Máquina Egrenier

Early Cotton Gin no Museu Eli Whitney em Hamden, Connecticut
Várias máquinas de descaroçamento em uma fábrica em Tashkent por volta de 1910, fotografia de Sergei Michailowitsch Prokudin-Gorski

O gin (Inglês descaroçador de algodão , também alemão gin ) é uma máquina de descaroçamento , descaroçamento ou Ginnen de algodão , d. H. para separar as fibras de algodão dos grãos. Descaroçamento geralmente ocorre imediatamente após a colheita , e os subprodutos produtos produzidos são de algodão fibras , sementes de algodão e linters pressionado em fardos . Existem dois tipos de máquinas usadas hoje, com a máquina egrenizadora dente de serra sendo usada com muito mais frequência.

Historicamente, o descaroçamento era um processo tão complexo que o algodão de fibra natural só era processado em grandes quantidades onde se conheciam ferramentas e máquinas simples que tornavam o trabalho mais fácil. O Sul da Ásia foi um centro desse desenvolvimento . No final do século 18, a máquina de dente de serra foi desenvolvida nos Estados Unidos , o que representou um avanço significativo e tornou o cultivo do algodão um importante fator econômico por lá. Desde o final do século 19, o algodão tem se industrializado cada vez mais em suas próprias fábricas .

processar

Algodão cru colhido manualmente no Benin

O descaroçamento ocorre nas regiões de cultivo após a colheita. Dependendo do grau de contaminação do algodão em rama colhido, em caroço ou em caroço, ele deve primeiro ser retirado de partes da planta.

Ao descaroçar, as fibras longas (fiapos) são arrancadas das sementes. Fibras muito curtas, chamadas linters ou lã moída, permanecem na semente. Uma cápsula com cerca de 4 g de algodão caroço deixa 1,5 g de fibras após o descaroçamento.

A lã de base é removida das sementes com as chamadas máquinas de lintering, lintergins ou máquinas de desparafinação. É usado principalmente para a produção de papel , como feltro ou material de enchimento. O óleo ou as gorduras de caroço de algodão para a fabricação de sabões ou velas são obtidos a partir do caroço de algodão, que é obtido como subproduto . O bolo de prensagem pode ser processado em forragem ou fertilizante.

Máquinas de descaroçar

Existem dois tipos diferentes de gins:

  • a máquina de dente de serra egrenier (Saw-Gin)
  • a máquina de descaroçamento.

A máquina de dente de serra funciona de forma mais econômica do que a máquina de rolo devido à sua mecanização e automação avançadas . Até 8.000 kg por hora e sistema, principalmente algodão curto e médio, são processados, mas as fibras são fortemente tensionadas com este mecanismo, de modo que há danos à fibra e maiores níveis de poeira e fibras curtas. A máquina de rolo mais delicado é usada para algodão particularmente de fibra longa . No entanto, a produtividade é de apenas 500 a 1000 kg por hora e sistema.

Os sistemas de descaroçamento ou egrening para algodão são chamados de descaroçador de algodão em inglês . A palavra gin não tem relação com a bebida gin , mas vem do antigo Oriente Inglês palavra gin 'dispositivo, armadilha', uma forma abreviada do originalmente francês antigo engin '(guerra) máquina, dispositivo, invenção'. Tem sido usado no inglês americano em associação com o descaroçamento de algodão desde o final do século XVIII.

história

O algodão é cultivado nos trópicos desde o Neolítico , tanto como fibra natural quanto como fruta oleaginosa . Apenas na espécie Gossypium barbadense do Novo Mundo , que era nativa da América do Sul e se espalhava no Caribe , as fibras de algodão eram facilmente separadas das sementes à mão. O povo da América do Sul criou a espécie de modo que as sementes crescessem juntas e se descascassem facilmente.

Gim single roller

Mulher na Índia passa o algodão com um rolo de ferro, desenho de 1836

Fora da América do Sul, as pessoas inventaram ferramentas simples para descaroçar. Esses primeiros gins consistiam em um cilindro manual de ferro (mais tarde operado também com os pés) e uma base plana, semelhante a uma pedra de moinho . A representação mais antiga conhecida dessa técnica é uma pintura do século V nas cavernas indianas de Ajanta . As ferramentas eram conhecidas na Ásia em torno do Yangtze e do Indo , na África no Níger e no sudoeste pré - colonial dos Estados Unidos . No entanto, o processo era tão complexo que o algodão desempenhava apenas um papel secundário como fibra têxtil .

Máquinas manuais de rolos (churka e gim rolo)

Melhores técnicas de descaroçamento foram inventadas na Índia e na China . Os primeiros rolos giratórios eram máquinas simples , com dois rolos de madeira ou de ferro em contra-rotação, acionados manualmente. Uma variante dessa máquina de rolo, a churka indiana (também charkha ou belna ) com engrenagem helicoidal , espalhou-se da Índia ao Levante e ao sudeste da Ásia . Na China, dois outros tipos de máquinas de rolos tornaram-se populares. Com o tempo, o acionamento e o tipo de roletes foram aprimorados. Outro aparelho limpava o algodão descaroçado com a ajuda de um fio tensionado que era colocado em movimento e jogado fora as impurezas.

Acredita-se que a máquina de rolo era cinco vezes mais eficiente do que o rolo manual e que a maior parte do algodão era descaroçada dessa forma já na Idade Média . A churka também é usada nas plantações dos estados do sul dos Estados Unidos desde meados do século 18, adaptada para uso lá e chamada de roller gin. Os sistemas maiores eram movidos por animais ou água .

Invenção do descaroçador de algodão moderno (descaroçador de serra)

Após a Guerra da Independência Americana , os EUA tornaram-se amplamente independentes das importações de têxteis da Inglaterra. Ao mesmo tempo, a demanda global por algodão cresceu devido à disseminação das máquinas de fiar . O algodão das terras altas ( Gossypium hirsutum ) , que prosperou melhor nos estados do sul, teve que ser descaroçado com grandes despesas.

Patente de Whitney para o Cotton Gin datada de 14 de março de 1794

A fim de aumentar significativamente a quantidade de algodão descaroçado, as primeiras ideias para o uso de máquinas de egrenização dentada surgiram na década de 1780. Os chamados Caveats of Invention foram emitidos pelo Departamento de Guerra, uma vez que não havia escritório de patentes nos EUA naquela época. O inventor tinha uma proteção de 5 anos para sua invenção. Hogden Holmes também aproveitou esta oportunidade para seu trabalho em um moedor de dente de serra, que começou em 1787 e para o qual recebeu uma reserva de invenção em 14 de março de 1789. No entanto, ele não havia pedido a patente até então, de modo que Eli Whitney conseguiu obter a patente de sua invenção de uma máquina Egrenier, que apresentou em 1793, em 14 de março de 1794, em 14 de março de 1794, exatamente em o dia em que expirou a reserva de invenções de Holmes. Holmes posteriormente registrou sua invenção no escritório de patentes, que lhe foi concedida em 12 de maio de 1796 sob a patente norte-americana X115. Portanto, a invenção é frequentemente atribuída a Whitney, que estava então trabalhando na plantação de Catharine Littlefield Greene, a plantação de Mulberry Grove (agora em Port Wentworth, no condado de Chatham ). Também é controverso o papel que Greene teve em sua invenção. Diz-se que ela financiou o trabalho de Whitney. Matilda Joslyn Gage escreveu em 1883 que Greene também sugeriu o uso de arame em vez dos dentes de madeira inadequados.

Whitney e seu parceiro de negócios Phineas Miller queriam vender os gins nas plantações e cobrar uma taxa por usá-los. Como a máquina era relativamente simples mecanicamente, muitos começaram a construir eles próprios máquinas semelhantes. Whitney e Miller não podiam se defender disso e, portanto, não lucraram muito com a invenção. Greene até vendeu sua plantação para financiar o litígio de patentes. Além disso, a máquina de Holmes tinha a vantagem de poder funcionar continuamente, ao passo que, com a invenção de Whitney, as sementes tinham de ser removidas no meio.

Desenho básico de máquinas de egrenização com dente de serra simples

A máquina egrenizadora dente de serra consiste em uma combinação de uma grelha e pequenos ganchos de arame ou lâminas de serra circular que puxam as fibras de algodão através das estreitas aberturas da grelha enquanto as sementes permanecem para trás. As escovas removem continuamente as fibras de algodão soltas para evitar o entupimento. Os gins de algodão pequenos eram movidos à mão, enquanto os maiores eram movidos a cavalos ou água.

Foi somente com a invenção da máquina Egrenier que o cultivo de algodão se tornou realmente lucrativo no sul dos Estados Unidos e incentivou o uso de escravos . Isso, por sua vez, resultou em uma enorme expansão da área de cultivo e tornou o algodão um dos mais importantes produtos de exportação dos EUA. A economia escravista nos estados do sul, caracterizada pela produção agrícola , colocou-os cada vez mais em conflito com os estados industriais do norte no decorrer do século 19 e, por fim, levou à Guerra Civil Americana .

Desenvolvimento adicional da máquina de dente de serra

As primeiras fábricas que construíram gins com sucesso foram construídas por volta de 1820 . A funcionalidade das máquinas foi continuamente desenvolvida. Passos importantes incluíram a invenção da primeira unidade de alimentação mecânica em 1834 e a expansão das prensas de enfardamento a partir de 1840. Os avanços posteriores envolveram principalmente o pré-tratamento: dispositivos de secagem e limpeza para o algodão em caroço foram estabelecidos nos EUA em meados do século XX. especialmente depois que a colheita manual foi substituída por colhedoras de algodão , onde o algodão cru estava mais contaminado.

Desenvolvimento adicional da máquina de rolo

Desenho de patente da máquina de rolos de McCarthy

Mesmo depois da invenção do descaroçador de serra, o algodão descontínuo extralongo continuou a ser egrenizado com os churkas e seus desenvolvimentos posteriores. Em 1840, Fones McCarthy inventou um descaroçador de rolos mais eficiente que também era bom para o algodão de fibra longa. A máquina MacCarthy funciona com um rolo coberto com couro granulado e duas facas. O algodão cru é pressionado contra o rolo, as sementes deslizam sob a faca superior do rolo. As fibras são então cortadas da semente com lâminas inferiores móveis. A máquina de rolo egrenier foi posteriormente desenvolvida, especialmente na Inglaterra, e usada nas colônias britânicas , por volta de 1857 no Egito . Por volta de 1960, um moedor de rolo com facas giratórias foi desenvolvido nos Estados Unidos e se estabeleceu lá.

Plantas de descaroçamento

Gin House alimentado por animais de tração de The American Cyclopædia , 1879 (disponível no Wikisource)

Em primeiro lugar, toda plantação de algodão operava uma unidade de descaroçamento e prensagem. Em seguida, passaram a centralizar as usinas e operá-las com energia a vapor . Nos Estados Unidos, esse processo teve início após a Guerra Civil e o fim da escravidão. Em meados da década de 1880, Robert S. Munger desenvolveu ainda mais os sistemas de descaroçamento para a fabricação de gim de sistema com vários gins ( carrinhos de gim ingleses ). Com o carregamento automático das máquinas e uma prensa de enfardamento, o descaroçamento pré-industrial ficou finalmente desatualizado.

Em descaroçamento moderno ou Egrenierfabriken ( ginnery ou moinho de descaroçamento ) geralmente várias talhas ficam lado a lado, que são alimentados por intermédio de condutas de ar ou de outros sistemas de transporte. Um abridor pode ser usado para a pré-limpeza. Para o transporte posterior , o algodão descaroçado é prensado em fardos , preso com tiras e embrulhado em tecido ou plástico.

Fábrica de descaroçamento na Collier's New Encyclopedia , 1921 (disponível no Wikisource) : a - Entrega de algodão em bruto b - Linha de sucção c - Gins d - Enfardadeira e - Fardos de algodão

Links da web

Commons : Cotton gins  - coleção de imagens, vídeos e arquivos de áudio
Wikcionário: Egreniermaschine  - explicações dos significados, origens das palavras, sinônimos, traduções

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