LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів


Головна Легка промисловість → Наукові основи технологічних процесів одержання модифікованого лляного волокна

древесины. Доказано, что различие физико-механических свойств слоев такой конструкции способствует различному их поведению при механической обработке.

На основании теоретических и экспериментальных исследований определено, что процесс плющения стеблей льняной тресты происходит в несколько этапов, каждый из которых характеризуется качественными изменениями структуры. Показано, что возникновение локальных ячеек разрушения – субмикротрещин в нагруженных участках стебля в начале процесса сопровождается ростом числа таких трещин, а не их размеров. Когда количество субмикротрещин достигает критического значения, они начинают сливаться и образуют магистральную трещину, которая и приводит к разрушению конструкции технического волокна и распад его на несколько элементарных. С учетом химического состава и физико-механического строения стебля тресты льна впервые предложена модель многослойного цилиндра для механического выделения льняного волокна в процессе плющения. Предложено рассматривать процесс механического разрушения льняного сырья на стадии плющения как трехфазный:

1) пластическая деформация, которая способствует вытягиванию волокон;

2) деформация структуры за счет упругой и высокоэластичной составляющей стеблей, вследствие чего происходит разрушение древесной части;

3) необратимые деформации и разрушение внутренних связей волокнистой части стебля.

Установлено, что при отсутствии достаточно высокой прочности связи между слоями, последние могут при растяжении работать самостоятельно и разрушаться отдельно, причем это касается как однородных, так и неоднородных слоев льняного стебля. При значительных деформациях, которым подвергается волокно, происходит его послойное разрушение. Релаксационные процессы усадки волокна и древесины происходят с разной скоростью. В участках с меньшей нагрузкой релаксация происходит быстрее, вследствие этого возникает различие в усадке длины между соседними слоями. Внешне усадка проявляется в виде своеобразных морщин на поверхности материала.

Установлено, что прочность структуры стебля льна зависит от толщины его внешнего слоя. Достаточно толстый внешний слой тресты льна, где находятся лубяные волокна, имеет более высокий показатель прочности не только по сравнению с тонким слоем, но и с волокнами, где отсутствует такой слой. Показано, что сохраняется качественное соотношение для внутренних и внешних слоев: разрывная нагрузка и разрывное удлинение внешних слоев больше, чем у внутренних.

Рассмотрены разновидности разрушения и разделения текстильного сырья и предложено для производства модифицированных льняных волокон применять способы разрушения лубяных растений с использованием небольших скоростей: отделение волокна от древесины, сдвиг при плющении и изгибе-изломе. Кинематика таких процессов определена, известны направления движения волокнистого материала и костры. Для определения условий разрушения составлены системы уравнений сил, а для их решения установлены жесткость материала, удельная прочность материала и некоторые другие показатели.

Показано, что отделение волокна от древесины стебля льна должно происходить под некоторым углом по отношению к оси стебля. Для отрыва волокна необходимо приложить минимальное усилие, при условии направления силы под углом, близким к 90. Установлено, что разрывная нагрузка льняного волокна больше показателя удельного сопротивления сцепления волокна с древесиной в 100-200 раз, поэтому отделение волокна от древесины является безопасным для сохранения качества льняных волокон.

Установлено, что отделение волокна от древесины при плющении зависит от угла обхвата стеблей валком, а сила нагрузки валка на слой стеблей, необходимая для сдвигания волокон, зависит от размеров плющильного валка и напряжения в камбиальном слое стебля.

Показано, что жесткость стеблей тресты льна определяется ее диаметром. Сделан вывод, что диаметр стеблей при плющении является основной характеристикой сырья при разработке технологических режимов модификации льняного волокна.

Разработана методология создания технологий модификации льняных волокон. Физико-механические основы разрушения и разделения компонентов структуры тресты льна позволяют создавать ресурсосберегающие технологии с планируемыми свойствами готовой продукции.

Ключевые слова: треста, расстил, льняная солома, физико-механические свойства, короткое льняное волокно, расщепление, лубяное волокно.

Annotation

Valko N.I. Scientific fundamentals of technological processes of manufacuring modified flax fibers.–Manuscript.

The dissertation for the Doctor of Technical Sciences degree on speciality 05.18.03 – primary processing and storage of vegetation products. – Kherson State Technical University, Kherson, 2002.

Complex examinations of a physicochemical composition of flax stalk and linen fibers at the different stages of primary processing have been carried out. From the position of mechanics, the scientific fundamentals of technological processes of manufacturing modified flax fibers have been developed. They have enabled to find new technical solutions in technology of primary flax processing. Functional dependencies of major physical-mechanical indices of trusts quality on the terms of the flax straw dew-retting process have been theoretically deduced and experimentally demonstrated. It's been proved that the primary shaping of the flax fiber spinning properties takes place at the stage of flax stock. Through installation of the required duration of the dew-retting process it is possible to achieve advisable strength and cleavage fibers from the wood during dew-retting.

The analysis of squeezing process of flax trusts stocks as a multi-layer construction has been conducted. Representations designed, of physical-mechanical parameters of squeezing process are found. The optimal parameters of destruction of the flax stocks wooden part are defined, with the wholeness of fibers. There has been studied the phenomenon of low-quality wastes handling as the factor defining final eduction of non-fibrous admixtures. It's been found that the sizes of a handling field of modern handling machines are not sufficient for the increase of their clearing intensity. Construction of a handling unit, deprived of the drawbacks pertaining to modern linen machines, has been designed.

The methodology for creating technologies of manufacturing modified flax fibers with the advisable properties has been developed.

Basic words: flax stock, dew-retting, flax straw, physical and mechanical properties, short flax fiber, cleavage, bast fiber.