – apărătoare.

Maşinile de egrenat cu cilindru egrenor (fig. II.1.12) sunt destinate prelucrării bumba-

cului cu lungime mare. Acţiunea mai blândă a organelor lucrătoare menajează fibrele, acest procedeu micşorând mai puţin lungimea fibrelor, comparativ cu procedeul cu ferăstraie. De menţionat însă că producţia maşinii este de circa 3 ori mai mică.

Principalul organ de lucru al maşinii este cilindrul egrenor 1, acoperit cu o piele aspră, în care sunt practicate rizuri elicoidale. Bumbacul brut este adus de paletele profilate ale cilindrului 7 în zona de acţiune a cilindrului egrenor. Datorită coeficientului de frecare mare a suprafeţei acestui cilindru, fibrele sunt preluate şi transportate spre cuţitul fix 4. Ecartamentul mic dintre cilindrul egrenor şi cuţitul 4 permite preluarea de către cilindru numai a fibrelor. Seminţele, datorită dimensiunilor mari, precum şi datorită acţiunii paletelor 7, sunt desprinse de fibre. De pe cilindrul egrenor fibrele sunt detaşate de cilindrul 2 şi debitate în conducta 3. Seminţele, împreună cu impurităţile mari şi o parte din impurităţile mici, cad prin grătarul 5, fiind evacuate din maşină. O dată cu fibrele, cilindrul egrenor preia şi o serie de impurităţi mici, care se vor regăsi în bumbacul egrenat.

Cauzele apariţiei defectelor de egrenare (cojiţe de fibre, seminţe sfărâmate, nopeuri) pot fi: uzura avansată a suprafeţei cilindrului egrenor, poziţia necorespunzătoare a cuţitului 4 sau a cilindrului 7, proprietăţile bumbacului brut.

Există şi maşini (fig. II.1.13) la care cilindrul 7 este înlocuit cu un dispozitiv special, care alimentează continuu zona de egrenare, iar la desprinderea seminţelor contribuie un cuţit mobil.


Fig. II.1.12. Maşină de egrenat cu cilindru egrenor: 1 – cilindru egrenor; 2 – cilindru detaşor; 3 – conductă de evacuare a bumbacului egrenat; 4 – cuţit fix; 5 – grătar; 6 – conductă de evacuare a seminţelor; 7 – cilindru alimentator cu palete profilate.

Fig. II.1.13. Maşină de egrenat cu cilindru egrenor: 1 – dispozitiv de alimentare; 2 – cilindru egrenor;

3 – cuţit fix; 4 – cuţit mobil; 5 – cameră de egrenat.

II.1.2.5. Lintersarea După egranare, pe seminţe mai rămân fibre scurte (cu lungimea cuprinsă între 6 şi

22 mm), fibre care poartă denumirea de linters. Cantitatea de linters rămasă pe sămânţă în urma operaţiei de egrenare variază între 9 şi 15% din greutatea seminţelor, şi depinde de materia primă (soiul, calitatea şi umiditatea bumbacului prelucrat), precum şi de maşinile de egrenat, respectiv da parametrii tehnologici utilizaţi, corectitudinea reglajelor şi starea tehnică a organelor lucrătoare.


Operaţia de lintersare presupune o pregătire prealabilă a seminţelor egrenată, care

conţin pe lângă seminţe sănătoase (grele), care urmează a fi lintersate, şi seminţe nemature (uşoare), precum şi impurităţi (nisip, pământ, praf etc.). Eliminarea acestora se realizează la curăţitorul pneumatic de seminţe (fig. II.1.14), care se montează direct pe maşinile de egrenat.

Fig. II.1.14. Schema curăţitorul pneumatic de seminţe: 1 – transportor elicoidal de seminţe; 2 – canal; 3 – cameră separatoare; 4 – eliminator de pietre; 5, 6, 9 – elemente de reglare; 7 – conductă de aer; 8 – conductă de evacuare.

Separarea linteresului de pe seminţe se realizează prin operaţia de lintersare, care con-

stituie una dintre operaţiile de bază din fluxul tehnologic al staţiilor de preindustrializare a bumbacului.

Operaţia are drept scop: – asigurarea materiei prime pentru unele ramuri industriale: lintersul constituie o ma-

terie primă valoroasă pentru fabricarea unor pelicule (utilizate în cinematografie sau pentru ambalarea unor produse alimentare), sau fibre artificiale (acetat, cupro etc.), dar şi pentru fabricarea vatei şi a unor derivaţi de celuloză folosiţi în industria chimică;

– îmbunătăţirea calităţii seminţelor agricole; – pregătirea seminţelor care urmează a fi prelucrate industrial. Maşinile de lintersat sunt asemănătoare celor de egrenat, faţă de care prezintă urmă-

toarele particularităţi: – camera de lucru a maşinii este prevăzută cu un cilindru cu palate, care, prin mişcarea

lui de rotaţie, provoacă schimbarea poziţiei seminţelor în zona activă de lintersare; – organele de lucru pot fi discuri abrazive sau discuri cu ferăstraie (numărul ferăstra-

ielor este mai mare, iar dinţii ferăstraielor sunt mai fini); – ecartamentul între organele de lucru şi grătar este mai mic; – pieptenele pentru seminţe are spaţiile mult mai mici.


Lintersarea propriu-zisă se poate realiza prin 1–3 treceri pe maşinile de lintersat,

funcţie de cantitatea de linters rămasă pe seminţele egreanate, de la care se obţin calităţi diferite de linters.

La prima lintersare seminţele cedează circa 1/3 din fibre, iar lintersul obţinut este de calitate superioară – conţine fibre de lungime mai mare, comparativ cu cele obţinute din trecerile ulterioare şi este folosit la fabricarea vatei. Prima trecere se realizează, de obicei, pe maşini cu ferăstraie. Pentru următoarele treceri se utilizează, de regulă, maşini cu abrazivi, maşini ale căror principale organe de lucru sunt nişte discuri rotitoare, cu garnitură abrazivă de diferite granularii. Separarea fibrelor se face datorită frecării fibrelor între ele şi a frecării lor de abrazivi. Fibrele desprinse de pe seminţe sunt evacuate pneumatic din maşină, iar seminţele, după un anumit timp de prelucrare, sunt eliminate din maşină.

II.1.2.6. Curăţarea, transportul şi îmbalotarea bumbacului egrenat În cazul în care conţinutul de impurităţi în bumbacul egrenat este ridicat, se impune o

curăţare suplimentară înainte de îmbalotare, operaţie care, de regulă, se realizează pe maşini prevăzute cu cilindri cu garnituri rigide grosiere şi cu grătare.

Îmbalotarea are ca scop uşurarea executării operaţiilor legate de depozitare şi transport, şi de a evita deteriorarea, murdărirea şi risipa de fibre. În acest scop fibrele se presează, se învelesc cu pânză de ambalaj şi se leagă cu benzi metalice sau benzi din material plastic armat.

Pentru învelire se utilizează ţesături din iută, polipropilenă, sau, de dată mai recentă, legături din bumbac. Ţesăturile din iută, comparativ cu cele din polipropilenă, sunt mai scumpe, dar prezintă avantajul că impurificarea bumbacului cu fibre de iută provenite din ambalaj nu este atât de gravă precum cea cu fibre de polipropilenă. Pentru evitarea acestor neajunsuri, în prezent se utilizează tot mai frecvent ambalaje din bumbac.

Îmbalotarea se realizează cu prese de diferite tipuri constructive, care sunt alimentate pneumatic cu fibre debitate de maşinile de egrenat sau de curăţitoare.

Se îmbalotează bumbacul care are o umiditate de până la 8%. O umiditate mai mare a bumbacului, sau prezenţa unor cuiburi cu umiditate excesivă, conduc la degradarea fibrelor, în special în cazul baloturilor puternic presate şi depozitate timp îndelungat.

Baloturile se caracterizează prin dimensiuni şi densitate de îmbalotare. La stabilirea acestor caracteristici se ţine cont de cerinţele producătorilor; comercianţilor şi utilizatorilor.

Pentru depozitare şi transport sunt preferate baloturile cu dimensiuni uniforme şi pu-ternic presate, dar densitatea mare de ambalare ridică preţurile de îmbalotare şi îngreunează operaţiile de destrămare şi curăţare ulterioare.

Pentru utilizatorii filatori este important ca baloturile să fie de aceleaşi dimensiuni chiar şi după despachetare, condiţie necesară pentru automatizarea alimentării liniilor de destrămare-curăţare-amestecare.

În 1986, prin normele ISO 8115 s-a stabilit ca bumbacul să se ambaleze în două tipuri de baloturi, respectiv:

– baloturi cu lungime 1060 mm, lăţime 530 mm şi înălţime 780–950; – baloturi cu lungime 1400 mm, lăţime 530 mm şi înălţime 700–900. Densitatea bumbacului prevăzută pentru ambele tipuri de baloturi variază între 380 şi

450 kg/m3. De menţionat că în viitorul apropiat se va standardiza şi tipul de ambalaj.

II.2 PRELUCRAREA PRIMARĂ A INULUI ŞI CÂNEPII II.2.1. Generalităţi

Prelucrarea primară a inului şi cânepii are drept scop extragerea fibrelor textile con-

ţinute în tulpinile acestor plante, prin îndepărtarea cu ajutorul unor mijloace fizice, chimice, biochimice şi mecanice a componentelor nefilabile (epidermă, parenchim şi lumen) conţinute în tulpini. Se obţin, în urma prelucrării, două categorii de fibre, care poartă numele de fibre topite şi fibre netopite.

Fibrele topite se obţin, de regulă, prin parcurgerea a două etape: – în prima etapă se urmăreşte distrugerea, sau cel puţin slăbirea legăturii dintre fasciculele

fibroase şi ţesuturile vecine sau ţesuturile în care fibrele sunt înglobate. Această etapă poartă denumirea generică de topit şi se efectuează prin mijloace biochimice, chimice sau fizice;

– a doua etapă, realizată cu mijloace mecanice, are ca scop eliminarea părţilor nefila-bile, respectiv a resturilor de epidermă şi de parenchim, precum şi a întregii părţi lemnoase.

Fibrele netopite, obţinute prin aşa-numita prelucrare „la verde“ a inului şi cânepii, parcurg o singură etapă, urmărindu-se doar eliminarea masei principale lemnoase a plantelor prin prelucrare mecanică. Prin decorticarea tulpinilor verzi rezultă un semifabricat, care este ulterior uscat şi poate fi supus unui proces de înnobilare, biologic, chimic sau fizic, şi mate-rialul fibros obţinut poate fi filat direct în această stare, purtând chiar denumirea de fibră prelucrată la verde.

În general, pentru prelucrarea primară a inului şi cânepii sunt incluse o serie de faze tehnologice, din care unele sunt excluse, în funcţie de varianta de obţinere a fibrelor topite sau netopite. Un proces complet de prelucrare primară presupune următoarele faze tehnologice:

1 – pregătirea tulpinilor pentru topire; 2 – topirea tulpinilor; 3 – uscarea tulpinilor topite; 4 – prelucrare mecanică a tulpinilor topite prin zdrobire şi meliţare; 5 – prelucrarea şi sortarea câlţilor de meliţă prin uscare, scuturare şi înnobilare; 6 – sortarea fuiorului de in şi de cânepă; 7 – presarea şi ambalarea fuiorului sau a câlţilor. Dacă este exclusă topirea, fibra rezultată fiind unitară, din cele şapte faze se exclud

acelea care privesc topirea şi, respectiv, gruparea fibrelor tehnice în fuioare şi câlţi. În fig. II.2.1 este prezentată schema tehnologică completă a procesului de pregătire

primară a inului şi cânepii. În această schemă sunt incluse o serie de operaţii, cum ar fi decap-sularea tulpinilor, desămânţarea capsulelor, decuscutarea seminţelor, depozitarea seminţelor, care în condiţiile soluţiilor constructive ale maşinilor agricole actuale se efectuează în timpul recoltării tulpinilor. S-a prezentat schema tehnologică completă, deoarece, în condiţiile actuale, în România există cultivatori individuali sau mici asociaţii care recoltează plantele textile pe


terenuri în pantă şi nu pot întotdeauna să uzeze de maşini agricole. În aceste condiţii, tulpinile recoltate vor conţine şi capsule cu seminţe, procesul de sortare şi colectare a seminţelor trebuind efectuat cu maşini speciale, plasate majoritar în staţiile de pregătire primară.

Prelucrarea primară a inului şi cânepii 411

Fig. II.2.1. Schema procesului tehnologic de prelucrare primară a inului şi cânepii.

Înnobilarea câlţilor


II.2.2. Sortarea şi clasificarea tulpinilor pentru fibră II.2.2.1. Tehnologii de recoltare a tulpinilor de in şi cânepă pentru fibră II.2.2.1.1. Tehnologii de recoltare a tulpinilor de in pentru fibră Inul pentru fibră se recoltează la începutul maturităţii galbene – umiditatea tulpinilor

este de 60–70%, iar a capsulelor cu seminţe de 40% – procesul de recoltare fiind alcătuit din operaţii care pot influenţa desfăşurarea ulterioară a pregătirii tulpinilor pentru topire. Se deo-sebesc două tipuri de recoltare a inului pentru fibre: tehnologia de recoltare divizată şi tehno-logia de recoltare monofazică.

În cadrul tehnologiei de recoltare divizate se întâlnesc patru variante de lucru, grupate după cum urmează:

Varianta I cuprinde operaţiile: smulgerea plantelor şi legarea în snopi; aşezarea snopilor în clăi pentru uscare; transportul snopilor la locul de treier; decapsularea; treierarea capsulelor şi colectarea seminţelor; transportul snopilor cu tulpini decapsulate la staţiile de prelucrare primară a inului.

Varianta a II-a cuprinde operaţiile: smulgerea plantelor şi aşezarea lor în brazdă, pe sol, pentru uscare; ridicarea şi legarea tulpinilor în snopi; transportul snopilor la locul de treier; decapsularea; treierarea capsulelor şi colectarea seminţelor; transportul snopilor cu tulpini decapsulate la staţiile de prelucrare primară a inului.

Varianta a III-a cuprinde: smulgerea plantelor şi aşezarea lor în brazdă pe sol; ridicarea din brazdă, decapsularea, formarea şi legarea snopilor; transportul snopilor cu tulpini decap-sulate la staţia de pregătire primară; transportul capsulelor la locul de treier.

Varianta a IV-a cuprinde operaţiile: smulgerea plantelor şi aşezarea lor în brazdă pe sol; ridicarea din brazdă, decapsularea şi lăsarea din nou a tulpinilor pe sol pentru putrezirea părţii lemnoase; transportul capsulelor la locul de treier.

În cadrul tehnologiei monofazice de recoltare se foloseşte combina de recoltat în care execută, de regulă, următoarele operaţii: smulgerea plantelor; decapsularea tulpinilor, legarea lor în snopi şi lăsarea snopilor cu tulpini decapsulate pe sol.

Ulterior, snopii cu tulpini decapsulate vor fi transportaţi la staţiile de prelucrare primară. Observaţie. Aşa cum s-a arătat, la prezentarea schemei procesului tehnologic de prelucrare

primară a inului şi cânepii din fig. II.2.1, evoluţia constructivă a maşinilor de recoltat inul de-a lungul timpului a urmărit ca o serie de operaţii să fie rezolvate pe câmp o dată cu recoltarea. În procesul de recoltare a inului s-au impus următoarele cerinţe: pierderile de plante nesmulse să se încadreze între 1 şi 5%; pierderile de seminţe să fie sub 2%; maşinile să asigure smulgerea plantelor cu înălţimea între 40 şi 60 cm la o umiditate de până la 60% şi o densitate de până la 4000 plante pe metru pătrat; diametrul snopilor să nu fie mai mare de 20 cm; gradul de răsfirare a tulpinilor în snopi să nu depăşească 1,3; numărul de snopi nelegaţi să fie mai mic de 5%; snopii să nu-şi modifice diametrul la un efort de strângere de 10 N; decapsularea tulpinilor să fie de minimum 98% etc.

Faţă de cele arătate anterior se observă că, în prezent, în staţiile de pregătire primară vin tulpini decapsulate legate în snopi, care urmează apoi un proces bine stabilit. Observaţia de mai sus este făcută, aşa cum s-a mai arătat, pentru a justifica eliminarea unor operaţii cum ar fi decapsularea, desămânţarea şi decuscutarea care, în urmă cu 40 de ani, datorită maşinilor agricole folosite în jurul anilor 1960, erau incluse în staţiile de pregătire primară ale inului (vezi ediţia I a Manualului inginerului textilist, Ed. Tehnică, 1960, pag. 134-137).

Utilajele folosite astăzi la recoltarea inului pentru fibră sunt: – maşini de smuls in; – maşini de ridicat şi legat snopi, împărţite în două grupe:


• maşini simple, care ridică tulpinile de pe sol, formează şi leagă snopii; • maşini complexe, care ridică tulpinile de pe sol, formează şi leagă snopii, decapsu-

lează tulpinile şi colectează capsulele; – combine pentru in, care smulg plantele, decapsulează, leagă tulpinile în snopi şi lasă

snopii în brazdă pe sol; – batoze pentru in, care execută numai decapsularea tulpinilor şi dezghiocarea capsu-

lelor (batoze simple) sau decapsularea, dezghiocarea şi curăţarea seminţelor (batoze complexe). II.2.2.1.2. Tehnologii de recoltare a tulpinilor de cânepă pentru fibră În cadrul culturilor pentru fibră, procesul de recoltare cuprinde următoarele operaţii: – tăierea plantelor; – defolierea tulpinilor; – legarea tulpinilor în snopi; – transportul snopilor la staţiile de prelucrare primară. Defolierea se poate face înainte de tăierea plantelor, prin folosirea unor substanţe

chimice sau, după ce plantele au fost tăiate, mecanic, prin scuturare şi lovire. Se poate spune că defolierea chimică poate avea influenţă negativă, manifestată prin degradarea parţială a unei cantităţi din fibrele tratate sau poate avea implicaţii ecologice, dacă substanţele aplicate sunt considerate poluante. În general, în România se practică varianta a II-a, de defoliere prin acţiuni mecanice, respectiv, după ce tulpinile au fost tăiate se lasă în benzi pe mirişte, pentru uscarea frunzelor, apoi se ridică de pe sol, se scutură frunzele şi tulpinile, legate în snopi, sunt încărcate şi transportate la staţiile de pregătire primară.

Recoltarea cânepii pentru fibră se face la sfârşitul înfloritului, atunci când tulpinile au căpătat culoarea galben-aurie.

Observaţie. Cerinţele tehnologice, în cazul recoltării cânepii pentru fibră, diferă de cele impuse la recoltarea inului prin însăşi prima operaţie impusă în flux. Faţă de inul care se smulge, cânepa se recoltează prin tăiere. Se impune ca înălţimea medie de tăiere de la sol să nu depăşească 7 cm; pierderile de tulpini să fie sub 5%; tulpini frânte de maximum 6%.

Utilajele folosite-la maşinile de recoltat cânepă sunt: – maşini de tăiat tulpini, care taie plantele şi le lasă în brazdă pentru uscare; – maşini de defoliat şi legat snopi, care ridică tulpinile de pe sol, scutură frunzele şi

leagă tulpinile în snopi; – maşini de tăiat tulpini şi legat în snopi, care se folosesc numai la culturi defoliate pe

cale chimică. II.2.2.2. Clasificarea tulpinilor decapsulate de in şi de cânepă II.2.2.2.1. Pregătirea tulpinilor decapsulate pentru topire Depozitarea tulpinilor decapsulate. Înainte de începerea campaniei de recepţionare se

întocmeşte planul de depozitare a tulpinilor, în care sunt cuprinse toate măsurile necesare asigurării bunei conservări a acestora.

Pregătirea depozitării tulpinilor va avea în vedere: – alegerea, verificarea şi pregătirea terenului de depozitare; – verificarea respectării distanţelor cerute de prescripţiile pentru paza contra incendiilor; – trasarea amplasamentului girezilor şi stogurilor;


– pregătirea materialelor necesare confecţionării tălpilor la girezi, stoguri, stive, precum

şi a materialelor auxiliare (scări, sfori, rulete, schele etc.); – repararea şoproanelor, podeţelor, drumurilor de acces, basculelor etc. Amplasarea girezilor (şirelor) şi a stogurilor de tulpini se face numai pe terenuri des-

chise, accesibile acţiunii vânturilor, neinundabile şi cu orientare de la nord spre sud şi, pe cât posibil, paralel cu direcţia vântului dominant.

Distanţele minime între girezi, stoguri şi vecinătăţi, sunt următoarele: – distanţa între girezi, frontal: 15 m; – distanţa între girezi, lateral: 25 m; – distanţa faţă de şoproane: 50 m; – distanţa faţă de clădiri industriale, drumuri publice şi căi ferate: 100 m; – distanţa faţă de case de locuit: 200 m. Tălpile girezilor pentru depozitarea tulpinilor trebuie să aibă următoarele dimensiuni: In Cânepă – lungimea, în m: 20–25 20–25 – lăţimea, în m: 5–7 6-8 – înălţimea, în m: 0,3–0,5 0,4-0,5 Stogurile de tulpini de în se aşază în grupuri de câte cinci, respectându-se următoarele

distante: – distanţa dintre stogurile din acelaşi grup: 15 m; – distanţa dintre grupurile de stoguri: 25 m; – celelalte distanţe sunt aceleaşi ca şi la girezi. Tălpile stivelor din şoproane au înălţimea de minimum 0,3 m, iar lungimea şi lăţimea –

în funcţie de dimensiunile şoproanelor. Tălpile se amenajează din grinzi de lemn, bile, manele, puzderie, pleavă etc. Necesarul de suprafaţă pentru depozitare se stabileşte calculându-se circa 1 m2 de talpă

pentru 0,5 t tulpini crude. La amenajarea tălpilor din material lemnos se fac grătare din grinzi sau bile, aşezate la

1,5–2 m distanţă, paralel cu lăţimea tălpii, sau, în lipsă de material lemnos, tălpile se fac din puzderie sau pleavă, iar marginile lor se consolidează pe toată înălţimea cu pământul scos din şanţul care împrejmuieşte gireada sau stogul.

Reguli pentru depozitarea tulpinilor. Tulpinile de in se depozitează în girezi, stoguri sau stive, iar tulpinile de cânepă se depozitează numai în girezi sau stive. Tulpinile de in şi cânepă pot fi depozitate şi direct în şoproane.

Gireada de tulpini de in se construieşte astfel încât lăţimea ei la baza acoperişului (b1) să depăşească lăţimea bazei (b) cu 0,75–1 m. Înălţimea până la streaşina girezii (h1) este de 3,5–4 m, iar înălţimea acoperişului (h2) este de 4–5 m; în total 7,5–9 m (fig. II.2.2).

Acoperişul se clădeşte cu două pante, care să permită o perfectă scurgere a apei provenite din ploi sau din topirea zăpezii, iar laturile frontale ale gire-zilor se construiesc vertical. Clădirea girezilor nu se face pe toată lungimea dintr-o dată, ci pe „picioare“ de 4–5 m lungime (p1, p2, ..., pn–v) (fig. II.2.3).

La girezile de tulpini de in cu capsule, snopii care formează acoperişul au diametrul de 10–15 cm şi se aşază cu cotoarele în afară, în timp ce la girezile de tulpini de in decapsulate şi topite, precum şi la tulpinile de cânepă, snopii ce formează acoperişul se aşază cu vârful în afară.

Fig. II.2.2. Gireadă de tulpini de in sau de cânepă.


La depozitarea în stoguri, tulpinile se stivuiesc de la baza stogului (2R) până la circa 1/3

din înălţimea lui, h1 (3,5–4 m), cu diametrul în creştere treptată de la 4–5 m (2R) la 506 m (2R1). De la această înălţime şi până la vârf, tulpinile se stivuiesc în formă de con. Înălţimea acoperişului stogurilor (h2) este de 4–5 m, iar înălţimea totală a stogurilor, de 7,5–9 m (fig. II.2.4).

Fig. II.2.3. Gireadă cu spaţii de

aerisire triunghiulare. Fig. II.2.4. Stog de tulpini de in.

Exteriorul şi acoperişul girezilor şi stogurilor trebuie să fie absolut netede, fără adân-cituri sau ieşituri, deoarece acestea înlesnesc pătrunderea apelor în interior.

În şoproane se depozitează cu prioritate tulpinile de calitate superioară şi, în special, tulpinile topite.

Stivuirea tulpinilor se face până la acoperiş, iar pe mijlocul şopronului, longitudinal, se lasă nestivuit un spaţiu, pentru circulaţia căruţelor, tractoarelor cu remorci etc.

Se recomandă ca podeaua şoproanelor să fie betonată sau asfaltată. Tulpinile de in şi cânepă se pot depozita cu umiditatea de maximum 25%. Pentru o bună

conservare a tulpinilor cu umiditatea cuprinsă între 17 şi 25%, se construiesc girezi şi stive prevăzute cu canale de circulaţie a aerului. În acest caz, se folosesc următoarele metode:

– între două „picioare“ p1– p2 vecine şi pe toată lăţimea girezii se lasă spaţii de aerisire triunghiulare, cu lăţimea la bază, 1, de 1–1,5 m şi înălţimea de 2–2,5 m, iar deasupra acestei înălţimi picioarele se construiesc normal (fig. II.2.3).

– în fiecare picior se introduc câte 2–3 canale de aerisire, confecţionate din şipci, scân-duri sau bile, cu secţiune triunghiulară sau pătrată, având latura de 30–40 cm; aceste canale se aşază transversal pe toată lăţimea girezii (fig. II.2.5), iar după aşezarea tulpinilor, se scot şi se folosesc în continuare.

În scopul unei aerisiri mai intense a tulpinilor cu umiditatea cuprinsă între 17 şi 25%, în afara celor două metode arătate, se mai practică şi alte sisteme, ca de exemplu:

– în interiorul girezilor, longitudinal şi transversal, pe toată lungimea lor, se lasă spaţii de aerisire care comunică între ele (fig. II.2.6). Secţiunea spaţiilor de aerisire este de 0,50 × 0,50 m. Spaţiile de aerisire sunt situate în două plane, la distanţa de 2–3 m unul faţă de celălalt;

Fig. II.2.5. Gireadă cu canale de aerisire din şipci, scânduri sau bile.

Fig. II.2.6. Gireadă de cânepă cu spaţii de aerisire longitudinale şi laterale:

1 – spaţii de tiraj; 2 – stratul exterior.


– aşezarea afânată a snopilor cu interval inte-

rior (fig. II.2.7). Prin acest sistem, snopii se aşază la o mică distanţă unul de altul, iar direcţia snopilor se schimbă la fiecare rând. Longitudinal, pe mijlocul girezii, se lasă un spaţiu cu lăţimea de 0,50 m de la bază până la treimea inferioară a acoperişului. În acest fel, o gireadă este formată din două stive înguste, unite la capete şi în partea superioară. În pereţii laterali se lasă spaţii de aerisire de 0,50 × 0,50 m, care comunică cu spaţiul central. Spaţiile de aerisire transversale sunt amplasate în două rânduri suprapuse, la distanţa de 2,5–3 m.

În regiunile cu precipitaţii bogate este necesar să se efectueze un control periodic al modului de conservare al tulpinilor. Cu ocazia controalelor se urmăreşte în special temperatura (cu ajutorul termosondelor), umiditatea şi deformă-

rile girezilor sau stogurilor, înlăturându-se imediat defecţiunile constatate. Tulpinile de in şi cânepă se depozitează separat, pe soiuri, sorturi tehnologice, calităţi comerciale şi grupe tehnologice.

Depozitul de tulpini trebuie să aibă un registru de evidenţă cu fişe, pentru fiecare gireadă, stog sau stivă. Fiecare gireadă, stog sau stivă se marchează cu o placă de lemn.

Volumul girezii (vezi fig. II.2.2) se calculează cu ajutorul formulei:

LhbhbbV ⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ +

+= 2

11

1

22)( [m3], (II.2.1)

în care: b este lăţimea girezii la bază, în m; b1 – lăţimea girezii la baza acoperişului (streaşina), în m; h1 – înălţimea girezii de la bază la baza acoperişului, în m; h2 – înălţimea acoperişului, în m; L – lungimea girezii, în m.

Volumul stogului (fig. II.2.4) se calculează cu ajutorul formulei:

( )[ ]2211

21

213

hRRRRRhV +⋅++π

= [m3], (II.2.2)

în care: R este raza stogului la bază, în m; R1 – raza stogului la baza acoperişului, în m; h1 – înălţimea stogului de la bază, până la baza acoperişului, în m; h2 – înălţimea acoperişului, în m.

Orientativ, greutatea tulpinilor conţinute într-o gireadă sau stog se stabileşte în-mulţind volumul girezii sau stogului respectiv cu greutatea tulpinilor conţinute într-un metru cub.

La o bună stivuire, greutatea unui metru cub de tulpini, în funcţie de felul materialului şi durata depozitării, este dată în tabelul II.2.1.

Fig. II.2.7. Gireadă de cânepă

cu interval interior: 1 – spaţii de tiraj; 2 – straturi exterioare;

3 – intervalul interior.


Tabelul II.2.1

Greutatea unui metru cub de tulpini stivuite

Felul tulpinilor Imediat după stivuire,

kg/m3 Primăvara, după tasarea

tulpinilor, kg/m3

Tulpini de in netopite 100–110 150

Tulpini de in topite 80 100

Tulpini scurte de cânepă netopite 50 90

Tulpini lungi de cânepă netopite 75 100

Tul ini de cânepă topite 40–60 75–80 II.2.2.2.2. Sortarea tulpinilor decapsulate Caracteristicile fizico-mecanice ale tulpinilor. Principalele caracteristici ale tulpinilor

de in şi cânepă sunt: lungimea (totală la cânepă, totală şi utilă la in), grosimea, culoarea, atacul la boli şi dăunători, vătămări mecanice (grindină, tulpini frânte sau strivite), sarcina de rupere.

Cunoaşterea importanţei fiecărei caracteristici permite să se prevadă, în mare măsură, după aspectul exterior al tulpinilor, modul lor de comportare în procesul tehnologic de prelu-crare primară, precum şi după rezultatele probabile ale prelucrării, atât cantitativ cât şi calitativ.

Lungimea şi grosimea tulpinilor sunt influenţate de numeroşi factori ca: soi, sex, durata zilei, umiditatea solului şi aerului, temperatura, compoziţia fizică şi chimică a solului, agro-tehnica aplicată, îngrăşăminte, sistem de cultură, densitatea plantelor în lan etc.

În ceea ce priveşte lungimea, se deosebesc: lungimea totală a plantei, măsurată între cele două extremităţi şi lungimea utilă, denumită şi lungime tehnică. Aceasta se măsoară, la in, de la coletul plantei, locul de trecere de la rădăcină la tulpină, până la baza inflorescenţei.

La cânepă, lungimea se măsoară de la locul de tăiere, până la vârf, în cazul tulpinilor neramificate.

Atât la in cât şi la cânepă, tulpinile cu lungimea utilă cea mai mare, neramificate şi mai subţiri, sunt considerate ca fiind cele mai valoroase. Ele au cel mai ridicat conţinut de fibră, dau un randament ridicat la fuior, iar fibra obţinută este mai rezistentă.

Raportul dintre lungimea utilă şi grosimea plantei poartă numele de zvelteţe. Cu cât tulpinile sunt mai înalte şi mai subţiri, au un indice de zvelteţe mai ridicat şi, deci, sunt mai valoroase.

Culoarea este, de asemenea, una dintre caracteristicile de bază după care putem aprecia calitatea tulpinilor. Ea indică: gradul de maturitate la care s-a făcut recoltarea, condiţiile de uscare şi de depozitare, atacul anumitor boli.

Culoarea normală a tulpinilor este verzuie-deschisă, galbenă, verzuie, galbenă palidă, galbenă-alb-aurie. Ea corespunde tulpinilor sănătoase recoltate în epoca optimă din punct de vedere tehnologic (maturitate tehnică), uscate şi depozitate în condiţii corespunzătoare. Astfel de tulpini conţin celule fibroase bine formate, nelignifiate, din care vor rezulta, prin prelucrare, fibre rezistente, corespunzătoare sub aspectul individualizării, purităţii şi moliciunii.

Tulpinile de culoare verde sau verde-brun indică o recoltare prea timpurie, într-un stadiu în care procesul de formare a fibrelor nu s-a terminat. Astfel de tulpini dau un randament de fibră şi de fuior mai redus. Fibra este mai fină şi mai moale, însă mai puţin rezistentă. Aceleaşi culori le au şi tulpinile cultivate pe soluri prea bogate în azot (de exemplu solurile cu turbă), precum şi cele îngrăşate excesiv cu îngrăşăminte bogate în azot. Astfel de tulpini au ţesuturile lemnoase mai dezvoltate, fiind deci mai sărace în fibră. Fasciculele fibroase sunt mai puţin


compacte, iar fibrele celulare de calitate inferioară. Prin prelucrare, aceste tulpini vor da un randament mai redus de fibră şi de fuior, iar fibrele vor fi mai puţin rezistente.

Tulpinile de in de culoare galbenă-închisă, galbenă-brună, brună-gri indică o recoltare întârziată, făcută după epoca optimă, culoarea fiind cu atât mai închisă cu cât recoltarea s-a făcut mai târziu.

Tulpinile de cânepă recoltate cu întârziere au o culoare neuniformă, numărul tulpinilor brunificate şi înnegrite fiind cu atât mai mare, cu cât recoltarea s-a făcut mai târziu.

Întârzierea recoltării are drept urmare o lignificare a celulelor fibroase, fibrele obţinute după prelucrare fiind mai aspre, mai casante şi mai puţin individualizate. Prin ansamblul însuşirilor, ele sunt deci mai puţin valoroase, filabilitatea lor şi calitatea firelor obţinute fiind mai scăzute.

Culori închise, mergând chiar până la înnegrire, pot avea şi tulpinile recoltate în perioada optimă, însă plouate pe câmp în timpul uscării sau depozitate în condiţii necorespunzătoare. La astfel de tulpini au început deja procese de topire sau chiar de putrezire. Fibra lor este uneori atacată. Alteori, deşi fibrele nu au fost degradate, materialul fiind parţial topit, se va topi neuniform. Porţiunile care au fost parţial topite, încă de pe câmp, se vor topi mai repede, putând ajunge la supratopire. Aceasta duce la reducerea randamentului de fuior şi la obţinerea unor fibre foarte neuniforme din punct de vedere al purităţii şi mai ales al sarcinii de rupere.

Culoarea tulpinilor poate fi, de asemenea, modificată datorită atacului unor boli. În funcţie de natura bolii şi de intensitatea ei apar diferite pete. La cânepă, pătarea datorită bolilor este foarte rară, practic neavând importanţă. În schimb, la in, bolile cele mai periculoase se manifestă prin pătarea tulpinilor (rugina, tăciunele, polisporoza). De obicei, mai ales în dreptul petelor, sunt atacate şi fibrele, numărul lor fiind redus, iar rezistenţa micşorată. De asemenea, în punctele de atac topirea nu se mai desfăşoară normal. Din această cauză, părţile lemnoase rămân aderente pe fibră chiar după o prelucrare mecanică energică, sub formă de puzderie aderentă. Din astfel de tulpini pătate se obţin fuior şi fibre de calitate inferioară.

Puzderia aderentă se poate menţine până în fir şi chiar în ţesătura finită, provocând nu numai mari greutăţi în tot procesul tehnologic, de la topire până la finisare, ci şi deprecierea calitativă a produsului finit.

Un alt caz de culoare anormală îl prezintă tulpinile de cânepă de culoare violacee sau chiar violetă. Acestea apar în condiţii nefavorabile de vegetaţie, mai ales pe timp secetos. Ele se topesc şi se prelucrează foarte greu, din care cauză sunt denumite în practică tulpini „sârmoase“.

Atacarea cânepii de către viermele porumbului şi grindină provoacă leziuni plantelor, distrugând sau slăbind fibrele în locurile respective, precum şi tulburări generale în formarea ţesuturilor fibroase. Din astfel de tulpini se obţine o producţie totală redusă de fibre şi mai ales un randament redus de fuior.

Prezenţa în snopii de tulpini a tulpinilor scurte, rămase nedezvoltate, a tulpinilor rupte, frânte, strivite, încâlcite, indică o recoltare şi manipulare necorespunzătoare. Cu cât conţinutul în astfel de tulpini este mai ridicat, cu atât ele sunt mai puţin valoroase, deoarece vor da un randament mai redus de fuior.

Alte caracteristici. Un alt factor de apreciere a calităţii tulpinilor de cânepă este prezenţa frunzelor. Dacă tulpinile de cânepă nu sunt bine scuturate după uscare, rămân cantităţi mari de frunze. Prezenţa acestora dăunează în desfăşurarea normală a topirii, iar fibrele obţinute pot căpăta o nuanţă verzuie.

Greutăţi mari provoacă prezenţa în masa de tulpini a buruienilor. Deşi o parte din acestea se descompun cu ocazia topirii şi se scutură prin repetatele manipulări ale materialului, unele dintre ele, de exemplu paiele de cereale, se menţin în masa de fibre, mai ales la câlţi, impurificând fibrele.

Cantitatea şi mai ales rezistenţa fibrelor pot fi apreciate şi după caracteristicile mecanice ale tulpinilor, respectiv după rezistenţa lor la rupere. În cazuri de vătămări grave (putrezire,


topire în câmp, atac puternic de boli), tulpinile au o rezistenţă redusă, putând fi rupte uşor, chiar cu mâna.

Calitatea tulpinilor este cu atât mai bună, cu cât rezistenţa lor la tracţiune este mai mare. Această caracteristică se poate stabili prin analize de laborator, efectuând ruperea la un dinamometru.

În ţara noastră, caracteristicile fizice stau la baza clasificării pe calităţi comerciale şi pe grupe tehnologice a tulpinilor de in şi cânepă, conform tabelelor II.2.2 şi II.2.3.

Tabelul II.2.2

Valori recomandate pentru caracteristicile de calitate ale tulpinilor de in care influenţează prelucrabilitatea

Clasa de calitate I II III IV

Culoarea

Galbenă, galbenă-verzuie la cel puţin 90%

din masa tulpinilor, la restul verzuie

Galbenă-verzuie la cel puţin 80%

din masa tulpinilor, la restul verzuie


din masa tulpinilor, la

restul verzuie, brun-deschisă


din masa tulpinilor, la

restul verzuie, brun-deschisă

Lungimea utilă:– la cel puţin 90% din masa

tulpinilor, cm, min – la restul tulpinilor, cm, min

75 70

70 55

55 40

40 30

Grosimea la mijlocul tulpinii la cel puţin 90% din masa tulpinilor, mm, max

2

2

2

2.5

Tulpini atacate de dăunători (rugină, fusarioză), vătămate de grindină, deformate (curbate, ondulate),% max

Lipsă

2

5

7

Tabelul II.2.3

Valori recomandate pentru caracteristicile de calitate ale tulpinilor de cânepă care influenţează prelucrabilitatea

Clasa de calitate I II III IV

Culoarea

– Galbenă, gal-benă-verzuie la cel puţin 90% din masa tulpi-nilor – Tulpini înne-grite lipsă

– Galbenă, gal-benă-verzuie la cel puţin 80% din masa tulpi-nilor – Tulpini înne-grite lipsă

– Galbenă, gal-benă–verzuie la cel puţin 75% dinmasa tulpinilor – Tulpini înnegri-te, max 5% din masa tulpinilor

– Galbenă, galbe-nă-verzuie la cel puţin 60% din masa tulpinilor – Tulpini înne-grite, max 10% din masa tulpinilor

Lungimea utilă: – la cel puţin 80% din masa tulpinilor, cm, min – la restul tulpinilor, cm, min

150

130

130

100

100

70

70

50 Grosimea medie a tulpinilor, mm, max 6 8 10 12

Tulpini atacate de dăunători sau vătămate de grindină, deformate,%, max

3 7 12 15

Umiditatea,% max 14 14 14 14


Compoziţia chimică a tulpinilor de in şi cânepă. Principalele substanţe care intră în

compoziţia tulpinilor şi fibrelor de in şi cânepă sunt următoarele: celuloza, hemicelulozele, zaharurile, substanţele pectice şi lignina (tabelul II.2.4).

Tabelul II.2.4

Compoziţia chimică (aproximativă), în%, a principalelor fibre liberiene

Felul fibrei Celuloză

Hemiceluloză, substanţe

pectice şi ligninăApă

Substanţe solubile

Ceruri Substanţe minerale

Alte substanţe

In 80 3 8,5 4 2,5 0,7 1,3

Chendâr 82 6,5 5 3 2,3 0,8 0,4

Ramie 78 6 6 6,5 1 0,6 1,9 Cânepă 75 9,5 10 2,1 0,6 0,8 2,0

Iută 61,4 22 10 4 0,4 0,6 2,6

Manila 60 22 12 1 0,6 1 3,4 II.2.2.2.3. Sortarea şi presarea tulpinilor pentru topire Caracteristicile fizice şi chimice ale tulpinilor influenţează puternic desfăşurarea proce-

sului de topire. De aceea, condiţia de bază care trebuie realizată în vederea obţinerii unei topiri uniforme şi de calitate superioară este formarea de loturi omogene de tulpini, din punct de vedere al caracteristicilor fizice (lungime, grosime, culoare). Este de asemenea indicat ca fiecare lot să provină de pe acelaşi teren de cultură, fiind cultivat în aceleaşi condiţii de sol, de climă şi agrotehnice. Prelucrarea mecanică raţională necesită o omogenitate cât mai mare a loturilor. Omogenitatea loturilor de tulpini sub raportul caracteristicilor fizico-mecanice se realizează prin sortare.

Sortarea tulpinilor trebuie efectuată în prima fază a procesului tehnologic, iar apoi corectată şi completată în fazele următoare. Buna sortare a tulpinilor constituie baza obţinerii unei producţii mari şi calitativ superioare în topitorii şi mai departe în filaturi; de aceea, trebuie să i se acorde o atenţie deosebită. Sortarea şi clasarea tulpinilor de in şi cânepă se efectuează în următoarele etape:

– sortarea la cultivator, cu ocazia recoltării (sortarea agricolă); – clasarea la recepţie (încadrarea în calităţi comerciale); – sortarea cu ocazia depozitării, la recepţie (sortarea comercială); – sortarea înainte de topire, pe grupe tehnologice; – sortarea după topire, sortarea suplimentară pe câmpul de uscare. Operaţiile de sortare se efectuează astfel: Sortarea preliminară pe snopi a tulpinilor nedecapsulate se face în momentul alegerii

snopilor în vederea alimentării decapsulatorului. Sortarea snopilor se face după lungime şi culoare. Când partida este suficient de omogenă, muncitorul extrage snopii cu caracteristici diferite faţă de sortul de bază, introducându-i în maşină separat, după ce s-au adunat în număr mai mare. În caz de neomogenitate mai mare, se formează grupe de cel puţin 8–10 snopi uni-formi, alimentarea maşinii făcându-se succesiv pe grupele astfel sortate.

Sortarea tulpinilor decapsulate pe mănunchiuri se efectuează de către muncitorii de la debitarea maşinii, care extrag din stratul de tulpini decapsulate, de pe masa de debitare, mănun-chiurile de tulpini cu caracteristici diferite. După legare, snopii de tulpini decapsulate sunt depozitaţi separat pe grupe tehnologice.


Grupele tehnologice pentru tulpini de in se bazează pe o subdivizare pe criterii teh-

nologice a sorturilor comerciale prevăzute în STAS, cu elemente orientative, conform tabe-lului II.2.5.

Tabelul II.2.5

Corespondenţa dintre condiţiile tehnice ale sorturilor comerciale şi ale grupelor tehnologice

Sorturi comerciale Grupe tehnologice Cali-tatea Culoarea

Lungimea utilă

Grosimemaximă,

mm

Grupatehno-logică

Culoarea %

tul-pini

Lungi-mea uti-lă, cm

Observaţii

Culoareatulpinilor

% tulpini

cm min

% tulpini

Supe-rioară

Galben, galben deschis,

galben-verzui, alte culori

min 90

10

80 100 1,5 S Galben, galben-deschis

90 Peste 80

Galben, galben-verzui

90 Peste 80

Galben, galben-deschis, galben-

verzui

90–70

Peste 80

Lungime coresp. cal. S şi I. Culoare II


verzui

90–71

80–70 Lungime coresp. cal. II. Culoare idem


verzui

70-50

min. 70

Lungime coresp. cal. S, I, II. Culoare

III şi IV Galben, galben-deschis, galben-

verzui

min 60

70-50 Lungime coresp. cal. II. Culoare idem

Galben, galbendeschis, galben

verzui

60–50

70–50 Lungime coresp. cal.III.

Culoare IV Galben, galbendeschis, galben-

verzui

60-50

50–40 Lungime coresp. cal.IV

Oricare (în afa-ră de înnegrite)

sub 50

Peste 50

Culoare sub IV

Culoare normală

peste50

Sub 40

Lung. sub IV cul. min IV

Oricare (în afa-ră de înnegrite)

sub 50

Sub 40

Lung. sub IV cul IV

I Galben, gal-ben-verzui,

galben-închis, alte culori

min 90

10

80

70

80

20

1,5 I

II Galben-verzui, verde,

alte culori

min 70

30

70

50

80

20

2 IIA

IIB

III Galben-verzui, verde,

min 60 50 70 2 IIIA

IV Galben-verzui, verde, brun

deschis, brun închis

min 50

50

40

30

60

40

2,5 IVA

IVB

sub STAS (oricare) (afară de înne-

grite

Sub 50

Sub 40

Indif. Indif. S st 1S st 2S st 3


Presarea tulpinilor în baloturi se poate face în cazul transportării pe distanţe mari a

tulpinilor de in decapsulate sau a celor de cânepă. Se realizează astfel o utilizare mai raţională a mijloacelor de transport, precum şi reducerea pierderilor şi deprecierilor ocazionate de mani-pulări. Presarea tulpinilor se mai poate face în vederea uşurării mecanizării încărcării şi descărcării tulpinilor din bazine. Presarea tulpinilor, deşi duce la mărirea indicilor de încărcare a bazinelor, nu duce întotdeauna la o creştere corespunzătoare a capacităţii secţiilor de topire, deoarece poate avea drept consecinţă o prelungire a duratei topirii. De asemenea, se poate produce o topire neuniformă.

Pentru presare se utilizează presa hidraulică. Presa lucrează alternativ cu cele două rânduri de braţe. Baloturile produse sunt în greutate de 20–40 kg, pentru tulpini de in şi 40–80 kg, pentru tulpini de cânepă. Greutatea baloturilor este în funcţie mai ales de lungimea tulpinilor.

Densitatea de presare variază între 12 şi 140 daN/m2.

II.2.3. Topirea tulpinilor de in şi cânepă II.2.3.1. Scopul şi importanţa topirii Topirea plantelor liberiene se referă la procesul de descompunere a substanţelor pectice

din lamelele extrafasciculare. Prin descompunerea acestor substanţe se distrug legăturile dintre fasciculele de celule şi, dintre acestea, şi celelalte ţesuturi anatomice ale tulpinii. Fasciculele de celule, numite fibre tehnice, pot fi astfel extrase din structura plantelor.

Topirea este o operaţie importantă în procesul clasic de preindustrializare a inului şi cânepei, deoarece dacă topirea tulpinilor nu se desfăşoară corespunzător, fibra poate fi depre-ciată sau de calitate inferioară. În acest sens, topirea nu poate îmbunătăţi calitatea fibrelor din tulpini, dar desfăşurarea corectă a acestui proces poate asigura menţinerea proprietăţilor origi-nale ale fibrelor.

Datele prezentate în acest capitol se referă numai la in şi la cânepă. Fibrele tehnice de in şi cânepă obţinute curent în România din tulpini topite (conform

STAS 1714-89) se împart în fuioare şi câlţi. Suplimentar, există un segment de extragere al fibrelor din tulpini la care topirea este exclusă (vezi capitolul II.6), fibrele tehnice obţinute fiind denumite, pentru departajare, fibre netopite de in sau de cânepă. În acest caz, din start, dispar noţiunile de fuior şi de câlţi, apărând noţiunea de fibră „unitară“. În tabelul II.2.6 pot fi urmărite diferenţe de caracteristici între fibrele de in topit şi cele de in netopit prelucrate cu aceiaşi parametrii, pe aceleaşi maşini din preparaţia filaturii cu proces de cardare.

Tabelul II.2.6

Caracteristici comparative între fibrele de in topit şi netopit pe diverse pasaje ale filaturii

Nr. crt.

Denumire trecerii

Caracteristici ale fibrelor Gradul de individualizare

al fibrelor debitate, Nm Lungimea fibrelor

Fibre topite de in; câlţi meliţaţi:

50% sort III, 50% sort IV

Fibre netopite

de in

In topit In netopit Valoarea medie,

mm

CV, %

Valoarea medie,

mm

CV, %

1 Cardă 319 151 295 31,6 245 55,4 2 Laminor rapid 351 200 265 30,3 225 53,2 3 Laminor clasic 366 251 179 33,8 215 49,2 4 Flaier 378 278 149 25,3 176 50,4


Procesul chimic pe care se bazează topirea este hidroliza substanţelor pectice, care

formează legătura între fasciculele de fibre şi ţesuturile care le înconjoară în tulpină. Pentru extragerea fibrelor din plantele liberiene este necesară eliminarea parţială a

epidermei şi a părţii lemnoase din zona internă a tulpinii, precum şi efectuarea unei oarecare separări a fasciculelor, prin ruperea sau eliminarea ţesuturilor parenchimului care leagă fibrele între ele. Aceste acţiuni sunt mult uşurate prin intervenţia ciupercilor, a bacteriilor, la topire sau a substanţelor chimice.

Este posibilă şi extragerea directă a fibrelor de in fără folosirea procesului de topire. În acest caz, însă, prelucrarea mecanică necesită eforturi mari, care, dacă nu sunt corect dozate, pot determina deprecierea fibrelor şi curăţirea lor necorespunzătoare.

Topirea este un proces fermentativ, în urma căruia fibrele liberiene sunt distinct individualizate de ţesuturile înconjurătoare: parenchim, cambiu, epidermă etc., permiţând prelucrarea lor separată. Procesul de topire este un proces fizic, chimic şi biologic complex.

II.2.3.2. Metode de topire Până în prezent s-a folosit o mare diversitate de procese pentru topirea tulpinilor de in şi

cânepă. Scopul final al topirii este, indiferent de metodă, descompunerea substanţelor pectice, care leagă fasciculele de fibre între ele şi de părţile lemnoase ale plantei. Această separare a fibrelor de părţile lemnoase trebuie făcută în aşa fel încât pectina din lamelele mediane, care uneşte fibrele elementare între ele, să fie menajată. În cazul în care se dizolvă şi pectina intercelulară, atunci fasciculele de fibre se desfac în fibre elementare. Descompunerea substanţelor pectice ce se realizează prin topire biologică, chimică sau fizico-chimică are, în unele cazuri, rezultate similare, însă topirea cu mijloace chimice sau fizico-chimice necesită costuri ridicate. După metoda biologică, topirea se poate face în apă sau la rouă. În continuare este prezentată o clasificare a metodelor de topire.

După locul în care se efectuează topirea, se deosebesc: topire în râuri, bazine sau canale.

Există şi sisteme combinate de topire, de exemplu topirea în apă rece, urmată de topirea la rouă sau topirea repetată (topirea în două etape, între care se intercalează o uscare a tulpinilor).


În condiţiile climei noastre, topirea cea mai potrivită este topirea în apă, a cărei durată

se poate reduce în regiuni răcoroase prin folosirea apei calde. Durata topirii depinde de o serie de factori ca: temperatura apei, natura apei folosite, recolta însăşi de tulpini care variază de la sezon la sezon şi de la lot la lot.

Topirea biologică. Prin metoda topirii biologice, descompunerea substanţelor pectice are loc sub acţiunea enzimelor secretate de bacteriile pectinolitice la topirea în apă, sau a ciupercilor la topirea la rouă. Esenţa topirii biologice este aducerea tulpinii în condiţii favo-rabile activităţii bacteriilor care, înmulţindu-se, dizolvă substanţele solubile din tulpinile expuse umezelii şi descompun pectina. Cea mai bună calitate a tulpinilor de in se obţine în cazul topirii în apă, în râuri sau canale (fig. II.2.8), în bazine de topire, care sunt instalate în special în fabrici (fig. II.2.9 şi fig. II.2.10, a) sau, în cazul topirii în apă caldă, în bazine în care se poate introduce în prealabil apă caldă (fig. II.2.10, b). Astfel, după şase zile, tulpina supusă topirii se poate considera complet topită, întrucât conţinutul de 0,2% substanţe pectice reflectă faptul că pectina a rămas numai în lamelele mediane ce unesc fibrele elementare în fascicule. Supratopirea este dăunătoare, deoarece în acest caz se descompun substanţele pectice din lamelele mediane, iar fasciculele de fibre încep să se despartă în fibre elementare. La topirea biologică dizolvarea pectinelor se face sub acţiunea distrugătoare a diferitelor bacterii, care se găsesc permanent în aer, în pământ şi pe tulpinile plantelor. Ajunse în condiţii favorabile, se înmulţesc cu o mare rapiditate, consumând şi descompunând produsul atacat, ceea ce provoacă fermentarea. Totuşi, indiferent care mediu este folosit, principiile procesului de topire sunt asemănătoare.

Fig. II.2.8. Canale de topire. Înaintea topirii, tulpinile vor fi sortate în diferite clase de calitate şi fiecare strat de

tulpini va fi legat în snopi. Snopii nu trebuie să fie prea grei şi este de preferat să fie ovali şi tulpinile, pe cât posibil, să fie aproape paralele între ele. Evitarea încrucişării tulpinilor va


putea să elimine încurcarea stratului. Uneori, snopii sunt introduşi în apă unul câte unul sau, alteori, doi snopi care au greutatea între 3,6–4 kg, sunt legaţi împreună, capetele rădăcinilor unuia fiind alăturat la vârful tulpinilor celuilalt. Topirea în apă rece a inului poate fi făcută în râuri, şanţuri, lacuri, diguri sau oriunde este suficientă apă necesară acestui scop. În primele faze ale topirii se impune menţinerea în apă a tulpinilor şi în acest scop vor fi puse pietre peste tulpini, pentru a le păstra în apă. Totuşi, când în procesul topirii se formează gaze, acestea dau naştere la cratere adânci în apă şi pietrele vor fi scoase. În primele 3–5 zile de obicei se produc ridicături şi afundări ale stratului de tulpini din apă. Topirea în râuri sau bazine poate avea loc în două şi trei săptămâni, sau mai mult, durata depinde în mare măsură de condiţiile de climă din acea perioadă, de viteza de curgere a râului, de temperatura sa. Temperatura apei este importantă, şi apele cu temperaturi joase (în jur de 28°C) sunt în mod normal considerate nepotrivite. Din acest motiv, în Belgia numai inul de calitate inferioară este topit în aprilie şi mai, în timp ce sorturile superioare sunt păstrate pentru topire în lunile calde, din iunie până în august inclusiv.

Adevărata motivaţie pentru înalta calitate a inului belgian se datoreşte unui număr de factori, ca: experienţa celor ce topesc inul belgian, atenta clasificare a tulpinilor înaintea topirii, şi curgerea înceată dar regulată a apei din râu care îndepărtează acizii produşi în procesul de topire. Unele topitorii din Belgia preferă încă să folosească, pentru topire, bazine de apă din râu.

Dezvoltarea microorganismelor ce favorizează topirea are loc la 28...37°C. În apă rece, dezvoltarea şi acţiunea lor este mai redusă. În consecinţă, topirea durează cu atât mai mult cu cât apa este mai rece. Dacă apa are temperatura mai mare de 38°C, o parte din bacterii mor. Procesul de topire poate fi mai bine controlat la topirea în bazine. La începutul topirii, bacte-riile aerobe, deoarece găsesc un mediu favorabil de dezvoltare în apă, pentru că tulpinile conţin aer, se înmulţesc rapid, consumă oxigenul din apă şi din substanţele dizolvate producând fermenţi, respectiv hidraţi de carbon şi alte substanţe. Datorită fermentării în apă, se adună acid lactic, acid acetic, acid butiric şi alţi acizi organici. În acest mediu îşi încep acţiunea bacteriile anaerobe, care desăvârşesc descompunerea substanţelor pectice.

În timpul topirii, bacteriile distrug sau transformă în alte substanţe în primul rând pectina din scoarţă şi părţile lemnoase, care se descompun mai uşor, astfel se eliberează numai fasciculele de fibre. Pectina care se găseşte în lamelele mediane este atacată la supratopirea tulpinilor. După terminarea descompunerii pectinelor extrafasciculare, procesul de topire trebuie întrerupt, în caz contrar sunt atacate şi substanţele pectice intrafasciculare, mai stabile. În acest caz, se produce o „supratopire“ a tulpinilor cu realizarea unor microfascicule sau chiar o individualizare totală a celulelor, numită cotonizare.

Deoarece calitatea fibrelor şi cantitatea de fibre extrase din tulpini depind în mare măsură de modul cum s-a făcut topirea, se poate înţelege atenţia deosebită ce trebuie acordată acestei operaţii la prelucrarea inului şi cânepei, pentru a se obţine fibre cât mai fine, mai rezistente şi mai flexibile.

a. Bazele biochimice ale topirii biologice. Modificarea cantităţii de substanţe pectice în timpul topirii biologice la in este prezentată în tabelul II.2.7.

Enzimele, denumite în general pectinaze, favorizează acţiunea bacteriilor de descom-punere a substanţelor complexe de tipul pectinelor în substanţe simple, necesare nutriţiei. Mecanismul procesului de descompunere a substanţelor pectice este următorul: unele din enzime (protopectinazele) transformă protopectina în pectină, iar altele (pectazele şi pectina-zele) transformă pectina în acid pectic şi zaharuri, pectinazele descompun acidul pectic, produs al acţiunii pectazelor, până la alcool metilic, acetonă etc.


Tabelul II.2.7

Conţinutul de substanţe pectice din tulpina de in în funcţie de durata topirii

Durata topirii, ore Substanţe pectice rămase în tulpină, după topire,%

0 3,08

24 1,87

42 0,52

72 0,43

96 0,33

120 0,31

Diferitele zaharuri, rezultate în urma acţiunii pectinazelor asupra pectinelor, servesc

drept hrană bacteriilor şi ciupercilor. În timpul nutriţiei, bacteriile descompun zaharurile în acizi organici, bioxid de carbon, hidrogen şi apă. Reacţiile de descompunere a zaharurilor de către microorganisme sunt exoterme. Descompunerea pectinelor, respectiv a zaharurilor, are loc după reacţiile:

C6H12O6 = CH3 × CH2 × CH2COOH + 2CO2 + 2H2O galactoză acid butiric

C5H10O5 = CH3 × CH2 × CH2COOH + CO2 + H2O arabinoză acid butiric

Principalul produs la descompunerea pectinelor fiind acidul butiric, fermentaţia acestor substanţe este încadrată în categoria fermentaţiilor butirice. Durata de acţionare a bacteriilor are o importanţă deosebită asupra calităţii fibrelor. Descompunerea insuficientă a pectinelor dintre fasciculele de celule face ca acestea să se separe greu de restul ţesuturilor anatomice, fasci-culele se divizează greu, conţin cantităţi mari de impurităţi şi au moliciune şi elasticitate reduse. În cazul unei durate prea mari de topire, bacteriile descompun parţial şi pectinele dintre celule, fasciculele se divizează uşor, dar au rezistenţă redusă.

Bacteriile care participă la procesul de topire prin metoda biologică se împart în două categorii: bacterii nespecifice şi bacterii specifice. Bacteriile nespecifice provoacă fermentarea substanţelor solubile din tulpină în lichidul de topire. Dintre acestea, mai importante sunt speciile: Bacterium coli communis şi Bacterium fluorens liquefaciens. Bacteriile specifice descompun substanţele pectice. Acestea constituie flora microbiană importantă a procesului de topire prin metoda biologică. Speciile mai importante de bacterii specifice sunt:

– Bacillus amylobacter, ce se dezvoltă în absenţa aerului, anaerob, la temperatura de 30...35°C. Această specie se prezintă sub diferite forme, dintre care mai activă în procesul de topire este forma Granulobacter pectinovorum, descoperită de S.V. Vinogradski şi A.E. Friebs în anul 1895;

– Bacilles felsineus, descoperit de D. Carbane şi Tomboloto în anul 1917, este foarte activ la temperatura de 35...37°C; se dezvoltă anaerob;

– Bacillus comesii, descoperit de G. Rossi, în anul 1907, se dezvoltă aerob la tempe-ratura de 28...30°C;

– Pectinobacter amylophilum, descoperit de Makrinov în anul 1915, se dezvoltă aerob la temperatura de 35...37°C;


– Bacillus megatberium, descoperit de A. de Bary în anul 1884, se dezvoltă aerob la

temperatura de 30...32°C şi este o specie foarte activă. Ciupercile care descompun pectinele, mai ales în procesul de topire la rouă, sunt:

Cladosporium berbarum, cea mai activă; Altenaria tenuis Nees; Mucor spinosus; Rhizopus nigricans etc. Ele se dezvoltă la temperatura de 15...20°C şi la umiditatea relativă de 60%; umiditatea tulpinilor necesară dezvoltării ciupercilor trebuie să fie de 40%.

Factorii care influenţează durata procesului de topire şi calitatea fibrelor sunt: com-poziţia chimică a lichidului de topire, temperatura, modul de aşezare a tulpinilor în bazin şi caracteristicile lor. Compoziţia chimică a lichidului de topire este determinată de duritatea apei industriale, care nu trebuie să depăşească 10 grade germane – duritate totală şi de raportul dintre cantitatea de tulpini şi apă, care se exprimă prin hidromodulul iniţial:

t

mi GVH = , (II.2.3)

unde: V este volumul lichidului, în m3; Gt – cantitatea de tulpini, în kg;

sau, prin hidromodulul final:

,t

tmf G

VH = (II.2.4)

în care: Vt este volumul total de lichid folosit la topire. Dintre caracteristicile tulpinilor de care se ţine seama în procesul de topire cele mai

importante sunt: grosimea, maturitatea şi umiditatea în perioada recoltării. Tulpinile subţiri se topesc mai greu decât cele groase, tulpinile cu grad de maturitate optim se topesc mai uşor decât cele recoltate cu întârziere. De asemenea, tulpinile umezite în perioada recoltării se topesc mai uşor.

Topirea biologică poate fi: anaerobă, aerobă şi la rouă sau la zăpadă.

b. Topirea biologică anaerobă. Topirea biologică se desfăşoară în trei faze: 1. Faza fizică, în care are loc extragerea din tulpini a substanţelor organice şi minerale

solubile în apă şi se produce umflarea tulpinilor, fapt care asigură condiţiile necesare dezvol-tării microorganismelor. Tulpinile se îmbibă cu apă mărindu-şi volumul, apa pătrunde uşor în interior, dizolvând o parte din substanţele uşor solubile, cum sunt hidraţii de carbon, substanţele tanante etc. În primele 6–9 ore, apa capătă o culoare galbenă aurie, dată de substanţele dizolvate din tulpini. Prin pătrunderea apei în interiorul tulpinii, aerul din spaţiile intercelulare se elimină în lichidul de topire sub formă de bule. În acelaşi timp, sub acţiunea apei, toate ţesuturile tulpinii se umflă, ceea ce face posibilă pătrunderea în interior a bacteriilor care provoacă fermentarea, respectiv descompunerea substanţelor pectice. Ludovic Forgö (1957) precizează următoarele: cu cât apa este mai caldă, cu atât ţesuturile tulpinii se umflă mai mult, substanţele pectice se înmoaie mai uşor şi bacteriile, dezvoltându-se, pătrund mai repede în ţesuturile tulpinii. Astfel, volumul tulpinii după primele 6 ore de staţionare în apă la 38°C se măreşte cu 12%; în apă la 16...18°C, acesta creşte cu 10,8% şi la 5...7°C cu 7,1%. Faza fizică este caracterizată prin următoarele particularităţi:

– lichidul de topire capătă culoare galbenă–aurie, păstrându-şi transparenţa; – se degajă aerul, ce este împins afară din tulpini de către apa care pătrunde în interiorul

tulpinilor şi umple toate spaţiile libere ocupate iniţial de aer. Durata fazei fizice este în funcţie de temperatura lichidului de topire.

Faza fizică începe imediat ce tulpinile au venit în contact cu apa şi durează aproximativ 8–12 ore, în cazul topirii în apă caldă şi 15–30 de ore, în cazul topirii în apă rece. La temperaturi


mai ridicate, de 36...40°C, faza fizică decurge în 6–10 ore. Durata primei faze depinde de: tempe-ratura apei, de calitatea tulpinilor, precum şi de raportul cantitativ între apă şi tulpini.

În funcţie de compoziţia chimică a tulpinilor, lichidul de topire poate avea o con-centraţie foarte ridicată, care împiedică uneori dezvoltarea bacteriilor şi frânează procesul de topire. În aceste cazuri, lichidul de topire se înlocuieşte parţial cu apă către sfârşitul fazei fizice. Raportul cantitativ cel mai avantajos între apă şi tulpini este de 1: 20. La inul aşezat în lăzi de topire, sau presat în baloturi, se poate folosi 1 m3 de apă la 75 kg de tulpini. În prima oră de topire se pierde circa 9% din cantitatea de substanţă uscată a tulpinii, iar după 8–9 ore pierderea se ridică la 13%. După 8 ore de topire se evacuează apa din bazinele de topire şi se clătesc tulpinile cu apă proaspătă. Astfel, se elimină substanţele dizolvate în apă, către sfârşitul fazei fizice, care pot întârzia dezvoltarea microorganismelor necesare topirii. Rezultate mai bune dă împrospătarea apei în proporţie de 1/6 cu apă curată de aceeaşi temperatură. În acest mod se dezvoltă corespunzător microorganismele necesare topirii.

2. Faza biologică preliminară se caracterizează printr-o dezvoltare intensă a bacteriilor de deferite tipuri, care descompun substanţele solubile în apă, în special zaharurile. În această fază flora microbiană nespecifică nu atacă substanţele pectice, ci produce fermentarea sub-stanţelor dizolvate în apă, ca: glucoza; fructoza, zaharoza, diverse taninuri şi unele substanţe proteice. În această etapă a topirii începe o dezvoltare lentă a stimulenţilor principali ai topirii. Ludovic Forgö (1956) descrie astfel desfăşurarea acestei faze: bacteriile de pe tulpini încep fermentaţia. La începutul fermentării apa devine tulbure, se degajă bioxid de carbon, hidrogen şi metan. La suprafaţa apei se formează o spumă albă, deasă, care cuprinde întreaga suprafaţă a apei, care îşi schimbă încet culoarea în brună. Sub această spumă albă apar diferite ciuperci care, împreună cu bacteriile aerobe care trăiesc la suprafaţa apei, formează o peliculă ce reduce accesul aerului la tulpinile din bazin. Dezvoltarea bacteriilor anaerobe, care sunt animatorii fermentaţiei, este astfel favorizată. Masa de bacterii ce produc acid lactic îngroaşă pelicula de la suprafaţa apei. În această fază începe formarea puternică a azotului, a acidului carbonic şi a hidrogenului, concomitent se consumă substanţele ce conţin zahăr şi substanţe tanante. Începe fermentarea puternică, iar gazele degajate presează pelicula, formând la suprafaţa apei umflături caracteristice sfârşitului fazei a doua. Pelicula care acoperă lichidul de topire conţine bacterii în număr mare, care descompun sau reduc acţiunea vătămătoare a acizilor ce se formează în cantităţi importante în timpul topirii şi care influenţează nefavorabil desfăşurarea procesului de topire şi calitatea fibrei. De aceea nu este permisă tulburarea coloniilor de bacterii şi ciuperci de pe suprafaţa lichidului de topire prin împrospătare rapidă a apei. Faza biologică preliminară se termină în funcţie de temperatura apei, în aproximativ două zile. În concluzie, faza biologică preliminară este caracterizată prin următoarele particularităţi:

– lichidul devine tulbure; – se produce o degajare intensă de bioxid de carbon şi hidrogen, ce rezultă din descom-

punerea substanţelor fermentate; – apare un miros specific; – la suprafaţa lichidului se formează o peliculă compusă din ciupercile mucegaiului,

drojdiile, bacteriile lactice, acide şi alţi microbi. La sfârşitul fazei preliminare, acumularea bioxidului de carbon şi a hidrogenului provoacă, uneori, umflarea peliculei superficiale. Micro-organismele conţinute în pelicula superficială creează condiţii favorabile pentru dezvoltarea bacteriilor de fermentaţie pectică. Importanţa fazei biologice preliminare constă, în special, în fermentarea substanţelor organice extrase în lichidul de topire.

3. Faza biologică principală este cea în care se dezvoltă flora microbiană specifică, ce descompune substanţele pectice. Aceasta este faza de fermentaţie propriu-zisă, care durează mai multe zile. În acest interval de timp se emană acid butiric. Formarea gazelor continuă în măsură mai mică. Are loc apoi aşa-numita „fermentaţie pectică“, timp în care pelicula se rupe


şi se poate vedea din nou apa de topire. Bacteriile lipite de suprafaţa tulpinii se înmulţesc şi pătrund în ţesuturile umflate, până la fasciculele de fibre. Prin activitatea lor se consumă zaha-rurile şi alte substanţe din apă şi se produc cantităţi mari de substanţe organice. Concomitent se consumă oxigen.

Lipsa oxigenului frânează dezvoltarea bacteriilor aerobe, avantajează dezvoltarea bacteriilor anaerobe, care atacă substanţele pectice şi încep să le descompună, astfel fibrele încep să se desprindă de pe tulpină. Procesul acesta durează 5–8 zile, în funcţie de temperatura apei, până la descompunerea definitivă a substanţelor pectice, adică până la eliberarea aproape completă a fasciculelor de fibre. Fibra cea mai bună se obţine atunci când topirea se întrerupe în acest moment, adică atunci când substanţele pectice ce legau fasciculele de fibre s-au descompus, iar bacteriile nu au atacat pectina din lamelele mediane ale fibrelor elementare.

Faza biologică principală este caracterizată prin următoarele particularităţi: – apariţia mirosului specific, condiţionat de acumularea acidului butiric şi a altor sub-

stanţe în lichidul de topire; – dezvoltarea puternică a peliculei superficiale şi încetarea degajării de gaze. Topirea

este influenţată de starea şi structura diferită a tulpinilor, de temperatura şi compoziţia chimică a apei, de climă etc., de aceea operaţia de topire este greu de condus ştiinţific. Deoarece sub-stanţele pectice dizolvate s-ar putea lipi din nou de tulpini şi acizii acumulaţi în timpul topirii ar putea să frâneze topirea, primenirea lentă a apei influenţează în bine desfăşurarea procesului de topire. Cantitatea de apă proaspătă necesară zilnic se poate evalua la 1/6–1/10 din volumul apei de topire. Activitatea microorganismelor care descompun pectinele în decursul topirii este aproape perfectă, încât topirea biologică nu a putut fi echivalată de metodele fizice sau chimice în ceea ce priveşte calitatea fibrei.

c. Topirea biologică cu apă caldă. Metoda modernă de topire a inului este cea cu apă caldă, în care procesul de topire se desfăşoară mult mai repede, astfel este necesar un spaţiu mai mic pentru desfăşurarea operaţiei. Sub aspect comercial, metoda este mai eficientă, se poate face un control al procesului de topire, astfel pot fi obţinute rezultate mai bune din punct de vedere al calităţii fibrelor. Când se foloseşte apa caldă pentru topire, procesul se desfăşoară în staţii special echipate şi, în consecinţă, costurile sunt mai înalte, comparativ cu cele pentru topirea cu apă rece, în râuri, bazine, sau rezervoare din beton. Bazinele de topire folosite în acest scop sunt de obicei făcute din beton şi variază ca mărime, în funcţie de producător. O metodă de amplasare în trei variante a bazinelor de topire faţă de sol este prezentată în fig. II.2.9, iar în fig. II.2.10 se poate urmări modul de aşezare a tulpinilor în bazin.

Fig. II.2.9. Schema amplasării bazinelor faţă de nivelul solului: a – sub nivel; b – semiîngronat: c – la nivelul solului.


Fig. II.2.10. Schema aşezării tulpinilor în bazine: a – bazin de topire ; b – bazine de topire cu apă caldă (1–12).

În mod normal, bazinele de topire au capacitatea de la 4 la 8–9 tone de tulpini fiecare. O

topitorie va avea de obicei o baterie de bazine, uneori până la 16, în total, fiecare de circa 4,5 m lungime; 3,6 m lăţime şi 2–3 m înălţime. Proporţia apei faţă de tulpini în bazin nu va fi mai mică de 9 la 1, şi în medie se consideră că sunt necesari circa 4 m3 pentru a topi 100 de kg de tulpini decapsulate, care vor ocupa circa 1 m3 de spaţiu din bazin. Pentru topirea a 7–8 tone de tulpini sunt necesari circa 56 000 de litri de apă (Kirby, 1963). Una din cauzele principale ale deficienţelor topirii este folosirea a prea puţină apă pentru acoperirea stratului de tulpini ce va fi topit. Din păcate, se foloseşte o cantitate insuficientă de apă pentru a dilua acizii produşi pe durata topirii, astfel bacteriile vor fi distruse sau reduse numeric şi topirea va dura mai mult – cu posibilitatea de a se deteriora fibra.

Bazinele sunt prevăzute cu supape de admisie a apei calde, care sunt controlate printr-o valvă. Jeturile sunt reglate să curgă uşor pe pereţii bazinului, astfel apa curge pe cimentul pardoselii bazinului înaintea înălţării printre tulpini. Aceasta previne distrugerea bacteriilor prin lipsa apei. Apa de topire va avea o temperatură de aproximativ 80°C şi, dacă este împinsă direct pe stratul de tulpini, poate cauza întârzierea sau oprirea topirii. Ţevile de distribuţie a apei sunt prevăzute cu robinete amplasate la distanţe de circa 500–900 mm, orientate astfel încât jeturile de apă stropesc sub un anumit unghi peretele bazinului şi în acest fel determină o mişcare rotativă o amestecare a lichidului de topire la partea inferioară a bazinului – astfel ajută la realizarea unei temperaturi uniforme în lichid şi la circularea unui lichid mai curat. Bazinul de topire este de obicei izolat cu materiale adecvate, care să evite pierderile de căldură şi astfel să reducă scăderea de temperatură care poate avea loc, în mod deosebit, noaptea. Tulpinile de in sunt aşezate în bazin în două şiruri drepte, cât de vertical este posibil, iar în spaţiul de lângă uşă tulpinile trebuie să fie cât mai presate, pentru a preveni căderea şirurilor la golirea bazi-nului de apă. Pentru încălzire, în procesul de topire poate fi folosită puzderia rezultată de la meliţare. Astfel, circa 1 kg de puzderii dezvoltă între 3000 şi 4000 de calorii – cam jumătate din căldura produsă de aceeaşi cantitate de cărbune. S-a stabilit că pentru a topi 100 kg de tulpini sunt necesare 35 kg de puzderii de in.


Topirea aerobă în apă caldă presupune aerarea lichidului de topire prin introducerea

unor particule foarte fine de aer, de 0,16–1,30 microni, cu ajutorul unor aeratoare mecanice. Aerarea se efectuează atât direct în bazinele de topire, cât şi într-un bazin aerator. Consumul de aer pe ciclu de topire este de circa 140 m3 de aer la tona de tulpini decapsulate, iar cel de energie electrică de circa 12 kW la tona de tulpini. Avantajele acestui procedeu constă în reducerea duratei topirii cu 30–50% şi reducerea consumului de apă industrială. Se reduce, de asemenea, volumul de ape reziduale, iar cheltuielile de investiţii pentru staţiile de epurare sunt mai mici. Dezavantajele acestei tehnologii sunt: consumul mare de energie electrică, cheltu-ielile mari de investiţii, o dirijare corectă a parametrilor procesului tehnologic, fibra rezultată este mai aspră şi mai puţin flexibilă decât în cazul topirii anaerobe.

Procesul de topire aerob se desfăşoară în două faze: faza fizică şi faza biologică prin-cipală. Trecerea de la o fază la alta se face pe măsură ce substanţele pectice se hidratează şi începe fermentarea lor.

d. Detalierea factorilor care influenţează regimul de topire a inului. Calitatea apei, unul dintre principalii factori ce influenţează procesul de topire, este determinată în special de duritatea acesteia şi de prezenţa sărurilor de fier, care nu trebuie să depăşească 10 mg/1. În tabelul II.2.8 sunt prezentate date ce reflectă influenţa durităţii apei asupra duratei topirii în apă caldă la temperatura medie de 33,4°C şi asupra friabilităţii fibrelor de in.

Tabelul II.2.8

Influenţa durităţii apei asupra duratei topirii în apă caldă şi asupra friabilităţii fibrelor de in

Duritatea totală a apei, grade germane

Durata topirii Friabilitatea fibrei (număr de îndoiri la 180° la care rezistă) zile ore

6,4 4 12 475 12,0 4 12 470 24, 5 4 12 470 38,5 5 6 38

Datele din tabelul II.2.9 oglindesc influenţa conţinutului de săruri de fier al apei asupra duratei topirii în apă caldă la temperatura medie de 34,7°C şi asupra culorii fibrelor de in obţinute.

Tabelul II.2.9

Influenţa conţinutului de săruri de fier din apă asupra duratei topirii în apă caldă şi asupra culorii fibrelor de in

Conţinutul de săruri de fier în apă,

mg/l

Durata topirii Culoarea fibrelor zile ore

0,5 S 6 Cenuşiu deschis 1,6 5 6 Cenuşiu deschis 3,0 5 6 Cenuşiu deschis 5,0 S 6 Cenuşiu deschis 20,0 4 16 Cenuşiu închis 50,0 4 16 Cenuşiu închis

100,0 4 16 Foarte închisă 250,0 4 16 Foarte închisă


Durata orientativă a topirii tulpinilor crude de in şi cânepă în funcţie de temperatura

apei este prezentată în tabelul II.2.10, iar influenţa perioadei de recoltare a tulpinilor crude de in asupra duratei topiturii în apă rece, în tabelul II.2.11.

Tabelul II.2.10

Durata topirii inului şi cânepei în funcţie de temperatura apei de topire

Temperatura apei, °C

Durata topirii, în zile Temperatura apei, °C

Durata topirii, în zile

In Cânepă In Cânepă

12...15 16–21 14–21 25...29 8 4–5

15...17 16 10–12 29...33 6 3–4

17...21 14 7–10 33...36 4 2,5–3

21...25 12 5–6 36...38 3 2,5–3

Tabelul II.2.11

Influenţa perioadei de recoltare a tulpinilor crude de in asupra duratei topirii în apă rece

Perioada de recoltare a tulpinilor Temperatura medie a lichidului de topire, °C

Durata topirii în zile

Maturitate „verde“ 21,5 8

Maturitate „galbenă-timpurie“ 21,5 11

Maturitatea „galbenă“ 21,5 ←13

Maturitate „deplină“ 21,5 21

Influenţa diametrului tulpinilor de in asupra duratei topirii în apă rece şi a randamen-

tului de fuior este reflectată de datele din tabelul II.2.12.

Tabelul II.2.12

Durata topirii în apă rece şi randamentul de fuior în funcţie de diametrul tulpinilor de in

Caracterizarea generală a tulpinilor crude pe

baza diametrului tulpinilor

Diametrul mediu al tulpinilor,

mm

Temperatura medie a lichi-

dului de topire, °C

Durata topirii,

zile

Randamentul de fuior faţă de

tulpinile crude, %

Subţiri 0,5 21,2 14 12,3

Medii 0,9 21,2 12 11,7

Groase 1,4 21,2 10 10,1

Influenţa maturităţii tulpinilor crude asupra duratei topirii în apă caldă şi a randa-

mentului de fuior precum şi a metodei de încărcare a tulpinilor crude în bazin asupra duratei topirii în apă caldă este reflectată de datele din tabelul II.2.13, respectiv II.2.14.


Tabelul II.2.13

Influenţa maturităţii tulpinilor crude asupra duratei topirii în apă caldă şi a randamentului în fuior

Culoarea tulpinilor crude, corespunzătoare gradului de maturitate

Diametrul mediu al

tulpinilor, mm

Temperatura medie a

lichidului de topire, °C

Durata topirii Randamentul

de fuior faţă de tulpinile crude,

% zile ore

Verde 0,80 33,7 4 0 9,2

Verde-gălbuie 0,82 33,7 4 12 11,5

Galben-deschis 0,84 33,7 4 12 12

Brună 0,86 33,7 5 22 10,3

Tabelul II.2.14

Durata topirii în funcţie de metoda de încărcare a tulpinilor crude la topirea în apă caldă

Felul încărcării tulpinilor în bazinul de topire

Temperatura medie a lichidului din bazinul de topire, °C

Durata topirii, zile

Snopi orizontali 35,8 7

Snopi verticali 36,1 S

Snopi dubli verticali 35,9 5

Observaţie. Greutatea unui snop de tulpini crude este de 2–3 kg, iar cea a unui snop dublu de 4–6 kg. Densitatea de încărcare a tulpinilor crude în bazinul de topire, recomandată pentru

topirea inului în apă caldă, este prezentată în tabelul II.2.15.

Tabelul II.2.15

Felul încărcării tulpinilor în bazinul de topire

Temperatura medie a lichidului din bazinul de topire, °C

Durata topirii, zile

Snopi orizontali 35,8 7

Snopi verticali 36,1 5

Snopi dubli verticali 35,9 5

În tabelul II.2.16 sunt centralizate valorile volumului lichidului înlocuit şi periodicitatea

schimbării. În tabelul II.3.17 sunt prezentaţi o serie de indici comparativi ai topirii tulpinilor de in

în apă caldă şi în apă rece.


Tabelul II.2.16

Volumul orientativ al lichidului de topire înlocuit şi periodicitatea schimbării

Periodicitatea schimbării lichidului de la începutul

topirii, ore

Cantitatea de lichid schimbat, în fracţiuni din volumul total

al lichidului din bazin

După 8–10 ore 1/2-3/4

După 18–22 ore Cel puţin 1/4








Tabelul II.2.17

Indici ai topirii tulpinilor crude de in în apă caldă şi în apă rece

Calitatea tulpinilor

Diametrul mediu al

tulpinilor, mm

Temperatura medie a

lichidului de topire, °C

Durata topirii Randamentul în fuior faţă de tulpinile crude,

%

Randamentul total de fibră

faţă de tulpinile crude, % zile ore

Topire în apă caldă

I 1,0 33–34 4 4 10,2 17,5

II 1,5 33–34 6 6 11,4 18,4

III 2,0 33–34 4 4 14,5 21,5

IV 2,5 33–34 4 2 15,5 23,0

Topire în apă rece

I 1,0 18–20 14 9,6 17,0

II 1,5 18–20 13 16 10,5 18,1

III 2,0 18–20 14 4 13,9 20,8

IV 2,5 18–20 13 13 14,9 22,1

Utilizarea procedeului de topire anaerobă cu apă caldă a permis realizarea unor linii

tehnologice cu flux continuu de topire–uscare–prelucrare mecanică. În România există dotări pentru a se realiza topirea inului în apă caldă. Avantajele acestui procedeu constă în reducerea duratei topirii, şi în îmbunătăţirea calităţii fibrelor ca urmare a efectuării unui proces dirijat într-o oarecare măsură.


Apele reziduale de la topire se evacuează în bazine naturale. Epurarea apelor reziduale

înainte de evacuare este obligatorie. Pentru orientare, compoziţia fizico-chimică a apelor reziduale provenite de la topirea tulpinilor de în este dată în tabelul II.2.18.

Tabelul II.2.18

Compoziţia fizico-chimică a apelor reziduale provenite de la topirea tulpinilor de in

Caracteristici

La topirea cu apă caldă, fără regenerarea lichidului de topire

La topirea cu apă caldă, cu regenerarea

lichidului de topire Analiza I Analiza II

Culoarea Brun închis Brun deschis Cafeniu

Mirosul De acid butiric De acid butiric De putregai

Transparenţa, cm 0,25 0,75 –

pH-ul lichidului – 4,6 7,1

Alcalinitatea, ml/l de acid 0,01 n (după metiloranj) 12 12,67 17,6

Aciditatea, ml/1 de bază 0,01 n (după fenolftaleină) 5,7 10,5 –

Suspensii, mg/1, din care: 1318 146 54

– cenuşă 246 12 11,6

– pierderi prin calcinare 1072 I34 42,4

Reziduuri uscate, mg/1, din care: 2205 2114 1434

– cenuşă 1006 883 576

– pierderi prin calcinare 1199 1231 858

Azot total, mg/1 – 30 –

Sulf total, mg/1 – – 8,4

Cloruri, mg/1 – – 32,2

Anhidridă fosforică, mg/l 250 – –

e. Topirea la rouă. Acest sistem de topire a fost folosit din cele mai vechi timpuri şi se

foloseşte şi astăzi în Franţa, Rusia, Polonia. Deşi topirea la rouă este economică, deoarece nu necesită investiţii, ea prezintă un mare dezavantaj. Astfel, în timp ce topirea în apă este o operaţie relativ controlabilă şi posibil de condus ştiinţific, inurile ce suportă topirea la rouă sunt dependente de condiţiile climatice, care pot să provoace fie o supratopire, fie o topire incom-pletă sau neuniformă. În primul caz, se obţin randamente scăzute la aproape toate fazele de fabricaţie, iar în al doilea caz, apar dificultăţi la filare.

Agenţii care acţionează asupra tulpinilor în timpul topirii la rouă sunt ciupercile: Cladosporium herbarum, Mucor blumbous, Rhizopus nigricans etc. Sporii acestor ciuperci aflaţi pe suprafaţa tulpinilor, în condiţii de umiditate favorabilă, germinează, se dezvoltă şi


pătrund prin prelungirile lor în interiorul tulpinii. Germenii secretă fermenţi care dizolvă sub-stanţele pectice şi distrug astfel ţesuturile de legătură ale scoarţei.

Topirea la rouă se face în aer liber, sub acţiunea umezelii din atmosferă, în regiu-nile unde clima este bogată în precipitaţii, aerul este saturat cu vapori şi se formează rouă din abundenţă. Această metodă de topire nu necesită construcţii speciale, dar are inconvenientele următoare: durata este foarte mare; necesită suprafeţe întinse; tulpinile se topesc neuniform; calitatea fibrei rezultate depinde de condiţiile de climă din perioada topirii.

Topirea la rouă, pe câmp, a inului se aplică în Franţa în proporţie de 95%, din motive, înainte de toate, economice.

Inul prezintă, după smulgere, o culoare galbenă, slab verzuie. Pe durata topirii la rouă, această culoare are tendinţa de a se resorbi, pentru a lăsa loc unei pigmentaţii brune carac-teristice, datorită prezenţei microorganismelor.

Această culoare impune aplicarea unor tratamente de albire mai intense la finisarea inului, care pot să degradeze fibrele. În timpul topirii în apă, culoarea gălbuie se diminuează în mod egal, dar tonul culorii nu evoluează în mod sensibil.

Evoluţia topirii la rouă depinde în mare măsură de condiţiile climatice ale zonei de lucru. Astfel, este posibil ca într-o perioadă uscată să nu se constate practic nici o schimbare în tulpinile de in timp de mai mult de o săptămână, pe când, după o perioadă ploioasă se poate asista la o declanşare bruscă a topirii sau supratopirii. Condiţia principală pentru desfăşurarea topirii la rouă este existenţa unui anumit nivel de umezeală a aerului, iar temperatura să nu scadă sub 10°C. Pentru topirea la rouă, temperatura optimă este de 15... 20°C, iar umiditatea relativă a aerului de minimum 60%. De aceea, topirea la rouă se foloseşte mai mult în ţările nordice, bogate în precipitaţii. Topirea la rouă a inului în condiţiile de climă ale ţării noastre durează 15–20 de zile, dacă roua este abundentă, la sfârşit de vară, iar ploile alternează cu zile frumoase şi calde. Topirea la rouă durează 3–5 săptămâni când toamna este răcoroasă şi zilele calde sunt mai rare. Pe timp nefavorabil poate să dureze şi 8–10 săptămâni. În tabelul II.2.19 este prezentată influenţa condiţiilor atmosferice asupra duratei topirii la rouă.

În timpul topirii, tulpinile absorb cantităţi mari de apă. Masa tulpinilor ude, în procente faţă de masa tulpinilor netopite, este de 350–400% la in şi de 340–360% la cânepă. Datorită pierderilor de substanţe suferite în timpul topirii, tulpinile topite pierd o parte din masa pe care au avut-o înainte de topire. Pierderile de masă ale tulpinilor de in şi cânepă, în urma topirii la rouă, sunt cuprinse între 15 şi 20%.

Topirea la rouă se consideră finalizată când stratul de fibre se poate desprinde ca o panglică de pe tulpină, de la vârf până la rădăcină şi când, la sfărâmarea tulpinii, părţile lemnoase se desfac uşor şi cad. Topirea se poate considera încheiată şi când fibra desprinsă de pe tulpină, rămânând fixată de vârf, îndoaie tulpina în formă de arc. Inul bine topit are o culoare cenuşie-argintie. Culoarea galbenă apare atunci când tulpinile de in nu au fost destul de bine uscate înainte de a fi întinse.

Inul topit la rouă are întotdeauna culoare mai închisă decât cel topit în apă, deoarece, la topirea la rouă, atât ciupercile cât şi pectina cu alte substanţe dizolvate, rămân lipite de fibre. Pe de altă parte, sărurile minerale, în special cele de fier din praful de pe sol, se amestecă cu substanţele rezultate din fermentare şi dau fibrei o culoare cenuşie. Dacă în perioada topirii la rouă cad precipitaţii bogate şi dese, inul capătă o culoare ceva mai deschisă, deoarece ploaia spală tulpinile. Cu cât tulpinile sunt mai subţiri, cu atât topirea durează mai mult. Astfel, partea dinspre rădăcină se topeşte mai repede decât vârful tulpinii.


Tabelul II.2.19

Influenta condiţiilor atmosferice asupra duratei topirii la rouă

Caracteristicile generale ale condiţiilor procesului

de topire la rouă D

urat

a de

topi

re, z

ile

(24

ore)

Tem

pera

tura

med

ie a

ae

rulu

i pe

24 o

re,

°C

Tem

pera

tura

med

ie a

so

lulu

i pe

24 o

re,

°C

Med

ia p

reci

pitaţii

lor

pe 2

4 or

e,

mm

C

onţin

utul

med

iu d

e apă

al a

erul

ui p

e 24

ore

, g/

kg

Pres

iune

a pa

rţială

(m

edia

pe

24 o

re),

m

m c

ol H

g

Um

idita

tea

rela

tivă

a ae

rulu

i (m

edia

pe

24 o

re),

%

Favorabile pentru accelerarea procesului de topire la rouă şi pentru indicii tehnologici

16–25 11–19 12–20 2,5 7–9,5 9–11,5 75–87

Nefavorabile pentru durata pro-cesului de topire, fără a produce însă o influenţă negativă asupra indicilor tehnologici

29–48 13–25 16–31 0,5–1,5 6–7,5 5,5–9 50–75

Nefavorabile atât pentru durata de topire cât şi pentru indicii tehnologici

38–50 4–8 4–8 1–2,5 3,5–5 4,5–6,5 60–90

f. Topirea cu ajutorul drojdiilor concentrate. În diverse ţări cultivatoare de in s-au

făcut cercetări pentru găsirea şi selecţionarea unor ciuperci şi bacterii care să distrugă cu rapiditate substanţele pectice din tulpini. Astfel, s-a încercat folosirea drojdiilor concentrate cu acţiune distrugătoare asupra substanţelor pectice, ştiind că un gram de drojdie uscată conţine aproape 250 de milioane de spori. Această acţiune a fost încununată de succes când s-a reuşit să se izoleze un distrugător activ – Bacterium felsineus – cel mai activ pentru in, cânepă şi iută. Acest procedeu deschide calea topirii la verde şi a meliţării tulpinilor proaspăt recoltate.

g. Topirea sub formă de liber. Scoarţa tulpinilor se desprinde de pe planta verde imediat după recoltare prin decorticare sau după uscarea tulpinilor. Topirea sub această formă prezintă avantajul că reduce transportul cu 70% în raport cu topirea tulpinilor şi nu necesită o topire prea intensă. Acest procedeu se foloseşte în Polonia şi mai puţin în Rusia. Cu ani în urmă, în Polonia se prelucrau prin acest procedeu 80% din tulpini.

Decorticarea la verde se face atât la locul de recoltare, cât şi după transportul tulpinilor la topitorii. Liberul, ce reprezintă scoarţa tulpinilor, este uscat în condiţii naturale. Din 15 tone de tulpini verzi recoltate la hectar se obţine o tonă de liber uscat, din care 50% sunt fibre.

Pentru desprinderea liberului de pe tulpinile uscate, acestea se aduc la o umiditate de 8–10%, după care sunt zdrobite şi meliţate. Topirea liberului se poate face prin unul din procedeele: anaerob cu apă rece sau caldă, cu regenerarea lichidului de topire, aerob sau chimic. Această tehnologie se aplica cu rezultate bune la noi în ţară la topitoria de la Sânicolau Mare.

h. Controlul procesului de topire. Controlul procesului de topire constă în determi-narea temperaturii, a acidităţii şi supravegherea nivelului lichidului în bazin.


Temperatura se determină cu termometrul sondă, de două ori pe zi. Aciditatea se

stabileşte o dată sau de două ori pe zi. Proba de lichid pentru determinarea acidităţii se ia de la o adâncime de cel puţin 30 cm. Aciditatea totală a lichidului de topire indică suma mase-lor tuturor acizilor conţinuţi în acest lichid. Se determină prin titrare, folosind o soluţie de 0,01 n NaOH. Se recomandă ca aciditatea totală a lichidului de topire să nu depăşească echivalentul a 1,5–2 cm3 0,01 n NaOH. Aciditatea activă (pH) exprimă concentraţia lichidului în ioni de hidrogen. Se determină cu o precizie de 0,2–0,3 unităţi. Aciditatea totală şi cea activă se determină atât la lichidul de topire, cât şi la lichidul în curs de regenerare sau regenerat.

Semnificaţia valorilor pH: pH = 7 – reacţie neutră; pH < 7 – reacţie acidă; pH > 7 – reacţie alcalină. La sfârşitul topirii, valoarea pH-ului este de 4,5...5,5. Valoarea care indică un lichid regenerat este: pH = 6,5...7,5. Determinarea finalizării topirii. Este operaţia de cea mai mare răspundere în controlul

procesului de topire, de justa ei stabilire depinzând, în cea mai mare măsură, randamentul de fuior şi calitatea fibrei. Determinarea punctului optim de topire se face direct pe probe de tulpini extrase din bazin, pe bază de probe tehnologice sau de analize de laborator.

Recoltarea probelor de tulpini pentru controlul topirii se efectuează astfel: pentru fiecare lot de 2–20 tone tulpini, la încărcarea bazinului se extrag mănunchiuri de tulpini de 15–20 snopi luaţi la întâmplare şi se formează o probă medie a bazinului de 3–5 kg, care trebuie să reprezinte cât mai bine compoziţia calitativă medie a materialului încărcat în bazinul respectiv. Proba se omogenizează, suprapunând 5–8 straturi de material de 4–5 ori; tulpinile mai lungi decât sonda în care se introduc se taie şi vor avea aceeaşi densitate cu cea a tulpinilor încărcate în bazin (tabelul II.2.20).

Tabelul II.2.20

Masa probelor pentru sonde de 1000 şi 800 mm lungime, la diferite densităţi de încărcare a bazinului

Densitatea de încărcare a bazinului,

kg/m3

Greutatea probelor pentru: Densitatea de încărcare a bazinului,

kg/m3

Greutatea probelor pentru:

sonda de 1000 mm

sonda de 800 mm

sonda de 1000 mm

sonda de 800 mm

50 2,00 1,60 80 3,20 2,56

60 2,40 1,92 90 3,60 2,88

70 2,80 2.24 100 4,00 3,20 Aprecierea organoleptică a stadiului topirii se face pe baza următoarelor criterii

(pe tulpinile ude): – se rupe tulpina în două locuri, la distanţe de 10–15 cm, şi se trage cilindrul lemnos cu

degetele; dacă cilindrul lemnos iese uşor, topirea s-a terminat; – se rupe tulpina la bază, se strânge între două degete şi se trage în sus; în cazul când

fibra se desprinde complet şi cu uşurinţă de lemn până la vârful tulpinii, s-a ajuns în stadiul finalizării topirii;

– se scoate un mănunchi de tulpini din bazin şi se loveşte suprafaţa apei cu el; formarea unei reţele dese de fascicule foarte fine de fibre indică sfârşitul topirii.


II.2.4 . Uscarea tulpinilor topite şi a câlţilor pentru înnobilare II.2.4.1. Scopul şi importanţa uscării Lemnul şi ţesuturile aderente fibrelor liberiene devin fragile şi se desprind uşor de pe

materialul fibros în urma uscării. În consecinţă, în staţiile de pregătire primară vor fi supuse uscării:

– tulpinile topite de in sau de cânepă înainte de prelucrarea mecanică (zdrobire şi meliţare);

– câlţii de in sau de cânepă înainte de înnobilare; – tulpinile necorespunzătoare calitativ. • În urma topirii, în intimitatea tulpinilor au intervenit modificări structurale, constând,

în principal, din distrugerea legăturilor dintre stratul cu conţinut de fibre şi celelalte straturi fără valoare textilă.

Pentru separarea şi extragerea pe cale mecanică a fibrelor tehnice se impune intro-ducerea fazei de uscare a tulpinilor topite, respectiv de scădere a umidităţii de la 340–360% la valori pentru care utilajele de meliţat prelucrează în condiţii optime materialul. Se recomandă aducerea tulpinilor topite de in la 10–12% umiditate, iar a tulpinilor topite de cânepă la 12–16% umiditate. Valori sub limitele de umiditate inferioare recomandate influenţează negativ asupra flexibilităţii şi rezistenţei fibrelor, iar valori peste limitele superioare împiedică separarea fibrelor de lemn sau de alte ţesuturi învecinate.

• Prin câlţi se înţeleg: a) fibre scurte obţinute în urma prelucrării diferitelor deşeuri rezultate din prelucrarea

mecanică a tulpinilor topite. Cea mai mare cantitate de câlţi se obţine la meliţare, în aceeaşi categorie de material intrând şi deşeurile rezultate de la zdrobire, constând din fibre scurte şi porţiuni de tulpini;

b) fibre scurte obţinute din tulpini scurte, rupte, încâlcite, rămase pe câmp după uscarea tulpinilor topite; legături ale mănunchiurilor sau ale snopilor; tulpini în timpul păstrării care nu întrunesc condiţiile pentru extragerea fuiorului.

• Tulpinile necorespunzătoare calitativ includ tulpini scurte, care nu au fost bine prinse de transportor; tulpini rupte de paletele de meliţare; tulpini supratopite sau tulpini atacate de boli sau dăunători, care nu rezistă la acţiunea paletelor meliţei; fibre secundare obţinute din tulpini groase.

După trecerea pe scuturător, înainte de înnobilare, câlţii se usucă. Valorile umidităţii câlţilor se aduc la 8–9 %, în cazul inului şi 7–8%, în cazul cânepii.

Pentru a fi rentabilă, se recomandă ca uscarea să se facă în două etape: – uscarea naturală în aer liber; – uscarea artificială în uscător. Pentru a obţine fibre de calitate, se recomandă introducerea între fazele tehnologice de

topire şi uscare a unor operaţii suplimentare, astfel încât, în ansamblu, faza uscării va include: a) la tulpinile topite: – scoaterea tulpinilor din bazin; – spălarea şi clătirea tulpinilor topite; – uscarea naturală pe câmp; – uscarea artificială în uscătoare; – condiţionarea tulpinilor topite; b) la câlţii pentru înnobilare: – scuturarea preliminară a câlţilor;


– uscare artificială; – condiţionarea câlţilor pentru înnobilare. În urma uscării fibrelor tehnice se elimină şi o parte din substanţele grase care nu mai

pot fi recuperate prin umidificare. Acest aspect constituie un dezavantaj pentru operaţia de uscare.

Cercetări legate de operaţia de uscare au demonstrat că, dacă umiditatea maximă a tulpinilor uscate creşte la 18–20%, creşte în mod simţitor forţa de rupere, precum şi capacitatea de întindere – respectiv alungirea la rupere. Aceste două mari avantaje, care contribuie la obţinerea unor randamente superioare în sorturi de calitate, vin în contradicţie cu aspectele negative prezentate mai sus, privind influenţa umidităţii excesive peste 14–16% asupra desprinderii fibrelor textile de lemn sau de alte ţesuturi adiacente.

Prin creşterea umidităţii tulpinilor, la 18–20%, se reduce simţitor lungimea supra-feţei critice – indicator care determină supra-faţa din lungimea liberului a cărei forţă totală de adeziune cu partea lemnoasă este egală cu sarcina de rupere a fibrelor. Lungimea supra-feţei critice determină dimensiunile pe care se poate fărâmiţa partea lemnoasă a tulpinii. Rezultă că, la prelucrarea unor tulpini mai umede, partea lemnoasă a tulpinilor trebuie fărâmiţată pe porţiuni mai mici. Unghiul de frângere a tulpinii crescând în mod simţitor, în aceste condiţii profilul cilindrilor zdrobitori de pe maşinile clasice nu va mai satisface ope-raţia, fiind necesară utilizarea unor profile con-jugate speciale, de forma celor din fig. II.2.11, care, datorită faptului că acţionează alternativ asupra fibrei, majorează puternic unghiul de frângere.

II.2.4.2. Scoaterea tulpinilor din bazin II.2.4.2.1. Spălarea şi clătirea tulpinilor După terminarea topirii se recomandă evacuarea completă a apei din bazin, urmată de

spălarea şi clătirea tulpinilor cu apă curentă. Se lasă să se scurgă excesul de apă circa 3 ore, după care tulpinile sunt scoase din bazin cu transportoare asemănătoare celor din figurile II.2.12 şi II.2.13.

Dacă topirea se face în baloţi, este indicat ca apa de spălare şi clătire să rămână în bazin, pentru o mai uşoară manipulare spre transportor a baloţilor.

Variante moderne de spălare, clătire şi stoarcere a tulpinilor topite de in exclud efec-tuarea operaţiilor enumerate mai sus în bazinele de topire, folosindu-se instalaţii speciale, de forma celei din fig. II.2.14.

La trecerea prin maşina de spălat, clătit şi stors tulpini, jeturile de apă curăţă tulpinile de resturile de epidermă, parenchim, substanţe pectice etc., umiditatea tulpinilor scăzând de

Fig. II.2.11. Profile conjugate ale perechii

de zdrobire pentru prelucrarea materiei prime cu umiditate mărită.


la valorile considerabile de 300–400%, la 150–180%. Presiunea pe cilindrii calandri (fig. II.214) poate fi reglată cu arcuri elicoidale şi, în cazul folosirii în exclusivitate a uscării artificiale, se impune introducerea maşinii, pentru economie de energie şi reducerea timpului de uscare. Dacă este posibilă şi uscarea naturală, ceea ce este recomandabil, atunci forţele de apăsare pe calandri pot fi reduse, pentru a strivi mai puţin tulpinile, în vederea unei aşezări uşoare pe sol.

II.2.12. Transportor-descărcător al tulpinilor din bazine.

II.2.13. Transportor cu raclete.


II.2.14. Maşină de spălat, clătit şi stors tulpini de in: 1 – bazin de topire; 2,3 – cilindri storcători; 4 – tulpini topite; 5 – elevator; 6 – duze de spălare şi clătire; 7 – transportor orizontal; 8 – evacuare tulpini.

Avantajul folosirii maşinii de spălat, clătit şi stors tulpini constă în faptul că, fără a

reduce randamentul în fuior, se obţine o fibră de calitate superioară, mai albă şi mai curată, mai moale şi mai bine individualizată.

În cazul tulpinilor topite din cânepă, excesul de apă nu mai poate fi eliminat prin presare, aşa cum se procedează la in, deoarece, prin strivire, tulpinile de cânepă nu mai pot fi aşezate în piramide pe câmpurile de uscare. Pentru eliminarea excesului de apă (300–400%) se poate utiliza centrifugarea tulpinilor – operaţie total neeconomică sub aspectul consumului de energie şi de forţă de muncă.

Se recomandă, în consecinţă, în cazul cânepii uscarea naturală pe câmp, până la o umi-ditate maximă tolerată, de 50%, urmată de uscare artificială în uscătoare.

II.2.4.2.2. Uscarea naturală a tulpinilor Este un procedeu economic de uscare în aer liber pe aşa-numitele câmpuri de uscare,

terenuri plane sau uşor în pantă (pentru scurgerea apei în cazul ploilor), cu iarbă scurtă şi deasă şi prevăzute cu drumuri late de acces. Tulpinile topite, spălate şi clătite (eventual stoarse) sunt transportate pe câmpul de uscare. Datorită condiţiilor variaţiei condiţiilor atmosferice se prevede ocuparea câmpului de uscare cel puţin trei săptămâni.

Durata uscării naturale depinde, aşa cum s-a arătat, de condiţiile meteorologice (soare şi vânt):

• 3–4 zile pentru timp foarte călduros şi uscat; • 7–10 zile pentru timp potrivit; • 14–21 zile pentru timp răcoros şi umed. Aşezarea tulpinilor pe sol se face în conuri, cu densitatea de 1–1,5 kg/m2 la tulpini de

in şi 1,5–5 kg/m2 la tulpini de cânepă. Pentru timp mai umed, când uscarea se face greu şi neuniform, este necesară întoarcerea

conurilor, pentru a scoate la suprafaţă tulpinile umede din interior. Se impune supravegherea câmpului de uscare şi ridicarea tulpinilor căzute.

Uscarea naturală este considerată încheiată la o umiditate de 10–12, admiţându-se 16%, în cazul în care condiţiile atmosferice au fost neprielnice.


Uscarea naturală are avantajul că nu necesită consum de combustibil, dar, prezintă, în

principalul, următoarele dezavantaje: – caracterul sezonier al producţiei, topirea fiind limitată de posibilităţile de uscare; – dependenţa de condiţiile meteorologice – temperatură şi în special ploi – care nu

permit o planificare şi desfăşurare ritmică a producţiei, în caz de ploi prelungite se pot produce pagube mari, prin deprecierea calitativă a tulpinilor.

– scoaterea din circuitul agricol a unor importante suprafeţe de teren; – consumul mare de forţă de muncă. II.2.4.2.3. Uscarea artificială a tulpinilor Uscarea artificială evită toate dezavantajele enumerate în cazul uscării naturale, în

variantele moderne fiind o operaţie industrială continuă, mecanizată, uşor controlabilă, rapidă, fără o depozitare prealabilă pentru odihnă şi revenire. Se impune însă ca în uscător să fie introdus un material cu o umiditate cât mai mică, excesul de 300–400% umiditate a tulpinilor topite scoase din bazine fiind exclus. În cazul inului, maşinile de spălat şi stors tulpini reduc umiditatea la circa 160%, iar la cânepă, aşa cum s-a arătat, este obligatorie folosirea uscării naturale. În ambele cazuri, in sau cânepă, umiditatea recomandată pentru tulpinile alimentate în uscător nu trebuie să depăşească 50%.

Se menţionează două tipuri de uscătoare: tip tunel cu bandă rulantă şi tip turbină cu bandă rulantă, prima variantă fiind preferabilă.

Fibrele extrase din tulpinile uscate pe cale artificială sunt de calitate mai slabă decât cele uscate natural sub aspectul culorii, luciului, moliciunii, rezistenţei şi elasticităţii. Efec-tele negative se datorează forţării reducerii durate de uscare prin majorarea temperaturii, acţiune care duce la acumularea acidului pectinic de pe fibre. În urma evaporării forţate a apei, acest acid se concentrează, atacând pectina de pe fibra elementară şi substanţele pectice din lamela mediană. La topirea naturală, aceşti acizi cu efect distructiv sunt descompuşi de către microflora aerobă înainte ca tulpinile să se fi uscat, astfel încât concentrarea şi acu-mularea lor este exclusă.

Uscătoare tip tunel. Sunt instalaţii cu lungimi apreciabile, de 18–25 m, în care circulă aer cald cu temperatura de 60...80°C (temperatura după ventilatorul de aducţie poate atinge chiar 95°C). Aerul este încălzit de radiatoare amplasate de-a lungul pereţilor, iar circulaţia aerului este făcută de ventilatoare puternice de aspiraţie. Căldura necesară este dată de baterii încălzite cu abur sau cu gaze de ardere.

Uscătoarele tunel sunt împărţite în două secţiuni, cu roluri bine precizate: a) Prima secţiune, numită zonă de uscare, este formată din trei compartimente inde-

pendente în privinţa comenzii circulaţiei aerului cald. Suplimentar, mai poate fi introdus un compartiment de răcire, numit zonă de răcire.

b) A doua secţiune, numită zonă de umidificare, are drept scop să aducă tulpinile la umiditatea optimă, mai mare cu 1–2% faţă de cea a ţesuturilor lemnoase existente în tulpini, respectiv 8–10%.

Mănunchiurile cu tulpini topite se aşază în poziţie verticală sau orizontală pe o bandă rulantă. Densitatea de încărcare cu tulpini este de circa 45 kg/m2 substanţe uscate.

Un model de uscător tunel, la care se prezintă şi circulaţia aerului, este redat în fig. II.2.15.

Uscătoarele tip tunel se împart în mai multe variante constructive: – uscătoare tunel cu acţiune în contracurent pentru tulpini; – uscătoare tunel cu acţiune în echicurent pentru tulpini;


– uscătoare tunel mecanizate cu mai multe tunele şi transport monorai pentru tulpini; – uscătoare cu bandă transportoare pentru câlţi.

Fig. II.2.15. Uscător tip tunel cu zonă de uscare, de răcire şi de condiţionare. Caracteristicile tehnice comparative ale uscătoarelor enumerate mai sus sunt redate în

tabelele II.2.21 şi II.2.22. Tabelul II.2.21

Caracteristici tehnice comparative ale uscătoarelor cu gaze de ardere şi bandă transportoare pentru tulpini de in

Caracteristica În contracurent

În echicurent

Gabaritul uscătorului, în mm: – lungime 18900 19200 – lăţime 3440 3440 – înălţime 2568 2570 Gabaritul tunelului, în m: – lungimea părţii de uscare 10600 10600 – lungimea zonei I de uscare 4800 4800 – lungimea zonei II de uscare 4800 4800 – lungimea zonei de umidificare a tunelului 5350 5850 – lăţimea tunelului 2940 2940 – înălţimea tunelului deasupra benzii transportoare 1300 ]1320 Puterea totală instalată (pentru ventilatoare şi banda transportoare), în kW 18,3 13,8

Productivitatea, în kg/schimb (tulpini uscate, cu umiditatea de 9%) 9000 12400 Temperatura amestecului de gaze la ventilatorul de refulare, în °C 85–90 90–95 Viteza amestecului de gaze, în m/s 0,45 0,45 Direcţia curentului de gaze: – în zona I de uscare De jos în sus De jos în sus – în zona II de uscare De sus în jos De sus în jos Viteza benzii transportoare, în/min 0,45 0,42 Densitatea de încărcare, în kg/m2 17–18 17–20 Consumul de căldură, în cal/kg apă evaporată 2100 1510


Tabelul II.2.22

Caracteristici tehnice comparative ale uscătoarelor cu bandă transportoare

pentru câlţi şi tulpini declasate

Caracteristica SK-47 SKP-10-KU

Gabaritul uscătorului, în mm:

– lungime 14600 10600

– lăţime 2250 2334

– înălţime 2250 3925

Puterea totală instalată (pentru ventilatoare şi banda transportoare), în kW 9 15,7

Dimensiunile zonei de uscare, în mm:

– lungime 2200 2000

– lăţime 1800 2230

– înălţime 1500 3170

Dimensiunile benzii transportoare, în mm:

– lungimea benzii transportoare 11000 10300

– lăţimea 1340 1300

– lăţimea de lucru a plasei 1200 1200

Viteza benzii transportoare, în m/min:

– pentru câlţi 1,83–2,78 1,3–5,2

– pentru tulpini declasate 0,78–1,3 0,64–2,54

Densitatea de încărcare, în kg/m2 3 4–12

Limitele temperaturii în zona de uscare, în C 75–65 75–65

Productivitatea maximă a uscătorului, în kg/h:

– pentru câlţi 400 577

– pentru tulpini declasate 250 488

Experienţele efectuate pe fibre uscate au dus la constatarea că uscătoarele în contra-

curent prezintă neajunsul că aerul uscat, acţionând în faza finală a uscării asupra materiei prime, care are un procent redus de umiditate, provoacă o uscare excesivă a fibrei. Se impune clima-tizare ulterioară, înaintea prelucrării mecanice.

Uscătoare tip turbină. Acest tip conţine un cilindru metalic cu diametru foarte mare, în care circulă sub formă de spirale suprapuse pe bandă rulantă tulpinile topite. Se foloseşte, pentru dirijarea aerului cald, un turboventilator, care usucă în timp foarte scurt tulpinile. Se recomandă trecerea imediată pe zdrobitor a materialului care iese din acest tip de uscător.


II.2.5. Prelucrarea mecanică a tulpinilor topite II.2.5.1. Aspecte generale În urma topirii s-au distrus legăturile dintre fasciculele fibroase şi ţesuturile în care

acestea sunt înglobate, obţinându-se aşa numitele tulpini topite care, în mod obligatoriu, trebuie uscate până la umiditatea de circa 10%, pentru a fi prelucrate corespunzător.

Conform schemei din fig. II.2.1, pentru separarea părţii fibroase valoroase din ansam-blul tulpinii topite urmează o etapă în care se intervine mecanic asupra fibrelor prin operaţii distincte, care trebuie să conţină zdrobirea şi meliţarea. Suplimentar, în funcţie de felul tulpi-nilor topite, de in sau de cânepă, şi de destinaţia acestora, tulpini topite pentru fuior şi tulpini topite inferioare pentru câlţi, în procesare, conform fig. II.2.1 mai pot fi incluse: scuturarea, înnobilarea câlţilor etc., dar fără cele două operaţii enumerate mai sus, practic, nu este reali-zabilă industrial obţinerea fibrelor tehnice de in şi cânepă.

Dacă umiditatea depăşeşte valoarea de 14%, se impune o repetare a uscării în aşa-numitele uscătoare de condiţionare.

În funcţie de caracteristicile tulpinilor topite, prelucrarea fuiorului poate fi făcută pe agregate de zdrobit – meliţat sau pe zdrobitoare urmate de meliţe cu palete. În cazul agregatelor de zdrobit meliţat, procesul tehnologic este complet mecanizat, cu numeroase avantaje, obţi-nându-se astfel un proces organizat în flux, prin care se introduc tulpini într-o anumită aşezare la alimentare şi se debitează fibre tehnice.

În cazul când zdrobitoarele lucrează independent, avem de-a face cu un proces semime-canizat, tulpinile zdrobite trebuind să fie prelucrate ulterior pe meliţele cu palete.

În general, în cadrul secţiei de prelucrare mecanică a tulpinilor topite are loc şi o etapă de pregătire a tulpinilor topite, care se aplică numai în cazul inului şi care necesită două operaţiuni:

• pieptănarea tulpinilor la rădăcină şi la vârf; • alinierea tulpinilor la rădăcină,

cele două operaţii urmărind o bună paralelizare a materialului, pentru executarea în condiţii optime a meliţării.

În continuare, vor fi prezentate, pe tipuri de fibre, operaţii, utilaje şi caracteristici tehno-logice recomandate.

II.2.5.2. Preparaţia tulpinilor topite de in pentru zdrobire Aşa cum s-a arătat, preparaţia include pieptănarea capetelor tulpinilor şi alinierea

acestora în zona rădăcinii. Pentru pieptănare se folosesc tambure cu piepteni, iar pentru aliniere bare vibratoare. Se

cere ca preparaţia să fie introdusă în prelucrare mai ales când tulpinile sunt recoltate mecanic. Uneori, utilajele din dotarea secţiei de zdrobit au montate dispozitive care servesc pentru pregătirea tulpinilor topite, în vederea zdrobirii.

În fig. II.2.16 sunt prezentate diferite moduri de aşezare a tulpinilor la alimentarea zdro-bitorului. Practic, maşinile au două tipuri principale de alimentatoare: simple şi resfirătoare.

În cazul alimentatoarelor simple se introduce mecanic stratul de tulpini cu grosimea fixată de operator pe masa de alimentare. Tulpinile pot avea poziţie perpendiculară faţă de direcţia de înaintare, fiind, în condiţia aceasta, introduse în canalul de zdrobire paralel cu canelurile cilindrilor; la alte tipuri de alimentatoare tulpinile pot fi introduse oblic, cu înclinare de circa 45°.


Fig. II.2.16. Moduri de alimentare a zdrobitorului: a – alimentare manuală, discontinuă, în mănunchiuri; b – tipuri de alimentare mecanică în flux:

1 – paralel cu axele cilindrilor canelaţi; 2 – în formă de V; 3 – în poziţie oblică. În cazul alimentatoarelor resfirătoare, stratul alimentat în zdrobitor este mult mai

subţire (de 2–4 ori faţă de stratul iniţial format pe masa de alimentare). În acest fel operatorul lucrează cu viteze mai mici la maşină, putând să urmărească dacă procesul se desfăşoară corect. În fig. II.2.17 poate fi urmărit un alimentator resfirător.

Fig. II.2.17. Schema alimentatorului resfirător: 1 – două discuri dinţate superioare care alimentează stratul de tulpini; 2 – trei perechi succesive de discuri dinţate aşezate la partea inferioară a mesei, ce au viteze periferice crescătoare; 3 – trei discuri cu diametre diferite care dau stratului de tulpini o poziţie

oblică, introducându-le în zdrobitor sub un unghi de 42...45°. II.2.5.3. Zdrobirea propriu-zisă a tulpinilor topite Datorită faptului că tulpinile de in diferă sub aspectul dimensiunilor de tulpinile de

cânepă, utilajele folosite trebuie analizate separat, astfel încât în cazul tulpinilor de in se foloseşte un agregat de zdrobit şi meliţat cu caracteristici impuse de materialul prelucrat şi în cazul tulpinilor de cânepă se recomandă zdrobitoare mai puternice, cu 12–30 perechi de cilindrii zdrobitori şi forţe de apăsare între perechi considerabile, de circa 400 daN.


Zdrobirea tulpinilor de in. Zdrobitorul folosit în cazul inului urmăreşte frângerea

părţilor lemnoase din tulpină şi separarea lor în fragmente mici (puzderii), precum şi slăbirea legăturii dintre acestea şi stratul de fibre. O dată cu zdrobirea are loc şi eliminarea parţială a puzderiilor.

Zdrobitoarele au acelaşi principiu de funcţionare, diferenţele apărând doar în ceea ce priveşte dimensiunile organelor de execuţie, care vor fi influenţate de fibrele prelucrate. De exemplu, cu cât materialul se prelucrează mai greu, cu atât va fi necesar un număr mai mare de cilindrii zdrobitori şi cu caneluri mai multe, având în acelaşi timp raza de curbură mai mică. Un rol hotărâtor în acţiunea de zdrobire îl are forţa de apăsare între cilindrii. În fig. II.2.18 este prezentată schema unui zdrobitor ce prelucrează fibre de in, iar în tabelele II.2.23 şi II.2.24 sunt date, spre exemplificare, caracteristici tehnice comparative, precum şi o serie de indicatori care interesează în operaţia de zdrobire.

Fig. II.2.18. Schema tehnologică a unui zdrobitori de tulpini de in cu 12 perechi de cilindrii. Relaţii de calcul pentru determinarea elementelor caracteristice ale zdrobitorului: • Unghiul corespunzător pasului canelurilor (α), măsurat între razele ce trec prin centrul

cilindrului canelat şi vârfurile a două caneluri vecine (fig. II.2.19):

,360

cn=α (II.2.5)

în care: nc este numărul de caneluri. • Pasul canelurii pe arc (pa), în mm, măsurat pe circumferinţa exterioară a cilindrului,

între vârfurile a două caneluri vecine:

,2

ca n

DP

π= (II.2.6)

în care: D2 este diametrul exterior al cilindrului canelat, în mm. • Înălţimea canelurii (h), în mm:

,12 RRh −= (II.2.7)

în care: R2 este raza exterioară a cilindrului canelat, în mm; R1 – raza interioară a cilindrului canelat, în mm. • Distanţa între axele de rotire ale cilindrilor canelaţi perechi (D), în mm: ,2 iDD −= (II.2.8)

în care: i este mărimea interpătrunderii canelurilor a doi cilindri pereche, în mm.

14 caneluri 12 caneluri 16 caneluri


• Lungimea porţiunii de tulpină cuprinsă între vârfurile a două caneluri vecine ale unui

cilindru canelat (Lt), în mm (ABC):

( )22

22

22 DD

nD

Lc

t −+⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛ π= (II.2.9)

(nu se ţine seama de grosimea stratului de tulpini şi de raza de curbură a vârfului canelurilor). • Unghiul câmpului de zdrobire (β), format din razele trecute prin punctele iniţial şi

final ale câmpului de zdrobire:

.2

arccos22R

D=β (II.2.10)

• Numărul mediu de caneluri (nm), aflate simultan în câmpul de zdrobire:

.180360

2 β=

β= cc

mnnn (II.2.11)

• Lungimea liniei frânte a tulpinilor, formată în timpul unei rotiri complete a unei perechi de cilindrii canelaţi (Lf), în mm:

( ) .2

2 22

22 DD

nDnnLL

ccctf −+⎟

⎠

⎞⎜⎝

⎛ π== (II.2.12)

• Viteza de trecere a tulpinilor prin perechea de cilindrii canelaţi, în m/min: ,nLv ft = (II.2.13)

în care: n este turaţia cilindrilor canelaţi, în rot/min. • Numărul de frângeri (N) pe unitatea de lungime a tulpinii, la cilindrii cu acelaşi

număr de caneluri:

.f

c

Lnn

N = (II.2.14)

Zdrobirea tulpinilor de cânepă. Zdrobitoarele ce prelucrează tulpinile topite de cânepă au acelaşi principiu de funcţionare cu utilajele similare pentru in, deosebindu-se prin dimensiuni, numărul de perechi de cilindrii canelaţi şi profilurile acestora.

În tabelele II.2.25 şi II.2.26 sunt prezentate caracteristicile tehnice a două tipuri de zdrobitoare ce prelucrează cânepă.

Fig. II.2.19. Elementele constructive ale cilindrilor canelaţi ai zdrobitoarelor: a – traseul materialului între cilindrii canelaţi; b – intersecţia cilindrilor canelaţi.


Tabelul II.2.23

Caracteristicile tehnice ale zdrobitorului de in (varianta I)

Nr. crt.

Caracteristica UM Valoarea

1. Numărul perechilor de cilindrii canelaţi – 1–5 6–11

2. Numărul de caneluri – 16 18

3. Diametrul exterior mm 95 94

4. Diametrul interior mm 74 73

5. Pasul canelurilor măsurat pe coardă mm 18,6 16,4

6. Înălţimea canelurilor mm 10,5 10,5

7. Lungimea de frângere a tulpinilor mm 397 388

8. Distanţa între axele pereche mm 87 87

9. Interpătrunderea cilindrilor canelaţi perechi mm –8 –7

10.

Tulpini subtopite, subţiri şi cu sarcină de rupere mare • numărul perechilor de cilindrii canelaţi folosiţi • numărul de caneluri

– –

1–3 16

4–11 18

11.

Tulpini supratopite, groase şi cu sarcină de rupere mică • numărul perechilor de cilindrii canelaţi folosiţi • numărul de caneluri

– –

1–8 16

9-11 18

12. Lungimea de lucru a cilindrilor canelaţi mm 750

13. Turaţia cilindrilor canelaţi rot/min 75

14. Viteza de înaintare a materialului m/min 21

15. Lungimea de lucru a zdrobitorului mm 1150

16. Suprafaţa mesei de alimentare m2 0,65

17. Greutatea maşinii kg 1300

18. Dimensiuni de gabarit mm 3000 × 2000 × 1370

19. Puterea motorului kW 4,5

20. Turaţia motorului rot/min 1450


Tabelul II.2.24

Caracteristicile tehnice ale zdrobitorului de in (varianta lI)

Nr. crt. Caracteristica UM Valoarea

1. Numărul perechilor de cilindrii canelaţi şi netezi – 1 2;3 4;5 6;7;8 9;10 11;12 13

2. Numărul de caneluri – – 12 14 16 18 24 – 3. Diametrul exterior mm 118 118 118 117 117 116 I 18 4. Diametrul interior mm – 84 84 86 88 96 –

5. Pasul canelurilor măsurat pe coardă mm – 30,5 26,2 22,8 20,2 11,2 –

6. Pasul canelurilor măsurat pe arc mm – 30,89 26,48 22,97 20,42 14,79 – 7. Înălţimea canelurilor mm – 17 17 15,5 14,5 12,5 – 8. Lungimea de frângere a tulpinilor mm 370 418 419 415 418 414 370

9. Interpătrunderea cilindrilor canelaţi perechi mm – –8 –7 –6 –5 –4 –

10. Forţa de apăsare totală (compri-marea arcurilor plus greutatea daN 1141,2 594 593,5 487,5 487,2 486,5 –

11. Limitele turaţiei rot/min 193–386 143–286 143–286 143–286 143–286 143–286 193–386 12. Limitele vitezei liniare m/min 71,5–14359,6–119 60–120 59,5–11958,5–117 59–118 71,5–143


14. Distanţa între axele perechilor vecine mm 14

15. Greutatea maşinii kg 2650 16. Dimensiuni de gabarit mm 2324 × 1460 × 1418 17. Puterea motorului kW 5

Tabelul II.2.25

Caracteristicile tehnice ale zdrobitorului de cânepă (varianta I)


1. Numărul perechii de cilindri canelaţi – 1;2* 3;4 5;6 7;8;9

10; 11; 12

13; 14; 15

16; 17; 18

19; 20; 21

22; 23;

24** 2. Numărul de caneluri – 40 9 11 11 16 20 24 26 30 3. Diametrul exterior mm 250 200 195 175 175 I50 150 I50 150 4. Diametrul interior mm 230 118 133 127 131 125 116 120 l34 5. Turaţia cilindrilor canelaţi rot/min 35


7. Capacitatea de producţie medie, în tulpini topite kg/8h 5000–5500

8. Dimensiuni de gabarit mm 5700 × 3300 × 2600 9. Turaţia motorului rot/min 750

10. Puterea motorului kW 14

* canelurile nu angrenează; ** cilindrul inferior este neted.


Tabelul II.2.26

Caracteristicile tehnice ale zdrobitorului de cânepă (varianta II)


1. Numărul perechilor de cilindrii canelaţi – 1;2 3;4 5–8 9–16

17 cilindri netezi

2. Numărul de caneluri – 9 14 20 28 –

3. Diametrul exterior mm 190 160 160 160 150

4. Diametrul interior mm 160 141 130 136 –

5. Pasul canelurilor măsurat pe arc mm 66,28 35,88 25,12 17,94 –

6. Înălţimea canelurilor mm 15 9,5 15 12 –

7. Direcţia canelurilor – Drepte Drepte Spirale Spirale –

8. Diametrul discurilor dinţate ale dispozitivului de formare a stratului mm 400

9. Turaţia discurilor dinţate: • a perechii întâi şi a doua; • a perechii a treia

rot/min 18 36

10. Forţa de apăsare a arcurilor daN 400

11. Viteza de înaintare a materialului în zdrobitor m/min 45–50

15. Greutatea maşinii kg 7200

16. Dimensiuni de gabarit mm 5325 (3220 – fără masa de alimentare) × 2100 × 1240

17. Turaţia motorului rot/min 980

17. Puterea motorului kW 14

II.2.5.4. Meliţarea II.2.5.4.1. Scopul şi importanţa meliţării Meliţarea are drept scop de bază îndepărtarea puzderiilor şi a resturilor de ţesuturi

aderente de fibrele tehnice. Suplimentar, prin meliţare se urmăreşte şi individualizarea fascicolelor de fibre tehnice.

• Operaţia trebuie astfel realizată încât să se asigure menajarea maximă a fibrelor, în sensul obţinerii unei cantităţi cât mai mari de fuior meliţat de sorturi superioare şi menţinerea rezistenţei fibrelor şi a lungimii fascicolelor. În consecinţă, procesul de meliţare este cu atât mai raţional cu cât se obţine un randament cât mai ridicat în fuior, dar şi caracteristicile fizico-mecanice ale fuiorului mai bune. Prin caracteristici dorite se înţeleg: moliciune, puritate, grad ridicat de individualizare, lungime, rezistenţă, lipsă de fibre scurte, paralelizare etc.

• În urma meliţării apar şi deşeuri, care se constituie în câlţi de meliţă separaţi pe sorturi, cu caracteristici de rezistenţă şi grad de curăţare impuse. Meliţarea va fi astfel făcută încât să se obţină randamente majorate în privinţa sorturilor superioare de câlţi meliţă, fibre


din care, prin proces cardat-pieptănat sau semipieptănat, pot fi obţinute fire cu fineţe avansată, care pot rivaliza cu firele din fuior pieptănat.

• Organizarea meliţării trebuie să ţină cont şi de factorul om, în sensul că fiind o ope-raţie cu multă degajare de praf se impun condiţii igienico-sanitare stricte şi, de asemenea, să se poată lucra cu productivitate cât mai mare posibilă şi cu efort fizic redus.

Realizarea obiectivelor enumerate este posibilă dacă se folosesc: – turbine de meliţat, în care tulpinile zdrobite sunt supuse la acţiunea de lovire a unor

cuţite curăţitoare montate pe tamburi rotativi (fig. II.2.20); – meliţe cu palete, utilaje semimecanizate în care tulpinile zdrobite sunt supuse la

acţiunea de lovire a unor palete de lemn montate pe discuri din oţel sau din fontă (fig. II.2.21).

Fig. II.2.20. Tamburi rotativi de la turbine de meliţare.

Fig. II.2.21. Meliţă cu palete.

În ambele cazuri, acţiunea de lovire a tulpinilor zdrobite are loc în stare ţinută, astfel încât materialul trebuie prins alternativ la unul din capete, capătul liber fiind meliţat. În acţiunea de meliţare, anumite zone din tulpină sunt dublu meliţate, astfel încât operaţia impune o serie de calcule specifice, regăsite în majoritatea manualelor de specialitate.

II.2.5.4.2. Utilaje specifice meliţării Turbine de meliţat. Sunt utilaje la care materialul fibros este prelucrat în două secţiuni

care lucrează după aceleaşi principiu, fiecărei secţiuni revenindu-i câte un capăt al mănun-chiurilor de tulpini topite şi zdrobite (fig. II.2.22).

Fig. II.2.22. Schema funcţionării turbinei de meliţat.


Sub aspect constructiv, există diferite tipuri, în principiu turbina de meliţat fiind formată

din mecanism de transport al materialului fibros (transportor); două sau patru perechi de tambure de meliţare; un dispozitiv de inversare a mănunchiului; sistem de evacuare a deşeu-rilor de la meliţare; sistem de desprăfuire. Turbinele de meliţare pot fi şi agregate sau semiagre-gate cu zdrobitoarele.

Introducerea tulpinilor zdrobite în turbină trebuie făcută într-un strat cât mai subţire şi cât mai uniform. Transportorul aduce tulpinile zdrobite în dreptul unei perechi de tambure de lovire, care se rotesc în sens contrar şi realizează meliţarea (fig. II.2.20).

După prima secţiune de meliţare fibrele sunt întoarse de un dispozitiv mecanic sau pneumatic, astfel încât în a doua secţiune a maşinii transportorul supune meliţării cea de-a doua jumătate a tulpinilor zdrobite, care nu a fost meliţată în prima secţiune. Fuiorul obţinut este scos din maşină pe o bară de debitare. Fibrele scurte şi puzderiile care cad sub tamburele de meliţare sunt colectate pe o bandă transportoare şi evacuate din maşină.

În tabelul II.2.27 pot fi urmărite comparativ principalele caracteristici tehnice ale unor turbine de meliţat.

Tabelul II.2.27

Turbine de meliţat. Caracteristici tehnice

Caracteristica tehnică UNIREA MTF 530-L

Lungimea tamburului de meliţare, în mm 2472 3000

Diametrul maxim al tamburului de meliţare, în mm 790 734

Numărul de palete port-cuţit pe tamburul de meliţare 3 3

Distanţa între axele tamburelor de meliţare, în mm 570 550

Turaţia tamburelor de meliţare, în rot/min 160...200 200...400

Viteza transportorului de cauciuc pentru fuior, în m/min 17...60 60...120

Viteza transportorului pentru câlţi, în m/min 14...16 16...33

Viteza benzii de evacuare a câlţilor, în m/min 18...20 16...33

Gabaritul maşinii, în mm: – lungimea 16500 11720 – lăţimea 3000 1580 – înălţimea 1890 1820

Puterea totală instalată, în kW 16,3 24

Meliţe cu palete. Se folosesc la prelucrarea tulpinilor topite de în pentru obţinerea

fuiorului; la finisarea câlţilor bruţi; la finisarea fuiorului insuficient prelucrat la turbina de meliţat.

În general meliţele (fig. II.2.21) au în structură palete din lemn de frasin, carpen sau din fag fiert. Paletele se fixează pe un disc de fontă sau pe două inele din oţel, după posibilităţile de reglare împărţindu-se în trei tipuri:

– meliţe nereglabile; – meliţe semireglabile; – meliţe reglabile.


Parametrii reglabili sunt: turaţia, distanţa de bataj şi unghiul de bataj. La meliţele nere-

glabile vor rezulta calităţi diferite, deoarece intensitatea meliţării va fi aceeaşi indiferent de materialul prelucrat. Pentru obţinerea unei meliţări corespunzătoare se cere ca paletele meli-ţelor să fie netede şi să aibă o rază de curbură optimă pentru materialul supus prelucrării.

Cele mai perfecţionate meliţe sunt acelea care permit reglarea parametrilor de lucru specifici meliţării. În fig. II.2.23 sunt prezentate modele de palete de meliţă folosite la prelucrarea cânepii, în tabelul II.2.28 putându-se urmări principalele dimensiuni ale paletelor pe tipodimensiuni.

Fig. II.2.23. Palete de meliţă pentru cânepă.

Tabelul II.2.28

Elementele paletei, mm Tipodimensiuni de palete

1 2 3 4 5

Lungimea totală 900 1000 990 735 895

Lungimea părţii active 160 300 560 520 555

Lăţimea 120 90 110 1 OS 1 OS

Grosimea paletei 18 13-19 15-20 13 13

Grosimea muchiei 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5

În general, meliţarea se face în două etape: – premeliţare, care urmăreşte eliminarea principalei mase de puzderii; – finisarea mănunchiurilor de fibre premeliţate, la care se elimină resturile de puzderii

rămase pe fibră. În tabelul II.2.29 sunt prezentaţi principalii parametri tehnologici folosiţi la meliţele cu

palete. Pentru meliţarea tulpinilor subtopite cât şi pentru tulpinile care au umiditate mai mare decât valoarea normală se recomandă a se folosi viteze mai mari de lucru fată de cele din tabel. În acelaşi timp se recomandă unghiuri de bataj mai mici.

Numărul paletelor montate pe meliţă poate fi 8, 10 sau 12.


Tabelul II.2.29

Parametri tehnologici folosiţi la meliţe cu 8 palete

Parametri tehnologici Meliţare unică Meliţare fracţionată

Premeliţare Finisare mănunchiuri

Turaţia meliţei, în rot/min 160–180 150–170 180–200

Distanţa de bataj, în mm 25 25–30 15–20

Unghiul de bataj, în grade 25 25–30 10–15

II.2.5.4.3. Relaţii de calcul al elementelor caracteristice meliţării 1. Mărimea dublei meliţări. Reprezintă, aşa cum s-a arătat, porţiunea din mijlocul

mănunchiului de fuior meliţată la ambele acţiuni de lovire ale meliţei. Se calculează cu relaţia:

),( 21 CCDD pm −−= (II.2.15)

în care: Dm este mărimea zonei de dublă meliţare, în cm; Dp – distanţa dintre liniile de prindere ale fuiorului în cele două secţii de meliţare, în cm; C1 – distanţa de la linia de prindere a mănunchiului şi punctul de atac al cuţitelor bătă-

toare în prima secţiune de meliţare, în cm; C2 – distanţa de la linia de prindere a mănunchiului şi punctul de atac al cuţitelor bătă-

toare în a doua secţiune de meliţare, în cm. Elementele dimensionale din relaţia (II.2.15) sunt redate

în fig. II.2.24. Mărirea dublei meliţări la turbinele cu un singur trans-

portor de cauciuc şi cu dispozitiv mecanic de întoarcere a mănunchiului, valoarea lui Dm, se determină cu formula:

,21 ddDm += (II.2.16)

în care: d1 este distanţa dintre muchia inferioară a glisierei şi partea superioară a inversorului, în cm;

d2 – distanţa laterală dintre axa curelei dispozitivului de întoarcere a mănunchiului şi centrul glisierei, în cm.

2. Numărul de acţiuni asupra mănunchiului în timpul prelucrării într-o secţiune de meliţare:

,tzNnv

nzNLN ctctt

a ⋅⋅⋅=⋅⋅⋅

= (II.2.17)

în care: Lt este lungimea de lucru a tamburului de meliţare, în m; N – numărul de tambure într-o secţie de meliţare; z – numărul de cuţite montate pe un tambur; n – turaţia tamburului, în rot/min;

Fig. II.2.24. Mărimea dublei meliţări.


v – viteza transportorului, în m/min; t – timpul de prelucrare al mănunchiului în secţia de prelucrare, în min.

3. Coeficientul de încărcare al transportorului. Reprezintă procentul din lungimea transportorului încărcat cu tulpini zdrobite:

,100100v

lI ⋅−= (II.2.18)

în care: l este media lungimii transportorului neîncărcat cu material timp de 30 s, în m; v – viteza transportorului, în m/min.

4. Grosimea stratului de tulpini prelucrat în turbină. Este exprimată prin numărul de tulpini suprapuse care formează stratul:

,mqvdnmG

⋅⋅⋅⋅

= (II.2.19)

în care: m este masa medie a mănunchiurilor alimentate; n – numărul de mănunchiuri alimentate; d – diametrul mediu al tulpinilor; v – viteza transportorului; M – masa a 1000 tulpini; q – coeficientul de încărcare al transportorului turbinei.

5. Randamentul absolut de fuior sau randamentul de fuior din tulpini topite:

,100T

Fa

⋅=η (II.2.20)

în care: F este cantitatea de fuior finisat produsă; T – cantitatea de tulpini topite supuse meliţării.

6. Randamentul relativ de fuior sau randamentul de fuior din totalul de fibră produsă:

,100

fr F

F ⋅=η (II.2.21)

în care: Ff este cantitatea de fibră extrasă din tulpină (fuior + câlţi).

7. Randamentul de fibră din tulpină:

.100T

Fr

⋅=η (II.2.22)

8. Procentul de fibră nefinisată:

fn

n

FFFF

p′−+

⋅=

100, (II.2.23)

în care: Fn este cantitatea de fibră nefinisată rezultată de la meliţare; Ff’ – cantitatea de fibră finisată rezultată după prelucrarea cantităţii Fn.


II.2.6. Prelucrarea mecanică a tulpinilor netopite Utilizarea fibrelor netopite de in sau de cânepă în filatură permite simplificarea teh-

nologiei de prelucrare, prin eliminarea operaţiei de topire şi micşorarea, astfel, a duratei de prelucrare a tulpinilor cu circa 20 de zile. Se evită totodată pierderile de tulpini de 20–30% la topire.

Eliminarea topirii în apă, tehnologie recomandată în România, micşorează consumul de energie necesar încălzirii, aerării lichidului de topire şi funcţionării instalaţiilor de epurare a apelor reziduale, dispărând caracterul sezonier al preindustrializării inului şi cânepei.

Folosirea fibrelor netopite de in sau de cânepă elimină necesitatea dotării întreprin-derilor cu linii tehnologice diferite în preparaţia filaturii pentru prelucrarea separată a fuiorului şi a câlţilor, condiţionând micşorarea cheltuielilor de investiţii.

Maşinile principale care realizează separarea fibrelor din tulpinile de in şi cânepă pe tehnologia clasică sunt: zdrobitoarele şi meliţele, iar operaţiile se numesc: zdrobire şi meliţare. Operaţia de zdrobire are drept rol să frângă componenţii lemnoşi prezenţi în interiorul tulpinii în bucăţi cu lungimea mai mică de 1 cm, numite puzderii.

Eliminarea puzderiilor în procesul de obţinere a fibrelor lungi este realizată prin desprinderea lor tangenţială de pe tulpinile zdrobite pe turbinele de meliţat. În cazul fibrelor extrase din tulpini netopite, curăţirea aproape completă a fibrelor de puzderii se va face pe scuturătoare, unde sunt eliminate în principal puzderiile libere şi pe o cardă finisoare, care încheie procesul de obţinere a acestui tip de fibre. În continuare va fi prezentat, pe scurt, agregatul Duvivier-six de extragere a fibrelor din tulpini netopite de in.

Prezentarea generala a instalaţiei Duvivier-six de extragere a fibrelor de in din tulpini. Instalaţia, a cărei schemă bloc este prezentată în fig. II.2.25, serveşte la extragerea fibrelor de in din tulpini netopite.

Fig. II.2.25. Schema bloc a agregatului Duvivier-six: 1 – alimentator; 2 – prezdrobitor; 3 – scuturător; 4 – instalaţie de condiţionare; 5 – laminor pentru tulpini; 6, a-d – patru zone de zdrobire; 7 – scuturător; 8 – cardă; 9 – dispozitiv de înfăşurare în rulouri a benzii.

În continuare, sunt prezentate acele părţi componente ale agregatului Duvivier-six

deosebite de maşinile care realizează separarea fibrelor din tulpini topite pe tehnologia clasică. Prima maşină din agregat este alimentatorul (fig. II.2.26). Rolul lui este de a efectua

orientarea uniformă a tulpinilor, astfel încât axa longitudinală a acestora să fie orientată în direcţia înaintării lor. Tulpinile sunt aşezate manual pe masa de alimentare orizontală.

Resfiratorul pentru tulpini (fig. II.2.27) are rolul de a uniformiza stratul de tulpini, de a subţia, de a paraleliza şi de a orienta tulpinile în sensul de înaintare a materialului. Realizarea acestor operaţii se face cu ajutorul unei perechi de cilindri cu cuie şi a unui cilindru laminor prevăzut cu şipci în care sunt înfipte, de asemenea, cuie.


Fig. II.2.26. Alimentatorul: 1 – masă de alimentare; 2 – buncăr; 3 – cilindrii alimentatori; 4 – pânză transportoare;

5 – cilindrii debitori; 6 – cilindrii de presare; 7 – instalaţie de absorbţie a prafului.

Fig. II.2.27. Resfiratorul pentru tulpini din componenţa agregatului Duvivier-six: a – vedere laterală; b – vedere de sus;

1 – pereche de cilindri alimentatori cu cuie (cilindri Herisson); 2 – cilindru laminor cu şipci; 3 – cuie.


Rolul perechii de cilindrii cu cuie este de a reţine şi transporta cu viteză redusă stratul de

tulpini, în timp ce cilindrul laminor, care are viteză mare, de 28–30 m/min, orientează şi paralelizează tulpinile, subţiază stratul de material. Pentru a realiza corect aceste operaţii, cuiele de pe perechea de cilindrii alimentatori sunt înclinate în sens contrar sensului de rotaţie. În agregat, laminorul pentru tulpini este situat înaintea zonelor de zdrobire.

Agregatul cuprinde patru zone de zdrobire, fiecare fiind formată dintr-o bandă transpor-toare şi un zdrobitor. În tabelul II.2.30 sunt centralizate principalele caracteristici ale zonelor de zdrobire.

Tabelul II.2.30

Zona de zdrobire

Diametrul cilindrilor

zdrobitori, mm

Numărul de perechi de

cilindrii zdrobitori

Numărul de caneluri de pe cilindrii

zdrobitori

Turaţia cilindrilor zdrobitori, rot/min

Lăţimea de lucru, mm

I 125 8 24 70,3 1100 II 125 8 33 108 1100 III 125 8 46 162 1100 IV 125 8 64 249 1100

Carda finisoare (fig. II.2.28) efectuează următoarele operaţii: destrămarea şi curăţirea materialului fibros, scurtarea şi paralelizarea fibrelor, orientarea lor în direcţia de deplasare şi formarea benzii.

Fig. II.2.28. Carda din componenţa agregatului:

1 – masă transportoare; 2 – cilindri alimentatori; 3 – tambur; 4 – perietor; 5 – cilindri detaşori; 6 –cilindri calandri.

La debitarea agregatului există dispozitivul de înfăşurare în rulou a benzii debitate de

cardă (fig. II.2.29).

Fig. II.2.29. Dispozitiv de înfăşurare în rulou a benzii debitate de cardă: 1 – bandă transportoare dublă; 2 – cilindru înfăşurător; 3 – rulou.


Analiza componenţei instalaţiei Duvivier-six de extragere a fibrelor de in din tulpini

netopite conduce la concluzia că pe acest agregat este posibilă obţinerea fibrelor de în omogene ca lungime, înfăşurate sub formă de bandă în rulou, alimentând tulpini netopite de in. Această instalaţie permite valorificarea tulpinilor de calitate medie şi inferioară în fibre tehnice cores-punzătoare calitativ.

II.2.7. Înnobilarea câlţilor de in şi a câlţilor de cânepă II.2.7.1. Consideraţii generale În principiu, câlţii grupează fibrele filabile scurte şi neparalelizate, cu lungimi sub

300 mm, care se obţin din deşeuri de la meliţare sau din tulpini de calitate inferioară. Prin înnobilarea câlţilor se urmăreşte eliminarea unei cantităţi importante de impurităţi

şi fibre scurte, înmuierea, individualizarea şi îndreptarea fibrelor filabile rămase în scopul creşterii indicilor de fiabilitate. Pentru realizarea practică a acestor obiective sunt necesare patru operaţii: uscare, zdrobire, scuturare, meliţare, dispuse sau grupate în diverse succesiuni, în funcţie de calitatea materialului intrat în fabricaţie. Dacă materialul se prelucrează greu şi efectul înnobilării este insuficient, operaţiile trebuie repetate de două sau chiar de trei ori.

Sinteza aspectului prezentat scoate în evidenţă mai multe categorii de materii prime, funcţie de care vor fi alese diverse tipuri de maşini şi instalaţii. Astfel:

Materia primă supusă înnobilării este de trei categorii: – câlţi bruţi, formaţi din deşeuri de la secţia de prelucrare mecanică a tulpinilor pentru

fuior; – tulpini necorespunzătoare calitativ pentru o extragere normală a fibrelor după zdrobire

şi meliţare, în grupare intrând: • tulpini scurte, care nu au fost bine prinse de transportorul agregatului de meliţare

(au căzut în deşeuri); • tulpini rupte de paletele maşinilor de meliţat; • tulpini supratopite, putrezite sau atacate de dăunători; • tulpini scurte, obţinute din culturi cu condiţii pedo-climatice necorespunzătoare; • tulpini rupte şi încâlcite, rămase după uscarea naturală pe câmp; • tulpini scurte, rupte şi încâlcite, rămase de la sortarea şi depozitarea tulpinilor topite.

– tulpini destinate extragerii fibrelor unice. Maşinile şi instalaţiile folosite depind în primul rând de tipul materiei prime, astfel

încât vor exista variante pentru prelucrarea inului, pentru prelucrarea cânepii sau maşini care pot prelucra ambele categorii de fibre. Maşinile pot lucra:

– independent: scuturătoare preliminare (SP), scuturătoare intermediare (SI), zdro-bitoare (ZI), uscătoare (U);

– grupat: în agregate de preînnobilare a câlţilor (APÎ) sau agregate de înnobilare a câlţilor (AÎC). De obicei, în cazul prelucrării inului se renunţă la preînnobilare.

În figurile II.2.30 şi II.2.31 sunt redate scheme bloc ale agregatelor de preînnobilare (APÎ) şi ale agregatelor de înnobilare (AÎC), din care se observă că acestea sunt formate din secţiuni distincte de: zdrobire (SZ1), (SZ2); scuturare (SS1), (SS2); meliţare (SM); alimentare (SA); uniformizare–afânare–subţiere–paralelizare a stratului alimentat (SUASP) şi de debitate a materialului (SD). Agregatele de preînnobilare (APÎ) nu au secţiune de meliţare.


Fig. II.2.30. Schema bloc a agregatului de preînobilare (APÎ):

SZ1 – secţiune de zdrobire; SS1 – secţiune de scuturare.

Fig. II.2.31. Schema bloc a agregatului de înnobilare a câlţilor (AÎC): SA – secţiune de alimentare; SUASP – secţiune de uniformizare–afânare–subţiere paralelizare; SZ2 – secţiune de zdrobire; SM – secţiune de meliţare; SS2 – secţiune de scuturare; SD – secţiune de debitare. În fig. II.2.32 se poate urmări o instalaţie de obţinere a fibrelor unice, din tulpini

normale calitativ, alimentate sub formă de baloţi. Pentru fibra unică tulpinile sunt prelucrate pe agregate lipsite de meliţare, dar mult mai dezvoltate sub aspectul numărului de zdrobitoare şi de scuturătoare integrate în instalaţie.

Fig. II.2.32. Schema bloc a instalaţiei de obţinere a fibrelor unice de in sau de cânepă din tulpini: 1 – linie de prelucrare a tulpinilor; 2 – linie de curăţare a fibrelor; SA – secţiune de alimentate a

baloţilor cu tulpini; Z1, Z2 – zdrobitoare; S1, S2, S3, S4, S5 – scuturătoare; SD – secţiune de debitare.

Fig. II.2.33 prezintă scheme de fluxuri tehnologice cuprinzând maşini şi instalaţii

pentru prelucrare câlţilor bruţi (fig. II.2.33, a) şi a tulpinilor declasate (fig. II.2.33, b).

Fig. II.2.33. Variante de fluxuri tehnologice pentru înnobilarea câlţilor de in sau de cânepă rezultaţi în urma meliţării tulpinilor pentru fuior (a) sau din tulpini declasate (b):

SP – scuturător preliminar; U – uscător; APL – agregat de preînnobilare; AÎC – agregat de înnobilare a câlţilor; ZI – zdrobitor intermediar; SI – scuturător intermediar.

a


Fig. II.2.33, b. Scuturarea preliminară (SP) plasată la început de flux elimină a mare cantitate de

puzderii libere, iar uscătorul (U), inclus în proces, ajută la desprinderea uşoară a puzderiilor aderente de pe fibre, în urma scăderii umidităţii materialului la circa 6–8%.

În tehnologiile moderne, uscătoarele pentru câlţi sunt incluse în linii de înnobilare cu proces continuu, formate din scuturătoare preliminare (SP), uscătoare (U) şi agregate de înnobilare (AÎC) (fig. II.2.33, a).

II.2.7.2. Maşini şi instalaţii în secţia de înnobilare a câlţilor.

Caracteristici tehnice, funcţionale şi de reglaj II.2.7.2.1. Scuturătoare Scuturătoarele sunt indispensabile în procesul de înnobilare, deoarece, pe lângă scopul

de bază urmărit, de eliminare a impurităţilor şi a fibrelor scurte, individualizează, îndreaptă şi produc o afânare a materialului prelucrat. Toate acestea se datorează mişcării oscilatorii energice făcută de acele montate pe lineale, care prind aglomerările de fibre, scuturându-le puternic. Interacţiunea ace-material fibros intervine suplimentar asupra fibrelor filabile ca o „pieptănare“, mărindu-le în consecinţă fineţea şi moliciunea.

În secţiunea III, subcapitolul III.5.4, figura III.5.13, se prezintă un scuturător pentru câlţi, folosit în filatură. Principiul se menţine, cu menţiunea că acele oscilante pot acţiona (fig. II.2.34):

– de jos în sus (cu ace inferioare), soluţie recomandată la început de flux şi la agregatele de preînnobilare, cu grătare fixe;

– de sus în jos (cu ace superioare), existând grătare mobile, prevăzute la rândul lor cu ace. Această variantă este folosită în general la scuturătoare integrate în agregatele de înnobilare

Urmărind figurile II.2.30, II.2.31, II.2.32 şi II.2.33, se observă că în procesul tehnologic se pot folosi următoarele tipuri de maşini:

– scuturătoare preliminare (SP), montate la început de flux, numai la prelucrarea câlţilor bruţi de in sau de cânepă, obţinuţi de la meliţarea fuiorului (fig. II.2.33, a);

– scuturătoare intermediare (SI) cu acţionare independentă, montate după zdrobi-toare. Se folosesc după zdrobirea tulpinilor necorespunzătoare calitativ obţinerii fuiorului (fig. II.2.33, b);


– scuturătoare integrate în agregate de prînnobilare (SS1), montate în tandem cu

zdrobitorul (fig. II.2.30); – scuturătoare finale (SS2), integrate în agregate de înnobilare a câlţilor (fig. II.2.31); – scuturătoare integrate în linii de extragere a fibrelor unice direct din tulpini (S1) şi

(S2) – similare constructiv cu (SS2) şi (SP), cu grătare fixe şi ace cu acţiune de jos în sus; (S3), (S4), (S5) – similare constructiv cu (SS2), cu ace acţionând de sus în jos şi grătare mobile (fig. II.2.34).

Fig. II.2.34. Variante de lucru ale acelor oscilante scuturătoare şi ale grătarului: a – ace inferioare şi grătar fix; b – ace superioare şi grătar mobil.

În tabelul centralizator II.2.31 pot fi comparate principalele caracteristici tehnice ale

scuturătoarelor enumerate mai sus, pe tipuri de fibre.

Tabelul II.2.31

Caracteristici tehnice comparative ale scuturătoarelor din secţia de înnobilare a câlţilor

Caracteristica tehnică

Tipul scuturătorului (simbol conform fig. II.2.30 şi II.2.31)

(SP) – preliminar

(SI) – inter-mediar

(SS1) – din (APÎ)

(SS2) – final

la in la cânepă Acţionarea acelor De jos în sus De jos în sus De sus în jos De sus în jos Lăţimea de lucru, în mm 850–1350 850–1350 686–980 1030 Numărul de axe oscilante 14–24 11–14 9–14 6–14 Diametrul axelor', în mm 32–40 32–40 30–36 36–40 Numărul de ace pe axa oscilantă 10–17 9–10 11–19 6–9 Lungimea acului, în mm 195–350 350 200–290 320–345 Diametrul acului, în mm 10–11 10–11 10–11 10–11 Pasul acelor pe axă, în mm 80–85 80–85 45–70 105–1100 Unghiul de oscilare al acelor, în grade 58–67 58–67 30–40 50 Numărul de oscilaţii ale acelor pe minut 180–240 230 600–800 425–560 Ace pe placa transportoare – – 12 şi 13 – Lungimea acului, în mm – – 44 – Diametrul acului pe placa transportoare, în mm – – 3 3 Puterea instalată, în kW 1,5–7 2,8 3–4,5 7


II.2.7.2.2. Zdrobitoare

Ca şi în cazul scuturătoarelor, zdrobitoarele pot lucra independent (ZI) – la început de flux în cazul prelucrării tulpinilor declasate (fig. II.2.33, b) sau integrate în agregatele de preînnobilare sau de înnobilare la secţiunile de zdrobire (SZ1) (fig. II.2.30) şi (SZ2) (fig. II.2.31).

Caracteristicile tehnice ale maşinilor sunt influenţate de materialul prelucrat, in sau cânepă, şi de locul unde este plasat zdrobitorul (ZI), (SZ1),( SZ2) în fluxul tehnologic. În tabelele II.2.32–II.2.37 pot fi urmărite principalele caracteristici tehnice ale zdrobitoarelor montate în secţiile de înnobilare a câlţilor, iar în fig. II.2.35 sunt reprezentate variante de cilindri zdrobitori cu 14, 16, 18, 24 şi 36 caneluri.

Fig. II.2.35. Profile de caneluri ale cilindrilor zdrobitori.

Tabelul II.2.32

Caracteristicile cilindrilor canelaţi de la zdrobitoarele pentru cânepă UNIREA, având rol de zdrobitor intermediar (ZI) sau integrate în agregate de preînnobilare a câlţilor (APl) la

secţiunea de zdrobire (SZ,)

Numărul secţiunii

Numărul perechii de

zdrobire

Numărul de caneluri

Diametrul, mm

Pasul canelurii,

mm

Înălţimea canelurii,

mm

Turaţia cilindrilor,

rot/min exterior interior

I

1 16 100 I 78 19,6 11 42 2, 3 16 100 78 19,6 11 40 4 16 100 78 19,6 11 38

5, 6, 7 30 100 80 I 10,4 10 38 8 30 100 80 10,4 10 36 9 32 100 88 9,8 6 54

II

10 30 100 80 10,4 10 42 11, 12 30 100 80 10,4 10 40

13, 14, 15, 16 30 100 80 10,4 10 38 17 30 100 80 10,4 10 36 18' 30 100 80 10,4 10 54

Notă: – * cilindrul inferior este neted; – viteza cilindrilor zdrobitori scade treptat în cadrul fiecărei secţiuni, excepţie făcând ultima pere-

che (9 şi 18). Materialul se condensează astfel încât efectul zdrobirii se accentuează. Majorarea vitezei ultimei perechi întinde stratul de fibre, uşurând desprinderea mai uşoară a substanţelor însoţitoare de pe fibră.

24 caneluri 36 caneluri

18 caneluri16 caneluri14 caneluri


Date asupra indicatorilor specifici zdrobirii pot fi urmărite în relaţiile (II.2.5)–(II.2.14

şi în fig. II.2.19. Tabelul II.2.33

Caracteristicile cilindrilor canelaţi de la zdrobitorul pentru in KP-885-L

integrat în agregatul de înnobilare a câlţilor la secţiunea (SZ2)

Numărul perechii

Numărul de

caneluri

Diametrul, mm

Pasul canelurii,

mm

Înălţimeacanelurii,

mm

Raza de curbură, mm Turaţia,

rot/min

Intersecţia, mm

exterior interior exterioară interioară a b

1 – 92 – – – – – 122 – –

2 14 100 72 22,4 14 3 5 84,6 10 –5

3 16 100 74 19,6 13 3 4 81,5 –9 –5

4, 5 16 100 74 19,6 13 3 4 91,7 –9 –7

6 18 100 76 17,5 12 2,5 4 90,7 –8 –5

7, 8 18 100 76 17,5 12 2,5 4 100 –8 –6

9, 10, 11, 12, 13 20 100 78 15,7 11 2 2 100 –7 –6

14, 15, 16, 17, 18 24 100 80 13,1 10 1,5 2 100 –6 ~5

a – la câlţi de meliţă; b – la tulpini inferioare şi încâlcituri.

Tabelul II.2.34

Caracteristicile cilindrilor canelaţi de la zdrobitorul pentru in KPMλ-2M integrat în agregatul de înnobilare a câlţilor la secţiunea (SZ2)

Numărul perechii

Numărul de

caneluri

Diametrul, mm

Pasul canelurii,

mm

Înălţimeacanelurii,

mm


rot/min Intersecţia,

mm exterior interior exterioară interioară

1 16 100 74 19,6 13 3 4 51 –9,5

2, 3, 4 14 100 72 22,4 14 3 5 51 –11

5, 6, 7 16 100 74 19,6 13 3 4 51 –9,5

8, 9, 10 18 100 76 17,4 12 2,5 4 51 –8,5

11, 12, 13, 14 24 100 80 13,1 10 1,5 2 51 –6,5

15, 16, 17, 18 36 100 88 8,7 6 1,5 2 51 –4,5

19 16 100 74 19,6 13 3 4 71,5 –1,0


Tabelul II.2.35

Caracteristicile cilindrilor canelaţi de la zdrobitorul pentru in UNIREA


Numărul perechii

Numărul de

caneluri

Diametrul, mm

Pasul canelurii,

mm


mm


rot/min Intersecţia,

mm exterior interior exterioară interioară

1–10 16 95 74 18,6 10,5 3 4 118 –8

11–21/2* 18 94 73 16,4 10,5 2,5 4 118 –7

Notă: * numai cilindrul inferior.

Tabelul II.2.36

Caracteristicile cilindrilor canelaţi de la zdrobitorul pentru cânepă KPP-1 integrat în agregatul de înnobilare a câlţilor la secţiunea (SZ2)

Numărul perechii


Diametrul, mm

Pasul canelurii,

mm


mm

Raza de curbură, mm

exterior interior exterioară interioară

1–7 20 160 130 25,12 15 2,5 7

8 9 160 135 54,72 12,5 12 20

Notă: * În faţa secţiunii de meliţare, ultima pereche este lipsită de caneluri.

Tabelul II.2.37 Caracteristicile cilindrilor canelaţi de la zdrobitorul pentru cânepă UNIREA 150


Numărul perechii


Diametrul, mm Pasul canelurii,

mm


m

Turaţia, rot/min

exterior interior

1 30 100 80 10,46 8 31

2 30 100 80 10,46 8 28

3 30 100 80 10,46 8 25

4 30 100 80 10,46 8 22

5 30 100 80 10,46 8 20

6 30 100 80 10,46 8 18

7 30 100 80 10,46 8 16

8 30 100 80 10,46 8 14

9 – 100 – – – 18,5

Observaţie: Cilindrii au acelaşi număr de caneluri, dar viteza descrescătoare, condensând materialul de la o pereche la alta şi îmbunătăţind calitatea curăţirii. Ultima pereche are cilindrii netezi cu majorare de viteză care, întinzând materialul, uşurează desprinderea puzderiilor.


II.2.7.2.3 Agregate de preînnobilare Se folosesc la prelucrarea tulpinilor declasate (fig. II.2.33, b), dar şi pentru câlţi bruţi

de cânepă sau de in, cu conţinut mare de puzderii şi puternic încrustaţi. Instalaţiile moderne includ, în linii continue, înainte sau după uscare, astfel de agregate (APÎ) (fig. 2.33, a), recomandându-se instalarea lor în toate staţiile de preindustrializare. În general sunt formate numai din două secţiuni în tandem: secţiunea de zdrobire (SZ1) şi secţiunea de scuturare (SS1) (fig. II.2.30). Caracteristicile tehnice ale zdrobitoarelor şi scuturătoarelor integrate în agregatul APÎ pot fi urmărite în tabelele II.2.17 şi II.2.18.

În tehnologiile moderne, agregatul de preînnobilare (APÎ) este cuplat cu cel de înnobi-lare (AÎC) prin intermediul unei benzi rulante, creându-se astfel continuitate în flux şi un efect puternic de curăţare (fig. II.2.33, a).

II.2.7.2.4. Agregatele de înnobilare Analizând evoluţia agregatelor de înnobilare concepute în jurul anilor 1920 se constată

că cele trei secţiuni (de zdrobire, meliţare, scuturare) se menţin, intervenind modificări în special la secţiunea meliţare (SM) şi completări în zona alimentării cu elemente urmărind uniformizarea, afânarea, subţierea şi paralelizarea materialului din stratul alimentat (SUASP). În acelaşi timp, se observă tendinţa de formare de linii continue, constând din cuplarea agre-gatelor de înnobilare cu uscătoare sau cu agregate de preînnobilare (fig. II.2.33, a şi b). Urmărind serii de dată recentă, după 1990 se constată că la începutul liniilor continue de înnobilare apar lăzi alimentatoare prevăzute cu piepteni egalizatori de strat; sisteme de absorbţie a prafului şi puzderiilor pneumatice; diferite instalaţii de automatizare şi robotizare etc. În figurile II.2.36, a, II.2.36, b, II.2.37 pot fi urmărite trei instalaţii de înnobilare din diferite perioade, respectiv din anii 1930, 1980 şi de construcţie recentă, din 1998, destinate obţinerii fibrei unice din tulpini alimentate în baloţi.

Fig. II.2.36. Schema tehnologică a unui agregat de înnobilare: a – model 1930; b – model 1980:

1 – secţiune de alimentare (SA) şi uniformizare (SUASP); 2 – secţiune de zdrobire (SZ2): 3 – secţiune de meliţare (SM): 4 – secţiune de scuturare (SS2).


Principalele caracteristici tehnice ale zdrobitoarelor şi scuturătoarelor montate în

agregatele de înnobilare (AÎC) sunt redate în tabelele II.2.17 şi II.2.19–II.2.23. În cele ce urmează se vor prezenta aspecte cu privire la secţiunea de meliţare (SM)

integrată în agregatele de înnobilare a câlţilor.

Fig. II.2.37. Schema tehnologică a unui agregat de înnobilare pentru fibră unică model 1998 (Agregat TEMAFA LIN- LINE):

A – linie pentru prelucrarea tulpinilor; B – linie pentru curăţarea fibrelor; 1 – alimentator de tulpini în baloţi; 2 – sistem de uniformizare şi egalizare a stratului; 3 – zonă de alimentare cu detector de metale; 4 – zdrobitoare; 5 – scuturătoare de paie cu ace inferioare; 6 – tambure curăţitoare cu cuie; 7 –scuturătoare de fibră cu ace superioare.

Secţiunea de meliţare a câlţilor. În principiu, în acţiunea de meliţare (SM) a agrega-

tului de înnobilare (AÎC) puzderiile sunt desprinse şi parţial eliminate de pe fibre. Este o zonă a agregatului introdusă în faţa scuturătorului, pentru a eficientiza acţiunea acestora, în vederea eliminării unei cantităţi cât mai mare de impurităţi de pe fibre.

Iniţial, secţiunea de meliţare s-a rezumat la un tambur având diametrul de circa 500 mm, prevăzut cu grătar şi placă fixă de alimentare, plasat în faţa scuturătorului (fig. II.2.31).

Fig. II.2.38. Tambure de meliţare montate pe primele agregate de înnobilare a câlţilor.

Pe măsura modernizării agregatelor de înnobilare, secţiunea de meliţare s-a dezvoltat

ca parte independentă, conţinând tambure de meliţare (perechile 12 şi 16 din fig. II.2.36) introduşi ca parte finală a zdrobitorului.

Pe agregatele moderne de înnobilare (AÎC), secţiunea de meliţare (SM) este formată din două perechi de cilindrii de alimentare canelaţi, o pereche de tambure de meliţare şi o pereche de tambure de curăţare. În cadrul AÎC grupajul de mai sus se repetă de trei ori.


Fig. II.2.39. Schema tehnologică a secţiunii de meliţare montată pe agregate de înnobilare moderne:

1 – cilindrii alimentatori; 2 – tambure de meliţare; 3 – tambure de curăţare. În tabelul II.2.38 pot fi urmărite, comparativ, caracteristicile tehnice ale secţiei de

meliţare (SM) din agregatul de înnobilare a câlţilor UNIREA.

Tabelul II.2.38

Caracteristici tehnice ale secţiei de meliţare (SM) a agregatului de înnobilat UNIREA

Org

anul

de

lucr

u

Num

ărul

de

pere

chi

Lung

imea

de

lucr

u,

mm

Num

ărul

de

cane

luri

sa

u pa

lete

Dia

met

rul i

nter

ior,

mm

Dia

met

rul i

nter

ior,

mm

Pasu

l măs

urat

pe

arc,

m

m

Înălţim

ea c

anel

urilo

r sa

u lăţim

e de

lucr

u la

pa

lete

, mm

Perim

etru

l de

frân

gere

, m

m

Dis

tanţ

a în

tre a

xe, l

a ci

lindr

ii sa

u ta

mbu

re

pere

chi,

mm

Inte

rsecţia

, mm

Turaţia

, rot

/min

Cilindrii canelaţi de alimentare 60 770 20 63 53 9,89 5 231,2 60 –3 210

Tambure de meliţare 3 720 16 178 130 34,93 24 798,1 160 –18 1045

Tambure de curăţire 2,5 740 12 106 80 27,74 13 – 160 54

superiori 750

inferiori 210


Secţiunea de meliţare (SM) încorporată în agregatul de înnobilare a câlţilor de cânepă

(AÎC) are mai multe soluţii constructive, o primă variantă fiind asemănătoare cu cea folosită în cazul inului (fig. II.2.39).

Tuşeul aspru şi caracteristicile fibrelor de cânepă faţă de cele de in impun acţiuni mai puternice ale tamburelor de meliţare care, în acest caz, vor avea diametre mari (peste 500 mm). O variantă de acest fel este redată în figura II.2.40, din care se vede că (SM) se compune din două unităţi similare din punct de vedere constructiv, aşezate în poziţii diferite. Fiecare unitate are un tambur de meliţare prevăzut cu palete în formă de T, fixate pe suporţi de cauciuc şi având rol de batere. Tamburul de meliţare conlucrează cu şase cilindrii canelaţi, cu rol de curăţare. Pentru a se realiza prelucrarea stratului de material pe ambele părţi, în prima unitate cilindrii canelaţi sunt aşezaţi deasupra tamburului, iar în a doua sub tambur. Caracteristicile tehnice ale acestei soluţii sunt date în tabelul II.2.26.

Fig. II.2.40. Secţiunea de meliţare din agregatul de înnobilare a câlţilor de cânepă: 1 – tambure de meliţare; 2 – cilindrii curăţitori.

O altă variantă constructivă a secţiunii de meliţare (SM) pentru cânepă este cea adoptată

la agregatul de înnobilare a câlţilor KPP-1 din fig. II.2.41. Efectul meliţării în acest caz scade, deoarece diametrul tamburelor de meliţare se reduce la numai 270 mm şi numărul cilindrilor canelaţi scade de la 6 la 2. În tabelul II.2.39 pot fi urmărite date comparative ale celor două variante pentru cânepă prezentate mai sus.

Fig. II.2.41. Schema tehnologică a agregatului de înnobilat câlţi de cânepă KPP-1: 1 – bandă transportoare alimentatoare; 2 – tambure de formare a stratului;

3 – secţiunea de zdrobire (SZ2); 4 – secţiunea de meliţare (SM); 5 – secţiunea de scuturare (SZ2).


Tabelul II.2.39

Caracteristici tehnice comparative ale secţiunii de meliţare SM de pe agregate de înnobilare a câlţilor de cânepă

Caracteristica tehnică UNIREA KPP-1

Numărul de unităţi 2 2

Numărul de tambure de meliţare pe unitate 1 1

Caracteristicile tamburelor de meliţare, în mm:

– lungimea 988 940

– diametrul 540 270

Turaţia tamburelor de meliţare, în unitatea 1, în rot/min:

– viteza I 530

– viteza II 680

Turaţia tamburelor de meliţare, în unitatea 2, rot/min:

– viteza I 600

– viteza II 790

Caracteristicile cilindrilor curăţitori:

– numărul de cilindrii 6 2

– lungimea, în mm 988 940

– diametrul exterior, în mm I 25 170

Numărul de caneluri 13 10

În fig. II.2.37 se poate urmări conceptul societăţii germane Charle & Co (TEMAFA)

privind o variantă ultramodernă de prelucrare a inului sau cânepii, începând de la tulpinile înbalotate şi până la fibra unică rezultată.

Agregatul de înnobilare prezentat, LIN-LINE (TEMAFA), este capsulat, dotat cu dispo-zitive de comandă automată şi este împărţit în trei secţiuni principale. În fig. II.2.37 sunt reprezentate numai primele două secţiuni, care se referă la înnobilarea fibrei unice rezultate. În ansamblu, pe lângă marea productivitate, de circa două tone pe oră, instalaţia este performantă prin gradul de curăţare deosebit pe care îl prezintă fibrele datorită celor cinci scuturătoare, plus alte trei curăţitoare prevăzute cu palete (vezi şi fig. II.2.38).

II.2.8. Pregătirea pentru comercializare II.2.8.1. Însuşirile după care se apreciază calitatea fibrelor tehnice

de in şi cânepă Principalele însuşiri ale fibrelor tehnice care interesează în prelucrarea textilă şi în

special în filatură sunt: rezistenţa, starea de individualizare şi flexibilitatea. Suplimentar, pentru o mai bună caracterizare, intervin: culoarea, luciul, lungimea,

fineţea, elasticitatea, omogenitatea.


În departajare se mai iau în considerare şi defectele, cum ar fi: conţinutul de impurităţi

(puzderii libere şi aderente), fibre pătate, fibre încâlcite etc. Orice standard de calitate a fibrelor include repriza de 12% şi umiditatea maximă admi-

să în materialul fibros, de 16%. Peste 16% umiditate se dezvoltă pe fibre microorganisme, care atacă membrana celulozică a fibrelor, depreciind calitatea.

II.2.8.2. Criterii de clasificare a fibrelor tehnice de in şi cânepă. Standarde Fibrele tehnice de in şi cânepă obţinute din tulpini topite se împart în două mari grupe: – fuior – reprezentând mănunchiul de fibre paralelizate uniform, individualizate şi

individualizabile; – câlţi – reprezentând fibrele neparalelizate, obţinute de la meliţat sau de la prelucrarea

tulpinilor topite de calitate inferioară. În România, pentru in şi cânepă se folosesc şi în prezent standardele 1714-78 pentru in

(tabelul III.5.5) şi 1715-76 pentru cânepă (tabelul III.5.6), care scot în evidenţă: – la fuior:

• lungimea minimă a mănunchiului, în cm; • conţinutul de puzderii admis, în %; • forţa de rupere minimă, în N şi neregularitatea la forţa de rupere, în %; • umiditatea legală, în % şi umiditatea maximă admisă, în %,

şi, suplimentar mai sunt incluse: • masa mănunchiului, în g; • culoarea; • senzaţia la pipăit; • starea de individualizare;

– la câlţi, caracteristicile care departajează diversele sorturi sunt: • forţa de rupere, min în şuviţă, în N; • conţinutul de puzderii admis, în %; • umiditatea, în %; • fibre înnegrite.

II.2.8.3. Sortarea fuiorului şi sortarea câlţilor Sortarea fibrelor de in şi cânepă în staţiile de pregătire primară urmăreşte: – îmbunătăţirea calităţii fibrelor, prin eliminarea defectelor tehnologice, mărindu-se prin

aceasta valoarea lor comercială; – revenirea fibrelor (reumidificarea naturală) cu o umiditate subcondiţionată (sub 12%); – completarea şi desăvârşirea presortării, efectuate în secţiile de prelucrare mecanică a

fuiorului şi câlţilor; – formarea mănunchiurilor de fuior meliţat:

• in, 250–350 g; • cânepă, 1000–2000 g;

– clasarea şi compartimentarea fuiorului şi câlţilor pe sorturi pentru ambalare. Sortarea fuiorului se face după faza de revenire, iar sortarea câlţilor, înaintea revenirii,

deoarece, în forma uscată, puzderiile se detaşează mai bine în timpul sortării, decât după revenire.


II.2.8.3.1. Sortarea fuiorului Sortarea fuiorului de in. Se execută în două faze: presortarea şi sortarea propriu-zisă. Presortarea. Se efectuează chiar la bara de debitare a turbinei de meliţat. Ea are drept

scop extragerea şuviţelor insuficient finisate, în vederea predării lor la refinisare. Singurul criteriu după care se face presortarea este, deci, gradul de finisare a materialului, apreciat după conţinutul în puzderii.

Fuiorul presortat este răsucit în mănunchiuri, legat provizoriu în pachete şi transportat în secţia de sortare.

Sortarea propriu-zisă. Această operaţie se efectuează în cadrul secţiei de sortare de către muncitori specializaţi. Specializarea în muncă a sortatorilor este un factor de bază pentru o sortare corectă, deoarece sortarea se efectuează exclusiv pe baza aprecierii organoleptice a caracteristicilor fibrei.

Criteriile pe baza cărora se efectuează sortarea sunt: lungimea, la in, conţinutul de puzderii, tuşeul mai ales la cânepă, aspectul general al fibrei şi gradul ei de individualizare, pe baza cărora se apreciază sarcina de rupere şi culoarea. Pentru orientare, există în secţiile de sortare mostre etalon.

Sortatoarele examinează atent fiecare mănunchi de fuior, extrag şuviţele cu caracteristici mult deosebite faţă de restul masei de material, elimină, prin scuturare şi pieptănarea capetelor, fibrele scurte (câlţii) şi o parte din puzderia liberă şi apoi, pe baza aprecierii ansamblului de caracteristici, îl încadrează în sortul de fuior căruia îi corespunde.

Fibrele insuficient finisate, care nu pot fi încadrate în nici o calitate, precum şi cele care prin refinisare ar putea fi încadrate într-un sort superior, se predau pentru refinisare.

După sortare, fibrele se aşază în mănunchiuri mici, uşor răsucite, fiecare sort de fuior depozitându-se într-un rastel separat.

După efectuarea unui control operativ al omogenităţii şi corectitudinii sortării, efectuat de către compartimentul de control tehnic – cu care ocazie se extrag şi probele pentru analiză, fuiorul este predat pentru balotare.

Sortarea fibrelor este o operaţie pretenţioase, care se execută exclusiv manual, neputând fi mecanizată. Ea necesită un consum ridicat de forţă de muncă.

Fuiorul de in sortat se grupează în pachete de 50 kg şi are dimensiunile 0,8×0,6×0,6 m, care ulterior se leagă cu sfoară din acelaşi fel de fibră de in. Pachetele cu fuior sunt apoi presate în baloturi.

Sortarea fuiorului de in necesită personal specializat, deoarece se efectuează exclusiv manual, pe baza aprecierii organoleptice a caracteristicilor fibrelor. În apreciere, pentru orien-tare, se folosesc mostre etalon.

Se iau în considerare caracteristicile stipulate în standardul pentru fuior şi, în primul rând, lungimea mănunchiului. Se examinează atent fiecare mănunchi, extrăgându-se şuviţele cu caracteristici necorespunzătoare. Prin scuturare şi pieptănarea capetelor se elimină fibrele scurte şi o parte din puzderii, după care, în funcţie de prezentarea în ansamblu a mănunchiului, acesta se încadrează într-un anumit sort.

Periodic, în laborator trebuie făcute şi probe în legătură cu sarcina de rupere în şuviţă, pentru verificarea depăşirii valorii minime admise de standard. Se menţionează că gradul de specializare şi rutina sortatorilor trebuie să fie atât de avansate încât să se poată face depar-tajarea corect şi operativ.

Fuiorul de in sortat în mănunchiuri uşor răsucite cu masa de circa 300 g se depozitează în rastele separat, urmând ca înainte de împachetare să se mai facă un control tehnic de calitate, cu verificări de laborator.


Sortarea fuiorului de cânepă ca, şi în cazul inului, se face în două faze: – presortarea – reprezintă o sortare preliminară, care se face direct la agregatul de

zdrobire-meliţare; – sortarea propriu-zisă – se efectuează, ca şi în cazul inului, în încăperi bine iluminate,

cu personal specializat. Se recomandă sortarea la lumina zilei, nefiind indicat să fie influenţată de razele solare. Este indicat să se folosească geamurile cu sticlă mată la halele de sortare.

Fuiorul de cânepă este adus de la secţia de pregătire mecanică în legături de 8–10 kg. Sortarea se face pe mese, prin separarea de mănunchiuri de 1–2 kg cât mai omogene în privinţa caracteristicilor, care le încadrează într-un anumit sort. Fiecare mănunchi se desface, se examinează cu atenţie, îndepărtându-se toate fibrele tehnice care se abat de la valorile limită ale sortului din care acestea fac parte.

După sortare se îndreaptă şi se piaptănă vârfurile, fiecare mănunchi răsucindu-se cu 180°, la o înălţime de 1/3 de vârf. Se aşază în rastel, pe sorturi, vârf la vârf şi bază la bază.

În comparaţie cu fuiorul de in, la sortarea fuiorului de cânepă intervin în mod deosebit tuşeul şi gradul de individualizare.

II.2.8.3.2. Sortarea câlţilor de in şi de cânepă Această operaţie poate fi făcută în două faze, o presortare fiind făcută la locul de

debitare al scuturătorului (înnobilatorului de câlţi). În vălul destul de subţire debitat se observă uşor cuiburi de fibre insuficient finisate, ghemotoace şi, în general, fibre cu caracteristici mult diferite de restul materialului fibros. Dacă în urma presortării se constată că în prelucrare este un material corespunzător, se poate elimina sortarea suplimentară propriu-zisă.

Din analiza standardelor pentru câlţi (tabelele III.5.5 şi III.5.6) se observă că în departajare intervin conţinutul de puzderii şi sarcina de rupere. Pentru a grupa câlţii în cele patru sorturi, se va ţine cont suplimentar de lungimea fibrelor, fineţe, culoare, luciu. Conco-mitent cu sortarea, se îndepărtează smocuri de fibre rămase de la presortare şi se poate face chiar o scuturare, prin aşezarea câlţilor pe o masă cu plasă de metal sau un grătar.

Înainte de îmbalotare, câlţii clasaţi pe sorturi vor fi supuşi unui control de calitate în laboratorul staţiei de pregătire primară.

BIBLIOGRAFIE

1. Bălteanu, Gh. şi Bîrnaure, V.

Fitotehnie. Editura Ceres, Bucureşti, 1979.

2. Bonté, E. Influenţa gradului de topire asupra albirii inului. În: Buletin Scientifique de 1'LT.F., nr. 149, 1970.

3. Bonté, E. Inul. Cultură, anatomie, morfologie, extracţie şi proprietăţi. Presses Universitaires de France, Paris, 1980.

4. Botev, D. Tratamentul cu enzime aplicat fibrelor şi produselor din in. În: Tehnologhia Tekstilnoi Promâşlennosti, nr. 5, 1995, pag. 18–19.

5. Ceapoiu, N. Cânepa – studiu monografic. Editura Academiei, Bucureşti, 1958. 6. Ciuvin, A.I. Influenţa regimului de temperatură la prelucrarea chimică a tulpinilor de

in, asupra randamentului şi calităţii fibrelor lungi. În: Tehnologhia Tekstilnoi Promâşlennosti, nr. 1, 1985, pag. 33.

7. Cuzic-Zvonaru, C. Contribuţii la studiul şi perfecţionarea filării ude a firelor tip in. Teză de doctorat, Iaşi, 1992.

8. Cuzic-Zvonaru, C. Conţinutul de celuloză din fuiorul de in românesc prin prisma influen-ţelor directe asupra procesului de prelucrare textilă. În: Industria Uşoară, nr. 1, 1994, pag. 46.

9. Cuzic-Zvonaru, C., Voroneanu, C. şi Manolache, R.V.

Particularităţi de proces în faza de extracţie a fibrei liberiene în concor-danţă cu cerinţele procesului de filare udă. The International Symposium: „Hemp and Other Bast Fibrous Plants: Production, Technology & Ecology“, Institute of Natural Fibres, Poznan, Polonia, septembrie, 1998.

10. Cuzic-Zvonaru, C. şi Simion, A.

Analiza particularităţilor anatomice ale inului românesc în relaţie cu prelucrarea textilă. În: Buletinul Universităţii Tehnice Iaşi, tomul XXXVI, fascicula 34, secţiunea 6, Textile–Pielărie, 1993.

11. Drozdov, V.G. Particularităţile de distribuire în timp şi spaţiu a parametrilor de pregătire a tulpinilor topite de in cu acces limitat al aerului. În: Tehnologhia Tekstilnoi Promâşlennosti, nr. 6, 1986, pag. 12–15.

12. Fridman, C.E., Lazareva, L.N., Ghinzburg, L.N., ş.a.

Îndreptar pentru filatura de in. Legpromâtizdat, Moscova, 1979.

13. Gayet, P. şi Monrocq, R.

Rezumatul activităţii grupului de lucru nr. VIII „Essais lin et chanvre“. În: Bulletin Scientifique de 1'LT.F., nr. 151, 1970, pag. 995.

13,a.

Ionescu-Muscel, I. Fibre textile. Ed. Tehnică, Bucureşti, 1964.

14. Ipatov, A.M. Influenţa orientării stratului de tulpini topite de in, în raport cu trans-portoarele la prelucrarea prin meliţare. În: Tehnologhia Tekstilnoi Promâşlennosti, nr. 6, 1984, pag. 20.

15. Ivanov, A.N. Influenţa procedeelor industriale de pregătire a tulpinilor topite asupra compoziţiei chimice a fibrelor de in. În: Tehnologhia Tekstilnoi Promâşlennosti, nr. 6, 1984, pag. 17–20.

16. Katz, E. şi Robinet, L. Contribuţii la cunoaşterea structurii fibroase a inului. În: Bulletin Scientifique de 1'LT.F., nr. 6/24, 1977.

17. Kopezynski, J. Bazele teoretice privind preindustrializarea inului. În: Przeglad Wlokienniczy, nr. 9, 1966, pag. 321.

Bibliografie 477

18. Lapshin, A.B.,

Yanushevskii, D.A şi Mayanskii, S.E.

Ecuaţii de legătură cu distanţa dintre axele tamburelor la meliţarea unui strat de fibre de in. În: Tehnologhia Tekstilnoi Promâslennosti, nr. 6, 1996, pag. 23–26.

18,a.

Kukin, G.N. Studiul materialelor textile. Moscova, 1985.

19. Maghitt, M. Bazele anatomiei tehnice a plantelor liberiene (traducere din limba rusă). Bucureşti, I.D.T.

20. Majumdar, S., Dutta, A.K., Dey, S. şi Ghosh, B.L.

Îmbunătăţirea enzimatică a fibrelor de iută subtopite uscate şi neuscate. În: Indian Journal of Fibre and Textile Research, nr. 4, 1996, pag. 265–269.

21. Manys, S. ş.a. Lărgirea domeniului de utilizare a fibrelor de in. În: Przeglad Wlokienniczy, nr. 2, 1972, pag. 64.

22. Mironov, K.M. Topitul biologic al inului (traducere din limba rusă). Bucureşti, I.D.T., 1951.

23. Mironov, K.M. Topitul biologic al cânepii sudice, chenafului, iutei (traducere din limba rusă). Bucureşti, I.D.T., 1952.

24. Monrocq, R. Influenţele simultane sau separate ale densităţii seminţelor şi a varietăţii asupra caracteristicilor fibrei elementare de in. În: Bulletin Scientifique de 1'LT.F., nr. 4/15, 1975.

25. Monrocq, R. Probleme ale topirii legate de filatura de in. În: Bulletin Scientifique de 1'LT.F., nr. 125, 1976.

26. Monrocq, R. Sinteză asupra lucrărilor conduse între 1970–1978 în cadrul grupului de lucru nr. VIII, „Essais lin et chanvre“. În: Bulletin Scientifique de 1'LT.F., nr. 30, 31, 1979.

27. Mustaţă, A. Prelucrarea inului netopit în industria textilă. Editura Ankarom, Iaşi, 1997.

28. Mustaţă, A. şi Cuzic-Zvonaru, C.

Influenţa vitezei de deplasare a tulpinilor netopite de in în instalaţia de condiţionare a agregatului Duvivier-six asupra sarcinii de rupere a fibrelor rezultate. În: Industria Uşoară, nr. 12, 1984, pag. 500–502.

29. Mustaţă, A. şi Slabu, V.

Modelarea matematică a dependenţei procentului de puzderii a fibrelor netopite de in de forţa de apăsare pe cilindrii în zonele de zdrobire ale agregatului Duvivier-six. În: Industria Uşoară, nr. 7, 1986.

30. Mustaţă, A. Teză de doctorat, U.T. Iaşi, 1991. 31. Neculăiasa, V. şi

Dănilă, L. Procese de lucru şi maşini agricole de recoltat. Editura A92, Iaşi, 1995.

32. Neculăiasa, M. Metode şi aparate pentru controlul calităţii produselor în filatură. Lito LP. Iaşi, 1989.

33. Novikov, E.V., Diachkov, V.A. şi Ipatov, A.M.

Calcularea diametrelor cilindrilor de meliţare. În: Tehnologhia Tekstilnoi Promâşlennosti, nr. 5, 1996, pag. 19–22.

34. Novikov, E.V. şi Ipatov, A.M.

Determinarea parametrilor pentru pregătirea inului pentru meliţare. În: Tehnologhia Tekstilnoi Promâşlennosti, nr. 4, 1997, pag. 23–25.

35. Pashin, E.L. Probleme asociate cu investigarea calităţii, tehnologice a fibrelor în legătură cu regionalizarea noilor tipuri de în comun. În: Tehnologhia Tekstilnoi Promâşlennosti, nr. 6, 1996, pag. 26-29.

36. Rusanovschi, M., Vlad, L. ş.a.

Studiul soiurilor noi de in cultivate în România – recolta 1965. Referat Laboratorul Central M.I.U.

37. Şarpe, N. şi Segărceanu, O.

Defolierea cânepii pentru filare. În: Cereale şi plante tehnice, nr. 1, Bucureşti, 1974.

38. Schunke, H., Sanio, C., Pape, H., Schunke, U. şi Matz, C.

Reducerea timpului cerut pentru topirea la rouă a inului: influenţa tehnicilor agricole, mecanice şi microbiologice asupra prelucrării fibrelor (în producţia de fibre lungi). În: Melliand Textilberichte, nr. 6, 1995, pag. 383–387+E101–104.

478 Bibliografie

39. Sevastianov, A.G.,

Sindeeva, L.N. şi Paliakov, A.V.

Efectul metodei de alimentare a unităţii de meliţare asupra calităţii firelor produse pe sistem pieptănat. În: Tehnologhia Tekstilnoi Promâşlennosti, nr. 3, 1993, pag. 100–102.

40. Sâvţov, A.N. Preindustrializarea fibrelor liberiene (traducere din limba rusă). Bucureşti, I.D.T., 1950.

41. Soruvka. M. Influenţa diferitelor tipuri de materii prime şi a tehnologiei de prelucrare a acestora asupra calităţii fibrelor de in. În: Informatciù Prahled, nr. 1, 1975, pag. l.

42. Szilagyi, A. şi Szilagy, E.

Contribuţii la studiul topitului aerob al inului. În: Industria Textilă, nr. 4. 1967, pag. 213.

43. Tollouko, I.M. Obrabotka lubianîh kultur v zelenom sostoianii selhozgiz. Moskva, 1951. 44. Uaşciin, V.T.,

Antipov, A.V. şi Lobanov, V.I.

Cistroistvo i obslujivanie ialnotrepalnîh i kudeleprigotovitelnîh agregatov lnozavodov i lenkeozavodov. Moskva, Gizlegrom, 1957.

45. Vasilică, C. Inul pentru fibre. Fitotehnie. Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1979.

46. Weltrowski, M. Tratamente enzimatice. Actualitate şi perspective. În: L’Industrie Textile, nr. 1, 1995, pag. 52, 59.

47. x x x Călăuza maistrului din secţia de prelucrare mecanică a topitoriilor de cânepă. Bucureşti, I.D.T., 1956.

48. x x x Cultura şi prelucrarea fibrelor de in. Institutul Tehnic Agricol de In, Paris, 1988.

49. x x x Evoluţia tehnicii meliţării. Stadiu de formare continuă. A.T.P.U.L., Lagny-le-sec, Plessis Bellevill, 1980.

50. x x x Îndrumar pentru prelucrarea primară a inului în topitorii. Institutul de Documentare Tehnică, Bucureşti, 1956, pag. 30.

51. x x x Manualul inginerului agronom. Vol. II. Editura Agro-silvică, Bucureşti, 1967.

52. x x x Manualul inginerului textilist. Editura Tehnică, Bucureşti, 1959. 53. Zamfirescu, N. şi

Velican, V. Fitotehnie. Vol. II. Editura Agro-silvică, Bucureşti, 1982.

A BUMBACULUI, INULUI ŞI CÂNEPII …qserver.utm.md/carti_scanate/carti/Carti_in_PDF/Manualul... ·...

Documents

Transcript of A BUMBACULUI, INULUI ŞI CÂNEPII …qserver.utm.md/carti_scanate/carti/Carti_in_PDF/Manualul... ·...