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Beneficiamento
do algodão
Hayron Santos
Tópico
• História do beneficiamento;
• Tipos de Usinas;
• Implantação da Usina de beneficiamento;
• Gestão de Pátios;
• Qu...
História do beneficiamento
• O algodão é conhecido desde os tempos mais
remotos;
• Peru, Egito, Sudão, e Ásia menor já uti...
• 1736 - A Inglaterra iniciou a manufatura de fios de
algodão com linha;
• 1775 / 1783 - Os EUA expandiu sua produção;
• T...
Ranking
Fonte: USDA, 2017.
Churka oriental 
Fonte: Dra. Karen-Pinterest. Fonte: tecelagemmanual.com.br
1794 - Eli Withey 1796 – Henry Holmes
Fonte: PILETTE, 1959 p.29.
Fonte: PILETTE, 1959 p.29.
Fonte: ThingLink.
1800 – Prensa de rosca;
1834 – O primeiro alimentador de descaroçador;
1900 -Limpeza do algodão em caroço;
1950 –Limpa...
Beneficiamento no Brasil
Fonte: Istock, 1868. Fonte: Egon Shaden, 1949.
Fonte: H.Santos, 2017.
Mapa de migração da usina –
1960/1980
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Fonte: H.Santos, 2017.
Usina Antiga Usina Moderna
Baixa performance Alta performance
Baixo rendimento Alto rendimento
Redução da produtividade Re...
Implantação de uma usina
 Acessibilidade do local;
Área disponível;
Características físicas do local;
 Exigências ambi...
Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Layout de Maquinário
Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Fonte: Cotimes, 2006.Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Gestão de pátios externos para
algodão em caroço
1. Escolha e estrutura
•Dimensionamento para retirada da demanda de
fardõ...
1.2 Organização de pátios
•Organizados de forma facilitada;
•Recomenda-se duas filas por rua;
•A usina deve ter um croqui;...
10 m
0,5 m
2 m
2 m
Fardões retangulares
Fonte: SLC Agrícola, 2013.
Fonte: SLC Agrícola, 2013.
Fonte: Spidexlonas,2017.
Fardos redondos
10 m
2 m
0,5 m
Fonte: SLC Agrícola, 2013.
Gestão de pátios externos para
algodão em pluma
1 m
1 m
Fonte: SLC Agrícola, 2013.
Fonte: Grupo Busato.Fonte: SLC Agrícola, 2013.
Gestão de pátios internos na
algodoeira para a pluma
Fonte: SLC Agrícola, 2012.Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Qualidade da fibra e do caroço
Fonte: CIRAD, 1996.
Fonte: Blogtêxtil, 2015.
Fonte: PERINA, Fabiano José, 2016.
Duas categorias de fibras:
1. Fibra friável ou lint (25 a 45mm)
2. Fibrilha ou linter (3 mm)
Um caroço comporta cerca de 1...
Características Intrínsecas
Comprimento;
-Pulling ou staple.
- Upper Half Mean Lenght (UHML)
- Uniformity index (UI)
Res...
Fonte: CIRAD, 1996.
Fonte: CIRAD, 1996.Fonte: Blogtêxtil.com, 2015.
Cor;
Determina o grau comercial e o mercado considera
importante.
- Refletância (Rd%)
- índice de amarelamento (+b)
Fonte...
Neps; afetam o aspecto, a qualidade do fio e do
produto acabado.
- "neps fibra"
- "neps casca"
Fonte: CIRAD, 1996.Fonte: ...
Características extrínsecas
• Contaminação; problema importante para a indústria
têxtil
Fonte: ITMF, 2003-2009.
• A preparação; é o aspecto irregular e encarneirado da
amostra de fibra que apresenta mechas.
Fonte: Cotimes do Brasil, 2...
Estrutura e composição do caroço
O miolo (50 a 60% do peso do caroço)
- contém o embrião;
- rico em óleo e proteínas;
A ...
Características intrínsecas do
caroço
Seed index;
- Massa de 100 caroços
- Geralmente, tem entre 5 e 15 g.
• Taxa de germ...
Taxa de linter (massa de linter / massa de caroço)
- Não deve ultrapassar 10%
- O deslintamento consiste em eliminar o li...
Taxa de óleo e taxa de proteínas
- 0% teor de água;
- 20 a 30% de óleo;
• Taxa de gossypol
- 0% de teor de água;
- Insetí...
Pesagem Desmanchador
Umidificação
Batedores de rolos
Separadores
gravimétricos Torre secadora
Secagem
AramaçãoBica
Descaro...
Desmanchador de fardões
O desmanche acontece por meio de um equipamento
vulgarmente chamado de "piranha" ou "ricardão"
Fo...
Separadores gravimétricos
Eliminação de corpos estranhos pesados;
Extrai parcialmente capulhos não abertos;
Separador
Vá...
Torres secadoras
Umidade, a característica mais importante;
- Regular a temperatura de trabalho
- Tempo de secagem
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Gestão de umidade – Secagem
Umidade do algodão:
- Umidade higroscópica;
- Umidade de superfície.
Temperatura e Umidade re...
Algodão em caroço de umidade alta
Embuchamentos;
Danos aos equipamentos;
Dificuldade de abrir;
Inadequação na limpeza;
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Fatores que influenciam a secagem
A temperatura e umidade do ar;
Volume do ar disponível;
Tempo de contato entre o algo...
Monitoramento da umidade
Fonte:Cotimes,2005.
Fonte: Cotimes, 2006.
Fonte: Cotimes, 2005.
Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
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Batedores de rolo
Batem, abrir, espalhar;
 Normal haver dois batedores de rolo;
 Retirada de pequenos resíduos 50 a 55%...
Rolos côncavos Rolos redondos
Barras quadradasDiscos
Grelha de barras
Fonte: Cotimes, 2007. Fonte: Cotimes do Brasil, 2010...
Extrator alimentador
Utilizam força centrífuga;
Remoção e extração de impurezas;
Retiram mais de 50% de resíduos maiore...
Descaroçador
Separação da semente e das fibras;
Ação de serras circulares e costelas;
90 serras 5 a 7 fard0s de 217 kg/...
Fonte: Continental Eagle Corp., [19-].
Fonte:Cotimes,2007.
Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
Limpadores de fibra
Centrifugadores – jato de ar;
Limpadores de serrilhas;
- Extrair pequenas partículas aderidas;
Fonte...
Condensador
Por sucção chega ao condensador
Tambor giratório (tela ou chapa), vedado
lateralmente;
Deposição da manta;
...
Limpador de serrilhas
Condensador de tambor
de tela
Rolos compressores
Barra de
alimentação dentro
da Câmara de
cilindro d...
Bica
Calha metálica que interliga o condensador ao
calcador;
Ângulo de 45° a 50°
Umidificação
Fonte: Cotimes, 2007.
Gestão de umidade da fibra
 Resistência da fibra;
Colheita em período de baixa umidade;
Umidade de 3 a 5%;
Insuficient...
Algodão seco
Geração de eletricidade estática
Embuchamentos
Perdas de comprimento comercial
Difícil prensagem
Produtividad...
Vantagens da umidificação
Facilitar a prensagem e a redução do tempo;
Aumentar o rendimento das fibras;
Redução dos cus...
Com um ganho de umidade de 2 pontos = 7,80R$ e
um valor de fibra já classificada de 2,60R$ por quilo, o
lucro adcional é ...
Condensador umidificador
Por aspersão
Fonte: Cotimes, 2005.
Fonte: Cotimes, 2006.
Fonte: Lummus Corp., 2004.
Calcador
Mecanismo que exerce pressão sobre a pluma;
Na caixa de prensa;
Sincronismo entre calcador e o empurrador.
Fon...
Prensa hidráulica
Responsável pela prensagem da fibra e da formação
do fardo;
Tamanho 20" a 41" (0,508m x 1,04m);
Densi...
Fardo - Características e normas
Densidade universal 448,56kg/m³ (227kg);
ao padrão internacional ISO 8115/1986.
USDA 13...
Aramação
Os fardos são formados por alta compressão. Deve ser
utilizado material de amarração de alta resistência
para ma...
Embalagem
O objetivo da embalagem é proteger a fibra da
contaminação e de vetores de fogo;
Fonte: Cotimes do Brasil, 2011...
Fonte: http://www.busa.com.br
Obrigado!
Hayron Santos
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BENEFICIAMENTO DO ALGODÃO

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O beneficiamento do algodão é feito nas algodoeiras. Trata-se da etapa prévia para a sua industrialização e consiste na separação da fibra das sementes por processos mecânicos, com mínima depreciação das qualidades intrínsecas da fibra e a obtenção de um bom tipo de algodão, de maneira a atender às exigências da indústria têxtil e de fiação.
Com muito critério é observado a chegada da matéria-prima na algodoeira, até sua saída, acompanhada durante todo o processo por vários mecanismos de medição de umidade o que facilita sua gestão e agrega valor comercial à fibra. O processo de beneficiamento é extremamente importante na cadeia produtiva do algodoeiro.

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BENEFICIAMENTO DO ALGODÃO

  1. 1. Beneficiamento do algodão Hayron Santos
  2. 2. Tópico • História do beneficiamento; • Tipos de Usinas; • Implantação da Usina de beneficiamento; • Gestão de Pátios; • Qualidade da Pluma e do Caroço; • Processos de beneficiamento do algodão.
  3. 3. História do beneficiamento • O algodão é conhecido desde os tempos mais remotos; • Peru, Egito, Sudão, e Ásia menor já utilizavam o algodão; • Na Europa os árabes foram os primeiros a fabricar tecidos e papéis com essa fibra.
  4. 4. • 1736 - A Inglaterra iniciou a manufatura de fios de algodão com linha; • 1775 / 1783 - Os EUA expandiu sua produção; • Tempos depois Rússia, China, EUA, Paquistão, Egito e Brasil passaram a ser grandes produtores.
  5. 5. Ranking Fonte: USDA, 2017.
  6. 6. Churka oriental  Fonte: Dra. Karen-Pinterest. Fonte: tecelagemmanual.com.br
  7. 7. 1794 - Eli Withey 1796 – Henry Holmes Fonte: PILETTE, 1959 p.29. Fonte: PILETTE, 1959 p.29. Fonte: ThingLink.
  8. 8. 1800 – Prensa de rosca; 1834 – O primeiro alimentador de descaroçador; 1900 -Limpeza do algodão em caroço; 1950 –Limpadores de plumas.
  9. 9. Beneficiamento no Brasil Fonte: Istock, 1868. Fonte: Egon Shaden, 1949.
  10. 10. Fonte: H.Santos, 2017. Mapa de migração da usina – 1960/1980 1 2 3 4 1
  11. 11. Fonte: H.Santos, 2017.
  12. 12. Usina Antiga Usina Moderna Baixa performance Alta performance Baixo rendimento Alto rendimento Redução da produtividade Redução de custos fixos Custo operacional alto Ritmo de beneficiamento uniforme Fonte: H.Santos, 2017.
  13. 13. Implantação de uma usina  Acessibilidade do local; Área disponível; Características físicas do local;  Exigências ambientais; Disponibilidade de energia elétrica.
  14. 14. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
  15. 15. Layout de Maquinário Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
  16. 16. Fonte: Cotimes, 2006.Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
  17. 17. Gestão de pátios externos para algodão em caroço 1. Escolha e estrutura •Dimensionamento para retirada da demanda de fardões; •Bom escoamento de água; •Ruas entre fileiras cascalhadas; •Livre de rede elétrica; •Afastado de zona de mata ou grama; •Afastado de estradas; •Colocação de quebra-molas.
  18. 18. 1.2 Organização de pátios •Organizados de forma facilitada; •Recomenda-se duas filas por rua; •A usina deve ter um croqui; A armazenagem deve ter critérios baseados: •Na propriedade do algodão; •Talhão; •Variedade; •Turno de colheita.
  19. 19. 10 m 0,5 m 2 m 2 m Fardões retangulares Fonte: SLC Agrícola, 2013. Fonte: SLC Agrícola, 2013. Fonte: Spidexlonas,2017.
  20. 20. Fardos redondos 10 m 2 m 0,5 m Fonte: SLC Agrícola, 2013.
  21. 21. Gestão de pátios externos para algodão em pluma 1 m 1 m Fonte: SLC Agrícola, 2013.
  22. 22. Fonte: Grupo Busato.Fonte: SLC Agrícola, 2013.
  23. 23. Gestão de pátios internos na algodoeira para a pluma Fonte: SLC Agrícola, 2012.Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
  24. 24. Qualidade da fibra e do caroço Fonte: CIRAD, 1996. Fonte: Blogtêxtil, 2015. Fonte: PERINA, Fabiano José, 2016.
  25. 25. Duas categorias de fibras: 1. Fibra friável ou lint (25 a 45mm) 2. Fibrilha ou linter (3 mm) Um caroço comporta cerca de 10.000 fibras e de 5 a 10.000 fibrilhas.
  26. 26. Características Intrínsecas Comprimento; -Pulling ou staple. - Upper Half Mean Lenght (UHML) - Uniformity index (UI) Resistência; Maturidade, finura e índice micronaire;
  27. 27. Fonte: CIRAD, 1996. Fonte: CIRAD, 1996.Fonte: Blogtêxtil.com, 2015.
  28. 28. Cor; Determina o grau comercial e o mercado considera importante. - Refletância (Rd%) - índice de amarelamento (+b) Fonte: Cotimes do Brasil, 2008.
  29. 29. Neps; afetam o aspecto, a qualidade do fio e do produto acabado. - "neps fibra" - "neps casca" Fonte: CIRAD, 1996.Fonte: ITMF, 2003-2009.
  30. 30. Características extrínsecas • Contaminação; problema importante para a indústria têxtil Fonte: ITMF, 2003-2009.
  31. 31. • A preparação; é o aspecto irregular e encarneirado da amostra de fibra que apresenta mechas. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: guiadealgodon.org
  32. 32. Estrutura e composição do caroço O miolo (50 a 60% do peso do caroço) - contém o embrião; - rico em óleo e proteínas; A casca - 30 a 40% do peso do caroço - formada de 6 camadas de células. Fonte: Cotimes, 2004.
  33. 33. Características intrínsecas do caroço Seed index; - Massa de 100 caroços - Geralmente, tem entre 5 e 15 g. • Taxa de germinação; - percentual de sementes com germinação normal. Fonte: AGIPLAN, 1976.
  34. 34. Taxa de linter (massa de linter / massa de caroço) - Não deve ultrapassar 10% - O deslintamento consiste em eliminar o linter - método mecânico, químico ou por queima. Fonte: GERSON SOBREIRA, 2009.Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
  35. 35. Taxa de óleo e taxa de proteínas - 0% teor de água; - 20 a 30% de óleo; • Taxa de gossypol - 0% de teor de água; - Insetícidico natural; - tóxico para os monogástricos.
  36. 36. Pesagem Desmanchador Umidificação Batedores de rolos Separadores gravimétricos Torre secadora Secagem AramaçãoBica Descaroçador Extrator Alimentador Condensador Calcador Embalagem Prensa hidráulica Limpadores de pluma Fonte: H.Santos, 2017.
  37. 37. Desmanchador de fardões O desmanche acontece por meio de um equipamento vulgarmente chamado de "piranha" ou "ricardão" Fonte: Busa ltda, 2004. Fonte:Cotimes do Brasil, 2008.
  38. 38. Separadores gravimétricos Eliminação de corpos estranhos pesados; Extrai parcialmente capulhos não abertos; Separador Válvula de vácuo Caixa de armaz. "pulmão" Rolos dosadores Válvula de vácuo Fonte: Lummus Corp e Continental Eagle Corp., [19-]. Fonte: Cotimes Afrique, 2011.
  39. 39. Torres secadoras Umidade, a característica mais importante; - Regular a temperatura de trabalho - Tempo de secagem Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: BUSA ltda, 2004.
  40. 40. Gestão de umidade – Secagem Umidade do algodão: - Umidade higroscópica; - Umidade de superfície. Temperatura e Umidade relativa do ar Muito variável Fator mais importante
  41. 41. Algodão em caroço de umidade alta Embuchamentos; Danos aos equipamentos; Dificuldade de abrir; Inadequação na limpeza; Rendimento de fibra baixo; Aspecto de fibra encarneirado; Fonte: H.Santos, 2017.
  42. 42. Fatores que influenciam a secagem A temperatura e umidade do ar; Volume do ar disponível; Tempo de contato entre o algodão e o ar; Abertura do algodão; A secagem tem duas fases: 1ª) Retira a umidade da superfície; 2ª) Migração da umidade interna.
  43. 43. Monitoramento da umidade Fonte:Cotimes,2005. Fonte: Cotimes, 2006. Fonte: Cotimes, 2005.
  44. 44. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. onte:CotimesdoBrasil,2011.
  45. 45. Batedores de rolo Batem, abrir, espalhar;  Normal haver dois batedores de rolo;  Retirada de pequenos resíduos 50 a 55%; Resíduos totais de 10 a 40%. Fonte: Continental Eagle Corp., [19-]. Fonte: Lummus Corp., 2007.
  46. 46. Rolos côncavos Rolos redondos Barras quadradasDiscos Grelha de barras Fonte: Cotimes, 2007. Fonte: Cotimes do Brasil, 2010. Fonte: Continental Eagle Corp., [20-]. onte:CotimesdoBrasil,201.0
  47. 47. Extrator alimentador Utilizam força centrífuga; Remoção e extração de impurezas; Retiram mais de 50% de resíduos maiores Alimenta o descaroçador de forma contínua e uniforme. Fonte: Cotimes, 2007.
  48. 48. Descaroçador Separação da semente e das fibras; Ação de serras circulares e costelas; 90 serras 5 a 7 fard0s de 217 kg/h; 200 serras 30 fardos de 227kg/h; Harmonia e sincronismo demais sistemas; Cerne de eficiência; Limpeza com jatos de ar e "cata piolho".
  49. 49. Fonte: Continental Eagle Corp., [19-]. Fonte:Cotimes,2007. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
  50. 50. Limpadores de fibra Centrifugadores – jato de ar; Limpadores de serrilhas; - Extrair pequenas partículas aderidas; Fonte:ContinentalEagleCorp.,[19-]. Fonte: Continental G.C, [19-].
  51. 51. Condensador Por sucção chega ao condensador Tambor giratório (tela ou chapa), vedado lateralmente; Deposição da manta; Velocidade controlada; Uso de ventiladores de alto fluxo; Descarrega na bica.
  52. 52. Limpador de serrilhas Condensador de tambor de tela Rolos compressores Barra de alimentação dentro da Câmara de cilindro de serrilhas Dentes das serrilhas agarram a fibra Fonte: Continental Eagle Corp., [19-]. Fonte: Cotimes, 2007.
  53. 53. Bica Calha metálica que interliga o condensador ao calcador; Ângulo de 45° a 50° Umidificação Fonte: Cotimes, 2007.
  54. 54. Gestão de umidade da fibra  Resistência da fibra; Colheita em período de baixa umidade; Umidade de 3 a 5%; Insuficientes para o descaroçamento.
  55. 55. Algodão seco Geração de eletricidade estática Embuchamentos Perdas de comprimento comercial Difícil prensagem Produtividade menor Aumento de taxa de fibras curtas Custo alto Fonte: H.Santos, 2017.
  56. 56. Vantagens da umidificação Facilitar a prensagem e a redução do tempo; Aumentar o rendimento das fibras; Redução dos custos com embalagens; Redução do transporte por toneladas de fibras; Fiação; Aumentar o peso dos fardos; Custo alto?
  57. 57. Com um ganho de umidade de 2 pontos = 7,80R$ e um valor de fibra já classificada de 2,60R$ por quilo, o lucro adcional é de 10,40R$ por fardo de 200kg. Se numa safra tenh0 50.000 fardos, quanto será meu rendimento? R= 520.000 R$
  58. 58. Condensador umidificador Por aspersão Fonte: Cotimes, 2005. Fonte: Cotimes, 2006. Fonte: Lummus Corp., 2004.
  59. 59. Calcador Mecanismo que exerce pressão sobre a pluma; Na caixa de prensa; Sincronismo entre calcador e o empurrador. Fonte: Cotimes, 2006. Fonte:CotimesdoBrasil,2009.
  60. 60. Prensa hidráulica Responsável pela prensagem da fibra e da formação do fardo; Tamanho 20" a 41" (0,508m x 1,04m); Densidade universal de 448,56m³;  Motor de 100 cv, produção de 30 fardos/h. Fonte: Continental Eagle Corp., 2002. Fonte:ContinentalEagleCorp.,[19-].
  61. 61. Fardo - Características e normas Densidade universal 448,56kg/m³ (227kg); ao padrão internacional ISO 8115/1986. USDA 137 x 51 cm BRA 104 x 51 cm 220kg 200kg Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: NORMA ISO 8115/1986.
  62. 62. Aramação Os fardos são formados por alta compressão. Deve ser utilizado material de amarração de alta resistência para manter o fardo nas dimensões desejadas. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
  63. 63. Embalagem O objetivo da embalagem é proteger a fibra da contaminação e de vetores de fogo; Fonte: Cotimes do Brasil, 2011. Fonte: Cotimes do Brasil, 2011.
  64. 64. Fonte: http://www.busa.com.br
  65. 65. Obrigado! Hayron Santos hm_santos@outlook.com
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O beneficiamento do algodão é feito nas algodoeiras. Trata-se da etapa prévia para a sua industrialização e consiste na separação da fibra das sementes por processos mecânicos, com mínima depreciação das qualidades intrínsecas da fibra e a obtenção de um bom tipo de algodão, de maneira a atender às exigências da indústria têxtil e de fiação. Com muito critério é observado a chegada da matéria-prima na algodoeira, até sua saída, acompanhada durante todo o processo por vários mecanismos de medição de umidade o que facilita sua gestão e agrega valor comercial à fibra. O processo de beneficiamento é extremamente importante na cadeia produtiva do algodoeiro.

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