CC BY
24УУТ: 66.047.355+677.21 F.P.
Онаркулов К.Э., Рахматов
ПАХТА ^ОМ-АШЁСИНИ ЦУРИТИШДА ИНФРАЦИЗИЛ НУРЛАНИШНИНГ
ЩЁСИЙ ТА^ЛИЛИ
Онаркулов К.Э. - т.ф.д., профессор, Рахматов F.P укитувчи (Фаргона давлат университети).
Преобразование первичных источников энергии в дальних областях инфракрасного диапазона в короткие спектры осуществляется на основе специальной преобразовательной функциональной керамики. Специальная керамика дает энергетические импульсы молекулам воды внутри продукта и служит для ее полного испарения.
Ключевое слова: электромагнитные волны, теплообмен, тепловые излучения, функциональная керамика, инфракрасное излучение.
The conversion of primary energy sources in the far infrared range into short spectra is carried out on the basis of special converting functional ceramics. Special ceramics give energy impulses to water molecules inside the product and serve for its complete evaporation.
Key words: electromagnetic waves, heat exchange, thermal radiations, functional ceramics, infrared radiation.
Бугунги кунда пахтани кайта ишлаш, асосан А^Ш, Хитой ва Узбекистон давлатларида ишлаб чикарилган технологик ускуналар ёрдамида олиб борилмокда. Пахта х,осилини етиштириш хджмининг интенсивлигини саклаш хдмда жах,он бозорида хом-ашё ракобатбардошлигини юкори курсаткичларга кутариш учун толанинг сифат курсаткичларини янада яхшилаш долзарб муамоларидан бири х,исобланади. Бу сохдда технологик пухта, самарадорлиги юкори, энергиятежамкор булган пахта хом-ашёсини дастлабки кайта ишлаш ускуналарининг янги авлодини яратишда бир катор илмий-тадкикот ишлари олиб борилмокда.
Пахта хом-ашёсини дастлабки кайта ишлаш технологик жараёнларини максадли самарадорликка эга техника ва технологияларни яратишга оид кенг камровли илмий-амалий чора-тадбирлар амалга оширилмокда. Бунда 2017 йил 14-декабрдаги ПФ-5285-сон "Тукимачилик ва тикув-трикотаж саноатини жадал ривожлантириш чора-тадбирлари тугрисида"ги, 2018 йил 14-июлдаги ПП-3855-сон "Илмий ва илмий техник фаолият натижаларини коммерциалаштиришни самарадорлигини оширишни кушимча чора-тадбирлари тугрисида" ги Фармонларида белгиланган вазифаларни амалга ошириш белгиланган. Пахта тозалаш корхоналари томонидан тайёрлаб берилаётган пахта хом-ашёси, ишлаб чикарилаётган пахта мах,сулотлари ва унинг сифатини саклашни таъминлаш, хом-ашё, ишчи кучи ва энергия сарфини камайтириш йулида хизмат киладиган техника ва технологияларни куллаш мух,им ахдмият касб этмокда.
Тадкикот натижаларида пахта толаси 96-98 % пишган целлюлозадан иборат булиши аникланган [1, 2]. Тола структуравий тузилиш буйича говак-капилляр материаллар каторига киради [3]. Адсобрцияланган нам микдори, табиий шароитда мух,ит полати, тола кобигининг ёг-туклилиги ва хдрорати билан бевосита богликдир. Тола узининг атрофидаги мух,ит билан таъсирлашув, юзанинг катта булганлиги учун узгармас термодинамик шароитда катта тезликдаги адсорбция ва десорбция билан бошка таркибий булаклардан ажралиб туради. Шунинг учун намлик толадан тез ажралади. Буни куритиш технологиясида алох,ида эътиборга олиш зарур булади.
Чигитнинг пустлоги х,ам говак-капилляр материал х,исобланиб, калинлиги 300 мкм га якин каватма-кават жойлашган ягона ёгочсимон клеткалардан тузилган [4]. Чигитнинг таркиби 40^45 % целлюлоза, 20^35 % лягнина, 28^30 % пентозанов, 2^3 % протеин, 2^3 % сув ва 5 % атрофида бошка моддалардан иборат булади. Бу моддалар намлик билан физик-кимёвий ва физик-механикавий богланишга эга. Магиз эса коллоид материал булиб,
кимёвий богланган намлик, физик-кимёвий богланган намлик, адсорбцион, осмотик, таркибий ва озрок микдорда микрокапиллярдаги механик богланган намликка эга булади.
Юкоридагилардан билишимиз мумкинки, пахта хом-ашёси коллоид говак-капилляр материал хисобланиб, турли куринишдаги намликларни богланишига эга хамда куритиш техникаси, технологиясини ишлаб чикишда маълум бир шартларни эътиборга олиш керак, буларга куйидагилар киради:
-иссиклик алмашинувини таъминлаш; -курилмани ишлаб чикариш кувватини ошириш; -тола ва чигит сифат курсаткичларини саклаб колиш;
-намликни пахта хом-ашёсини таркибий кисмларидан бир текисда олиб чикиш; -толага механик шикаст етказмаслик.
Пахтани куритишда инобатга олиниши лозим булган шартларни бажариш буйича Физика-^уёш илмий ишлаб чикариш бирлашмаси, Материалшунослик институтида тайёрланган махсус куп таркибли функционал керамика асосидаги инфракизил куритиш лаборатория синов курилмаси Тошкент тукимачилик енгил саноати институти базасида тайёрланди. ^урилманинг максади пахта хом-ашёсини куритишда куриш вактини кискартириш, толага механик шикаст етказмаслик, шу вактда толанинг сифат катталикларини сакланишини таъминлашдир.
^урилма асосини куп таркибли функционал керамика ва унинг хусусиятларидан максадли фойдаланишдир. Паркентда жойлашган куввати 1 Мвт булган Катта ^уёш печида олинган керамикадан фойдаланишнинг афзаллиги: иссиклик агенти (хаво, буг) дан фойдаланилмайди; кенг спектрал сохадаги энергияни нисбатан тор сохадаги белгиланган диапазонга айлантиради; асосий моддага нисбатан эритувчи моддада куп энергия ютиладиган тулкин узунлигини беради.
Инфракизил нурлар диапазонидаги узок сохалардаги бирламчи энергия манбаларини киска спектрларга узгартирилиши, махсус узгартиргич функционал керамика асосида амалга оширилади. Бу ишланмадаги махсус керамика махсулот ичидаги сув молекулаларига энергия импульсларини беради ва уни тулик буглантириш учун хизмат килади. Узлуксиз нурланиш катта зичликка эга булган энергияли импульсга айланади. Импульсдаги энергия зичлигининг юкорилиги инфракизил нурланишни махсулотга чукуррок кириб боришини таъминлайди. Узок инфракизил сохасида квант энергиясининг унча катта булмаганлиги сабабли органик ташкил этувчиларнинг бузилиши кузатилмайди [6, 7].
Маълумки, куритиш жараёнида энг яхши натижа иссиклик нурланиши асосан сувда ютилиб, асосий моддада минимал ютилиш содир булганда олинади. Сувда электромагнит тулкинлар спектрининг сохалари буйича ютилиш спектри 1-расмда келтирилган. Ундан куринадики 5,25 мкм, 6,6 мкм, 7,4 мкм, 16 мкм ва 21 мкм диапазонларда максимал ютилишга эга [8] (1-расм).
100
50
«
О
4,0 6.0 8.0 10 15 20 28 36
л - туякин узунлик (микронда)
1-расм. Сув молекуласи спектрларининг узгариши.
Инфракизил нурланишлар диапозони сувни ютилиш спектрига мос келади. Х,ар бир жисм, шунингдек хар кандай малекулалараро алока хам нурланиш чикаришнинг муайян спектрига эга. Демак турли хил моддаларга инфракизил нурларнинг самарали таъсирини таъминлаш учун узун инфракизил нурлар диапазонидаги тор спектрлардан фойдаланиш максадга мувофик булади. Худди шундай тор спектрли нурлатувчи манбалар керамика оксидлари асосида ишлаб чикилган. Уларнинг нурланиш спектри 8 - 50 мкн гача булган диапазонни камраб олади. Нурлатувчи манбалар турли вакт характеристикасига эга булиб, узлуксиз, импульсли ёки мураккаб вакт кетма-кетлигида энергия нурлатиши мумкин. Айнан шундай махсус керамика ёрдамида зарур тулкин узунлигидаги нурланишлар билан пахта хом-ашёсига таъсир курсатиш оркали куритиш жараёни самарадорлигини ошириш мумкин [9, 10].
Бизга маълумки, пахтани куритишда, куритиш харорати меъёр талаблари асосида 70 0С дан ошмаслиги тадкикотлар натижасида аникланган. куритиш жараёнидаги ишчи харорат, хавонинг нисбий намлиги стандарт талаблари асосида булиши, толанинг сифат курсаткичларига зарар етказмаслигини таъминлайди. Шунинг учун курилмани электр токига улаб, икки ярим соат вакт давомида кузатилди. ^урилманинг ишчи зонасида учта юворидан пастга караб 300 мм, 400 мм ва 500 мм нукталарига "Operation manual for temp.& humidity meter" бир вактнинг узида харорат ва хавонинг нисбий намлигини курсатувчи термопарали датчик ёрдамида назоратга олинди. Назорат натижасида ишчи харорат 55 0С дан, хдвонинг нисбий намлиги эса 27 % дан кутарилмаганлиги аникланди. Натижадан шундай хулосага келиндики, курилманинг ишчи зонасида пахтани куритиш учун шароит етарли ва максадга мувофик хисобланади [11].
Намликлари 12.0 %, 17.0 % ва 24.0 % булган 100 гр огирликдаги пахтага 15 гр. кушимча сув пуркалди. Натижада пахтанинг намликлари мос равишда 28.9 %, 34.6 % ва 42.6 % га кутарилди. Бунда нурлатгич ва пахтанинг орасидаги масофа 170 мм килиб олинди. Пахта солиниши режалаштирилган сетка идиш, пахта солинган сетка биргаликда хамда пахтанинг соф огирликлари улчаб олинди. ^урилма ишчи холатда булганда тажриба утказилди, тажриба утказиш вакти 3 минутдан 42 минутгача давом этди. Х,ар 3 минутда пахтанинг огирлигини камайиши "Valor3000Xtreme" русумли 200 гр. огирликгача улчовчи электрон тарозида улчаб борилди.
28.9 % намликдаги пахтанинг намлиги 3 минутдан 42 минутгача булган вакт оралигида 12.0 % га, 34.6 % намликдаги пахтанинг намлиги 16.5 % га хамда 42.6 % намликдаги пахтанинг намлиги 19.9 % га камайганлиги аникланди (2-расм).
46
10 -
О 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42 45 Вактнинг узгариши. мин.
2-расм. Пахтанинг юза кисмидаги сувга инфракизил нурланишнинг таъсири.
Натижада пахтанинг юза кисмидаги сув молекулалари инфракизил нурланишни интенсив ютиш хусусиятига эга. Нурланиш дастлаб пахтанинг юза кисмидаги сув молекулалари билан таъсирлашиб, бугланиш жараёни юкори нукталарда кузатилиши аникланди. Маълум бир нуктага келганда пахтанинг аслий намлигида бугланиш кескин секинланиш жараёни кузатилди, деярли тухтайди.
Шyнингдек, 100 мм калинликдаги пахтанинг куриши натижалари тах,лил килганимизда, намлиги 12.10 % бyлган пахтанинг намлиги 3 минут давомида куриган пахтанинг юкори кисмида намлик 2.37 % га, Урта кисмда 2.91 % га ва пастки кисмда 1.98 % га камайиши аникланди. Намлиги 14.70 % 6Улшн пахтанинг намлиги 3 минут давомида куритилганда, пахтанинг юкори кисмидаги намлик 1.32 % га, Урта кисмда 2.16 % га ва куйи кисмида 1.49 % га камайиши аникланди. Намлиги 18.30 % бyлган пахтани куриши натижасида, намлиги 3 минут давомида пахтанинг юкори кисмда 2.92 % га, Урта кисмда 1.25 % га ва куйи кисмда 1.49 % га камайиши аникланди (3-расм).
19,0
Вактнинг узгариши, сек.
3-расм. 100 мм калинликдаги 12.10 %, 14.70 % ва 18.30 % намликдаги пахтанинг намлигини камайишида, пахта хом-ашёсининг юкори, Урта ва пастки кисмларидаги
тах,лил натижалари.
19,0
9,0 -
0 30 60 90 120 150 180 210 Вактнинг узгаршпн, сек.
4-расм. 200 мм калинликдаги 12.10 %, 14.70 % ва 18.30 % намликдаги пахтанинг намлигини камайишида, пахта хом-ашёсининг юкори, Урта ва пастки кисмларидаги
тах,лил натижалари.
200 мм калинликдаги пахтанинг куриш натижасида: намлиги 12.10 % 6Улшн пахтанинг намлиги 3 минут давомида пахтанинг юкори кисмида 1.95 % га, Урта кисмида 1.41 % га ва куйи кисмида 1.66 % га камайиши аникланди. Намлиги 14.70 % бyлган пахтанинг намлиги 3 минут давомида пахтанинг юкори кисмида 1.72 % га, Урта кисмида 0.94 % га ва куйи кисмида 1.09 % га камайиши аникланди. Намлиги 18.30 % бyлган пахтанинг намлиги 3 минут давомида пахтанинг юкори кисмида 2.63 % га, Урта кисмида 1.19 % га ва куйи кисмида 1.54 % га камайиши аникланди (4-расм) [12].
300 мм калинликдаги пахтанинг куриш натижасида: намлиги 12.10 % булган пахтанинг намлиги 3 минут давомида пахтанинг юкори кисмида 1.77 % га, урта кисмида 0.85 % га ва куйи кисмида 0.58 % га камайиши аникланди. Намлиги 14.70 % булган пахтанинг намлиги 3 минут давомида пахтанинг юкори кисмида 2.30 % га, урта кисмида
1.36 % га ва куйи кисмида 1.47 % га камайиши аникланди. Намлиги 18.30 % булган пахтанинг намлиги 3 минут давомида пахтанинг юкори кисмида 1.62 % га, урта кисмида
1.37 % га ва куйи кисмида 2.37 % га камайиши аникланди (5-расм).
О 30 60 90 120 150 180 210
Вактнинг узгаршпи, сек.
5-расм. 300 мм калинликдаги 12.10 %, 14.70 % ва 18.30 % намликдаги пахтанинг намлигини камайишида, пахта хом-ашёсининг юкори, урта ва пастки кисмларидаги
тахлил натижалари.
Хулоса. Функционал керамика асосидаги инфракизил куритиш натижасида бир катор амалий натижалар ва хулосаларни кайд килиш мумкин:
1. Пахтани куритишда оптимал ишчи харорат 70 0С дан ошмаслиги, инфракизил куритгичнинг температураси деярли 50 0С эканлиги максадга мувофикдир.
2. Пахтани куритишда нурлатгич ва пахта орасидаги масофанинг оптимал киймати 300 мм эканлиги.
3. ^урилмада бугланган намликни тезлик билан ишчи зонадан чикариб юбориш, куриш сифатини ошишига хизмат килади.
4. ^урилмада инфракизил нурланишнинг тулик кисмини куритиш жараёнига йуналтириш максадида нурлатгичларнинг устки кисмига фалга когозининг ишлатилиши самарадорликни ошишига хизмат килади.
5. Инфракизил нурланиш дастлаб пахтанинг юза кисмидаги бирламчи богланган намлик билан узаро таъсирлашиши аникланди.
6. ^урилмада куритиш жараёнида пахта ва унинг компонентлари механик шикастланмаслиги кузатилди.
7. ^уриш жараёнида ишчи харорат белгиланган талаблар асосида эканлиги, пахтани механик шикастланмаганлиги, ортикча намлик бугланаётганлигини инобатга олиб, толанинг сифат курсаткичларига ортикча зиён етмаслигини хулоса килиш мумкин.
8. ^урилма I ва II нав пахтанинг намлигини камайтиришга хизмат килади.
9. Инфракизил нурланиш табиатига мувофик нурланган махсулот таркибидаги замбуругларни физиологик фаолиятини тухтатишга хизмат килиши, куритилган пахтанинг стерилланиши.
АДАБИЁТЛАР
1. 2017 йил 14-декабрдаги ПФ-5285-сон "Тукимачилик ва тикув-трикотаж саноатини жадал ривожлантириш чора-тадбирлари тугрисида"ги президент фармони.
2. 2018 йил 14-июлдаги ПП-3855-сон "Илмий ва илмий техник фаолият натижаларини коммерциалаштиришни самарадорлигини оширишни кушимча чора-тадбирлари тугрисида" ги президент фармони.
3. А.Парпиев, М.Ахматов ва б. "Пахта хом-ашёсини куритиш". Т.: 2009 й.
4. Parpiev A, Usmankulov A, Kupalova Yu. Choosing the optimum regime for drying raw cotton in drum drier. American Journal of Research. №9-10, 2018, 172-178 p.
5. G'.Rakhmatov "Installation of the IR dryer of raw cotton". European science review. № 5-6. 2016. p. 185-186.
6. Р.Рахимов, В.Ермаков, М.Рахимов "Особенности сушки хлопка-сырца с использованием функциональной керамики, синтезированной на большой солнечной печи" Гелиотехника, 2011, №1. С.67-72.
7. G'.Rakhmatov "Physical principles of dry vegetables fruit products under the influence of infrared". International journal of advanced research in science, engineering and technology. India. Vol.3, Issue 9. September 2016.
8. A. Parpiyev, A.X.Kayumov, N.Axmatov. Definition of area of soft temperature drying condition. European science review, -Vienna. №7-8, 2016, Р.208-211.
9. A.Parpiyev, A.X.Kayumov, H. Pardayev. Effect of temperature of steady heating components of cotton-seed at drying process. European science review, -Vienna. №7-8, 2016, -Р.205-207.
10. A.X.Kayumov. The influence of drying regimes in moisture of raw cotton and its components. Journal of Textile Science & Engineering, USA, 2017.
11. G'.Rakhmatov, K.Onarkulov Infrared Drying Plant For Fruit Vegetables, International Journal of Advanced Research in Science, Engineering and Technology, India. №4, 2017.
12. Е.Рахматов Инфракизил нурларни чигитни униб чикиши ва гуза них,олларини усиши, ривожланишига таъсири, Узбекистон аграр фани хабарномаси, Тошкент, 2016 й.
