Development and performance evaluation of a small scale kenaf fibre spinning and reeling machine

• Autorzy: Adekunle Atta , Oseni Owolarafe

Identyfikatory

DOI

10.2478/agriceng-2023-0012

Warianty tytułu

PL

Rozwój i ocena wydajności motarki i przędzarki do włókna ketmii konopiowatej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

A developed small scale kenaf spinning and reeling machine was evaluated in this study. The machine uses the principle of the ring spinning technique to produce spun kenaf-yarn (single or double-ply). The machine component includes two 0.5 kW electric motors positioned on a 640×433×10 mm mild steel frame (with speeds of the electric motors controlled by 0.5 kW variable frequency drives), twisting spindle, inlet frustum, feed roller shaft, reeling and spinning shafts, bearings, and a bevel gear. The machine was evaluated using different spinning speeds (90, 100 and 110 rpm), reeling speeds (60, 70 and 80 rpm) and a kenaf sample (Ifeken DI 400). At the spinning and reeling speeds combination of 90 and 80 rev•min-1 , the developed machine was able to produce a continuous length of kenaf yarn twisted at 95.5 turns per minute with a production speed of 0.94 m•min-1 at the highest efficiency (88.9%) of the machine. The level of twist of the spun yarn spun provides information on the required twist level for kenaf fibre as deviation from this value was discovered to cause deformation on the spun yarn. This machine was able to reduce the drudgery involved in the production of spun kenaf-yarn and the technology is expected to positively influence kenaf’s growth and utilization in Nigeria.

PL

Niniejsza praca przedstawia ocenę małej motarki i przędzarki do włókna kenafu. Urządzenie to wykorzystuje zasadę techniki przędzenia obrączkowego w celu wyprodukowania przędzy kenaf (jedno lub dwuwarstwowej). W skład maszyny wchodzą dwa silniki elektryczne 0.5 kW zamontowane na stalowej ramie 640x433x10mm (o prędkości silników kontrolowanej przez napęd 0.5 kW o zmiennej częstotliwości), wrzeciono, wlot, wałek podający, wałki przędzące, łożyska, przekładnie stożkowe. Maszynę oceniono przy zastosowaniu rożnych prędkości motkowania (90, 100 oraz 110 rpm), przędzenia (60, 70 oraz 80 obr•min-1 ) oraz próbki kenafu (Ifeken DI 400). Przy prędkościach motkowania i przędzenia 90 i 80 obr•min-1 , opracowana maszyna mogła wyprodukować ciągłą długość przędzy kenaf skręconej przy 95,5 obrotach na minutę przy prędkości produkcji 0,94 m•min-1 przy najwyższej wydajności (88,9%) maszyny. Poziom skręcenia przędzy podaje informację o wymaganym poziomie skręcenia dla włókna kenafu, ponieważ odkryto, że odchylenie od tej wartości powoduje deformację przędzy. To urządzenie było w stanie zmniejszyć trudności w produkcji przędzy kenaf i oczekuje się, że technologia pozytywnie wpłynie na wzrost kenafu i jego użytkowanie w Nigerii.

Słowa kluczowe

EN

kenaf; kenaf fibre; spinner; spinning technology; spinning; reeling machine

PL

kenaf; włókno kenafu; motarka; technologia motkowania; urządzenie motkujące; urządzenie przędzące

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
• Czasopismo: Agricultural Engineering
• Rocznik: 2023
• Tom: Vol. 27, No. 1
• Strony: 163--172
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Adekunle Atta

• Kenaf and Jute Improvement Programme, Institute of Agricultural Research and Training, Obafemi Awolowo University, Moor Plantation, Ibadan, Oyo State. Nigeria

• https://orcid.org/0009-0004-4079-5255

autor

Oseni Owolarafe

• Department of Agricultural and Environmental Engineering, Faculty of Technology, Obafemi Awolowo University, Osun State, Nigeria

• https://orcid.org/0000-0002-6748-8704

Bibliografia

• Atta, A.T., Owolarafe, O.K., Omotosho, O.A., Adeniyan, O.N., Adetunmbi, J.O., Olanipekun, S.O. & Falana, O.B. (2021). Comparative Studies on the Mechanical Properties of Some Selected Foreign and Indigenous Varieties of Kenaf. Nigerian Research Journal of Engineering and Environmental Sciences, 6(1), 135-141.
• Ayadi, R., Hanana, M., Mzid, R., Hamrouni, L., Khouja, M.I. & Hanachi, A.S. (2016). Hibiscus cannabinus L - (Kenaf): A Review Paper. Journal of Natural Fibers, 14(4), 466-484.
• Carl, A.L. (2003). Fundamentals of Spun Yarn Technology. Boca Raton: CRC Press LLC.
• Chalachew, S. (2014). Design of Cotton Machine for Middle Textile Industries. Master’s thesis of Addis Ababa University.
• Cheng, Z., Bao, R.L., Sameshima, K., Fu, D.X. & Chen, J.K. (2004). Identification and genetic relationship of kenaf germplasm revealed by AFLP analysis. Genetic Resource Crop Evolution, 51, 393-401.
• Falana, O., Aluko, O., Adetan, D. & Osunbitan, J. (2019). The physical properties and strength characteristics of kenaf plants. Research in Agricultural Engineering, 65, 131-136.
• Falasca, S.L., Ulberich, A.C. & Pitta-Alvarez. S. (2014). Possibilities of growing kenaf (Hibiscus cannabinus L.) in Argentina as biomass feedstock under dry sub-humid and semi-arid climate conditions. Biomass Bioenergy, 64,70-80.
• FAO. (2008). FAOSTAT agricultural data. Retrieved November 20, 2022, http://faostat.fao.org/site/408/default.aspx.
• Hosne, A.B. (2011). Effect of Vibration on the twisting rate of Ring Spinning for the Production of Yarn. PhD Thesis of Bangladesh University of Engineering and Technology.
• Ogunwusi, A.A. (2003) The Challenges of Industrial Production and Processing of Kenaf in Nigeria. Nigeria Journal of Forestry, 33(1),18-26.
• Olasoji, J.O., Aluko O.A., Agbaje G.O., Adeniyan O.N., Kareem K.O. & Olanipekun S.O. (2014) Studies of Seed Potential on some selected Kenaf (Hibiscus cannabinus) genotypes. Academic Journals. 1324: 2420-2424.
• Oloruntoba, K. & Jolaoso, M.A. (2017). A Monograph on Production and Processing of Kenaf in Nigeria. London: LAP Lambert Academic Publishing.
• Webber, C.L. and Bledsoe, V. K. (2002) Kenaf yield components and plant composition. In Trends in new crops and new uses, eds. J. Janick, and A Whipkey, 348-357. Alenadria, VA: ASHS Press.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).