Розглянуто теоретичні й експериментальні дослідження технології одержання однотипної льняної трести за допомогою додаткової обробки перед розстиланням стрічок льняної соломи хімічними композиційними препаратами на основі фосфату сечовини та поверхнево-активних речовин.

Викладено недоліки підготовки шару льонотрести за існуючої технології виробництва довгого волокна льону. Розглянуто умови, які сприяють одержанню рівномірного шару. Описано фактори, які впливають на якість підготовки шару стебел.

Індекс рубрикатора НБУВ: М321.01

Рубрики:

Первинна обробка льону

Шифр НБУВ: Ж16407 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: М321.010.7-5-04

Рубрики:

М'яття і тіпання лляної трести

Шифр НБУВ: Ж16407 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Розглянуто питання зміни природи механічних дій на первинних етапах обробки льоносировини, які пов'язані з відмовою від класичної теорії тіпання та переходом на більш продуктивну технологію виділення костриці за допомогою барабанних тіпальних секцій.

Розглянуто особливості організації системи, яка містить технологічні процеси переробки льоносоломи з метою одержання високоякісного льоноволокна. Визначено напрямки та сформульовано методичні засади створення алгоритму технологічного процесу розстилу льняної соломи. Розроблено програму автоматизованого одержання льняної сировини на стелищі.

Наведено результати теоретичних і експериментальних досліджень зміни якості лляного волокна на певних стадіях технологічного процесу первинної обробки лляної сировини. Проведено кореляційний аналіз впливу біометричних характеристик даної соломи на вихід і міцність лубу, а також терміну розстилання соломи та режимів механічної обробки трести на вихід, міцність і лінійну густину лляного волокна. На підставі кореляційного аналізу для різних сортів льону-довгунця одержано залежності виходу лубу від довжини стебел соломи та міцності лубу від діаметра стебел, які дозволяють з імовірністю 93,7 % визначити відсотковий вміст лубу у соломі за довжиною стебел і з імовірністю 96,9 % спрогнозувати його міцність за показниками діаметра стебел. За результатами кореляційного аналізу установлено, що з трести з терміном приготування 20 діб і оптимальними показниками відокремлюваності у межах 6,5 - 7,0 од. є можливим одержання найбільш міцного волокна з показниками розривного навантаження 13,3 - 15,2 даН і з лінійною густиною 118 - 126 текс. На підставі аналізу кореляційних залежностей міцності та лінійної густини волокна від тиску пружин у парах м'яльних вальців визначено оптимальні режими обробки трести на м'яльних машинах. Впровадження результатів досліджень у виробництво дозволило підвищити якість трести від 0,75 до 1,5 номера. Економічний ефект за цього становить 225 грн. на 1 т сировини.

Дисертацію присвячено удосконаленню методик технологічної оцінки соломи льону та конопель. Теоретично й експериментально досліджено вплив способу приготування трести (тепловодне та росяне мочіння) на результати технологічної оцінки соломи льону-довгунцю. Розроблено алгоритми обчислення довірчих інтервалів комплексних показників якості волокна льону та конопель. Виведено нові емпіричні формули для визначення розрахункового відносного розривного навантаження та номера тіпаного волокна, одержаного під час виконання технологічної оцінки соломи льону. Створено наукову базу для вдосконалення та розробки методик технологічної оцінки соломи.

За результатами досліджень фізико-хімічного складу стебла льону та лляного волокна розроблено наукові засади технологічних процесів одержання модифікованого лляного волокна. Експерементально доведено функціональні залежності найважливіших фізико-механічних показників якості трести від умов проведення процесу розтилання лляної соломи. Доведено, що первинне формування прядильних властивостей лляного волокна відбувається на стадії приготування трести. На підставі аналізу плющення стебел трести як багатошарової конструкції, визначено характеристики фізико-механічних параметрів процесу плющення та встановлено оптимальні варіанти руйнування деревної частини стебел з метою збереження цілісності волокон. Розроблено технологію одержання високоякісних модифікованих лляних волокон, придатних для застосування в прядінні разом з іншими натуральними і хімічними волокнами.

Проаналізовано вплив концентрації консерванта, вологості, тривалості зберігання на якість трести. На підставі результатів експерименту виведено математичну модель зберігання лляної трести підвищеної вологості у випадку застосування сечовини. Розроблено та науково обгрунтовано удосконалену технологію зрошення та внесення консервантів на стебла льону. Запропоновано екологічно чисту технологію обробки трести потоком повітря, яка забезпечує збереження якості лляної сировини. Експериментально відпрацьовано та рекомендовано для виробництва оптимальні параметри процесу зберігання трести.

Проведено комплексні дослідження зміни морфологічної структури, фізико-механічних властивостей і хімічного складу лляного волокна у процесі цілеспрямованої модифікації, що починається з одержання трести та продовжується під час переробки відходів, одержаних внаслідок процедури тіпання. Розвинуто наукові засади теорії та технології одержання модифікованих волокон функціонального призначення. Теоретично обгрунтовано й експериментально доведено закономірності зміни властивостей волокна залежно від умов проведення процесу розстилу лляної соломи під дією композиційних хімічних препаратів на основі фосфату карбаміду та поверхнево-активних речовин. Установлено, що під дією композиційних хімічних препаратів відбувається підвищення ступеня розволокнення, зменшення вмісту інкрустуючих речовин у тіпаному льоноволокні та скорочення терміну розстилання лляної соломи. Розроблено науково обгрунтовану технологію одержання модифікованих волокон функціонального призначення, яка передбачає використання запропонованого фізико-хіміко-механічного способу модифікації лляного волокна на базі емульсування композиційними хімічними препаратами та диференціації процесу чесання. На підставі теоретичних положень фізико-хімії дисперсних систем і поверхневих явищ у полімерних системах, структури та динаміки міроемульсій установлено механізм дії композиційних хімічних препаратів під час модифікації лляного волокна за фізико-хіміко-механічного способу. Запропоновано новий метод визначення геометричних властивостей модифікованого лляного волокна, що базується на сучасних методах обробки цифрового зображення волокон у програмному середовищі MATLAB.

Вивчено основні закономірності фізико- та механіко-хімічних процесів у водоволоконних середовищах за їх електророзрядної обробки. Розроблено засади маловідходної ресурсоощадної технології глибокої переробки лляного волокна, що забезпечує його необхідні споживчі властивості. Установлено, що виниклий у робочому розчині за електричного розряду у режимі електророзрядної нелінійної об'ємної кавітації комплекс фізико-механічних чинників інтенсифікує просунення рідини у капіляри та пори льоноволокна, а активні радикали, генеровані електророзрядною кавітацією, активують процеси деінкрустації льоноволокна. Винайдено оптимальні енергетичні режими електророзрядної обробки льоноволокна, взаєморозміщення льоносировини, електродної системи та розрядного проміжку. Виявлено значне зниження часу обробки волокна та теплових витрат процесу, а також зменшення концентрації хімічних реактивів за високої якості одержуваного волокна, високого рівня екологічності процесу та маловідходності обробки льоноволокна електророзрядним способом. Показано можливість інтенсифікації технології вибілювання лляної вати завдяки виникненню синергідного ефекту за сумісного використання електророзрядної обробки та хімреагентів у технології виготовлення вати з даного волокна.

Розроблено процес виділення довгого волокна льону із застосуванням дій низькошвидкісного ковзкого згину нерухомих вузлів протягування в поєднанні із скребковими барабанами з голчастими гарнітурами на початковому етапі при поступовому збільшенні швидкостей ковзання матеріалу по крайках та високошвидкісних дій тіпальних барабанів на завершальному етапі механічної обробки. Відсоток промину трести льону з різними фізико-механічними властивостями перед завершальною її обробкою тіпанням підвищується до 60 - 75%. Вихід довгого волокна із застосуванням поєднання дій низькошвидкісного та високошвидкісного ковзкого згину підвищується на 1,6% (абсолютних) у порівнянні з традиційним способом його виділення.

Розроблений процес виділення довгого волокна льону із застосуванням дій низькошвидкісного сковзкого згину нерухомих вузлів протягування в поєднанні з скребковими барабанами з голчатими гарнітурами на початковому етапі при поступовому збільшенні швидкостей сковзання матеріалу по крайкам та високошвидкісних дій тіпальних барабанів на завершальному етапі механічної обробки. Відсоток промину трести льону з різними фізико-механічними властивостями перед завершальною її обробкою тіпанням підвищується до 60-75. Вихід довгого волокна із застосуванням поєднання дій низькошвидкісного та високошвидкісного сковзкого згину підвищується на 1,6% (абсолютних) у порівнянні з традиційним способом його виділення.

Вперше запропоновано застосовувати замість існуючого куделеприготувального агрегату для одержання короткого волокна підвищеної якості з відходів тіпання льону експериментальну установку, до складу якої входять нові механізми: живильник-потоншувач, м'яльна машина з дрібнорифленими вальцями та паралелізатор. Розроблено теоретичні засади оптимізації параметрів обробки відходів тіпання та конструкції робочих органів експериментальної технологічної лінії, що забезпечує зменшення енерго- та матеріалоємності обладнання та підвищення якості короткого волокна. На базі методів математичної статистики та математичного планування визначено оптимальні параметри процесу паралелізації волокна під час обробки їх в паралелізаційному механізмі експериментальної установки.

Запропоновано технологію одержання трести із соломи льону олійного із застосуванням штучного зволоження, яка дозволяє скоротити термін розстилу за кліматичних умов півдня України до п'яти діб, що у чотири рази швидше у порівнянні з традиційною технологією розстилу льону-довгунцю. Розроблено рекомендації щодо удосконалення технологічного процесу одержання трести розстиланням соломи за рахунок дворазового штучного зволоження на добу. У результаті застосування запропонованої технології за оптимальних параметрів вологості одержують тресту, показники відокремлюваності якої становлять: для сорту Південна ніч - 6,8 од., Айсберг - 7,1 од., Дебют - 6,9 од. Зазначено, що з цієї трести одержують лляне волокно з високими показниками якості, що відповідають вимогам державних стандартів. Визначено, що економічний ефект від одержання трести за розробленою технологією становить 2951,75 грн. на тонну трести льону олійного, що на 1767,34 грн./т більше, ніж у разі одержання лубу.

Теоретично обгрунтовано та експериментально підтверджено позитивний вплив нових хімічних композиційних препаратів на основі фосфату сечовини та поверхнево-активних речовин на біохімічний процес перетворення лляної соломи в тресту. Визначено склад хімічних композиційних препаратів, набільш придатних для одержання однотипної трести в процесі розстилання лляної соломи. Установлено залежності фізико-механічних параметрів трести від терміну її розстилу за умов обробки різними хімічними композиційними препаратами, визначено межові параметри терміну розстилу. На базі одержаних результатів запропоновано технологію одержання однотипної трести розстиланням лляної соломи з застосуванням нових хімічних препаратів.

Дисертацію присвячено вивченню ефективності збирання льону-довгунцю 2-ма, 3-ма і 4-ма секціями комбайна, а також впливу обробки стрічок 2%-м розчином вуглеамонійних солей на прискорення процесу приготування трести, збереженя вихідної кількості та якості сировини, підвищення виходу трести та волокна, їх урожайності та якості продукції.

Розроблено спосіб тіпання з використанням вібраційних дій на сирець льону, який передбачає інтенсифікацію процесу обробки довгого волокна. На підставі результатів теоретичних досліджень визначено характер накладання поперечних коливань у шарі сирцю під дією вібрації, що сприяє інтенсифікації обробки лляного сирцю у процесі тіпання. Установлено фактори, які сприяють підвищенню виходу та зменшують його закостриченість під час тіпання з використанням вібраційних дій у порівнянні з традиційною технологією тіпання, а саме: частоту й амплітуду вібрації, термін обробки, товщину шару оброблюваного матеріалу. На базі методів математичної статистики та математичного планування визначено оптимальні параметри процесу обробки сирцю у процесі тіпання, який передбачає використання дії вібрацій.

Досліджено особливості приготування лляної трести способом штучного зрошення. Проаналізовано явище самонагрівання вологої лляної соломи. Виведено рівняння теплового балансу процесу самонагрівання. Розроблено математичну модель процесу передачі тепла. Шляхом періодичного вентилювання сировини анаеробною парогазовою сумішшю забезпечили відповідні умови проведення процесу. Встановлено можливість отримання трести з рівномірними показниками якості всієї маси сировини. Доведено, що економічний ефект від застосування даного способу приготування трести становить 21,4 грн на одну тонну лляної соломи.