LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розвиток теорії і технології одержання модифікованих лляних волокон функціонального призначення

0102U0055291, замовник – Міністерство освіти і науки України, дата реєстрації – 30.10.2001 р., протокол № 2, за проектом 05.06.02/000042 (5.6.12Б) договору № ДП /330-2003 від 25.07.2003 р. за темою: "Нові ресурсозберігаючі технології поглибленої переробки конопель в південному регіоні з метою одержання целюлозних напівфабрикатів", затвердженою рішенням експертної ради Міністерства освіти і науки України № 197 від 01.04.2003 р., за темою: "Ресурсозберігаючі та енергозберігаючі технології комплексної переробки луб'яних культур", номер державної реєстрації 0107U006817 від 24.07.2007 р. та за проектом NФ 25.4/147 договору NФ 25/570-2007 від 03.09.2007 р. за темою: "Наукова концепція ресурсозберігаючих технологій одержання целюлозовмісних і біологічно активних матеріалів та альтернативного палива з луб'яних культур", номер державної реєстрації 0107U006784, замовник – Міністерство освіти і науки України.

Особистий внесок автора полягає у формулюванні гіпотези про можливі сит отримання лляних волокон з новими властивостями за рахунок застосування композиційних хімічних препаратів у процесі розстилу лляної соломи та емульсування короткого волокна, встановленні механізму дії композицій хімічних препаратів на основі фосфату карбаміду та поверхнево-активних речовин на структурні й хімічні зміни лляного волокна та розробці науково обґрунтованої технології отримання модифікованих волокон функціонального призначення з використанням фізико-хіміко-механічної дії на оброблювану сировину.

Мета і завдання дослідження. Метою дослідження є одержання модифікованих лляних волокон відповідного функціонального призначення шляхом розволокнення луб'яних пучків композиційними хімічними препаратами в процесі розстилу лляної соломи та емульсування короткого лляного волокна. Для розв'язання цієї важливої науково-практичної проблеми необхідно:

– теоретично обґрунтувати наукову гіпотезу одержання модифікованих волокон з визначеним ступенем елементаризації, який обумовлює їх різне функціональне призначення;

– запропонувати механізм руйнування зв'язків між елементарними волокнами в процесі розстилу лляної соломи та емульсування перед механічною обробкою під дією композиційних хімічних препаратів;

– експериментально підтвердити теоретичні залежності зміни морфологічної структури та хімічного складу лляного волокна під дією хімічних композицій;

– розробити науково обґрунтовану технологію одержання модифікованого лляного волокна з різним ступенем елементаризації фізико-хіміко-механічним способом;

– встановити структурні та фізико-механічні критерії, за якими будуть визначати галузі використання модифікованих лляних волокон та здійснити техніко-економічну оцінку запропонованого фізико-хіміко-механічного способу модифікації;

– розробити нові оптичні методи оцінки геометричних параметрів модифікованого лляного волокна на основі сучасної комп'ютерної техніки.

Об'єкт дослідження – процес модифікації лляних волокон.

Предмет дослідження – модифіковане лляне волокно, одержане за різними технологіями.

Методи дослідження. Методологічною основою дисертаційної роботи є новітні методи досліджень із застосуванням ЕОМ у галузі первинної переробки сировини, технології текстильних матеріалів, текстильного матеріалознавства, загальної та колоїдної хімії.

Завдання, поставлені в роботі, вирішувалися за допомогою сучасних методів теоретичних і експериментальних досліджень:

– визначення змін морфологічної структури лляного волокна у різних способах первинної обробки проводили методом світлової мікроскопії із застосуванням обробки результатів на ЕОМ;

– вплив композиційних хімічних препаратів на хімічний склад лляного волокна на різних стадіях первинної переробки здійснювали аналітичними методами кількісного аналізу та УФ-спектроскопії;

– мікробіологічні дослідження видового складу мікроорганізмів під час розстилу проводили методом граничних розведень;

– розробку оптичного методу визначення геометричних властивостей модифікованого лляного волокна здійснювали методом комп'ютерного моделювання у програмному середовищі MATLAB 7.0;

– аналіз впливу способу одержання трести розстилом здійснювали аналітичними методами з використанням факторного планування експерименту та прикладної програми SТATISTICA 6.0;

– оцінку якості лляної трести й одержуваного волокна проводили за допомогою загальноприйнятих методик відповідно до ДСТУ 4149:2003 "Треста лляна. Технічні умови" і ДСТУ 4015-2001 "Лен трепаный. Технические условия";

– порівняльний аналіз якості модифікованого лляного волокна, отриманого різними способами, здійснювали згідно з технічними умовами ТУ.У.05495816.005 – 2000 "Котонізоване льоноволокно. Технічні умови" та ТУ 17 У 00306710.079 – 2000 "Котонин из короткого льняного волокна. Технические условия";

– результати експериментальних досліджень обробляли із застосуванням методів математичної статистики за допомогою прикладних програм SТATISTICA 6.0, MathCAD-2000, Maple 6.5, Curve Expert 1.3 та Microsoft Excel (offiсе XP).

Наукова новизна одержаних результатів:

– теоретично обґрунтовано нову гіпотезу одержання лляного волокна, яка базується на розволокненні технічних комплексів волокон за рахунок зміни морфологічної структури та хімічного складу лляного волокна під дією нових композицій хімічних препаратів у процесі розстилу та механічної обробки;

– вперше запропоновано з метою інтенсифікації процесу видалення пектинових речовин і лігніну з технічних комплексів луб'яних волокон застосовувати під час розстилу композиційні хімічні препарати, дія яких полягає у прискоренні руйнування зв'язків елементарних волокон з інкрустами;

– запропоновано і теоретично обґрунтовано механізм інтенсифікуючої дії композиційних хімічних препаратів, який базується на гідротропних та солюбілізуючих властивостях компонентів, що входять до складу хімічних композицій;

– вперше запропоновано під час модифікації короткого лляного волокна здійснювати попереднє емульсування композиційними хімічними препаратами, ефективність якого теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено;

– розроблено методологію визначення геометричних параметрів модифікованого лляного волокна на основі обробки цифрового зображення волокон у програмному середовищі МАТLAВ;

– запропоновано нові критерії оцінки структурних параметрів лляних волокон: середня кількість елементарних волокон у пучку на поперечному мікрозрізі волокна (ісер.) та коефіцієнт розволокнення (Ср), необхідні для встановлення функціонального призначення лляних волокон;

– вперше розроблено класифікацію модифікованих лляних волокон за функціональним призначенням на основі кількісних характеристик морфологічної структури та геометричних параметрів волокон.

Практичне значення одержаних результатів. Поставлені в роботі наукові завдання вирішено та