LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка основ ресурсозберігаючої технології глибокої переробки льоноволокна із застосуванням електророзрядної нелінійної об'ємної кавітації

для одержання лляной вати.

Об'єкт дослідження – процес деінкрустації льоноволокна.

Предмет дослідження – льоноволокна, оброблені в електророзрядний спосіб.

Методи досліджень. При вирішенні поставлених задач використовували наступні теоретичні та експериментальні методи:

  • дослідження електророзрядної нелінійної, об'ємної кавітації з використанням методів високошвидкісної кінореєстрації області електричних вибухів у реакторі, а також методів йодометрії;

  • електророзрядні процеси реєструвалися сучасними електронними осцилографами, обладнаними відповідними датчиками напруг і струмів;

  • процеси вилучення нецелюлозних речовин реєструвалися точним ваговим контролем зразків, реєстрацією зміни електропровідності розчинів, мікроскопічними дослідженнями;

  • під час визначення оптимальних технологічних параметрів та обробки інших експериментальних даних було використано методи математичної статистики,

регресійного і кореляційного аналізу із застосуванням персонального комп'ютера в середовищах "Іmage Analizer Version 1.0", "Microsoft Excel", "Microsoft Word";

  • оцінювання головних показників одержаних льоноволокон проводилося відповідно до державних стандартів на вату медичну: ГОСТ 5556 - 81 і ТУ 24.4-31301408-002-2001.

Наукова новизна одержаних результатів полягає у наступному:

- вперше в технології текстильних матеріалів науково обґрунтовано механізм електророзрядного розщеплювання льоноволокна та вилучення нецелюлозних речовин з нього для покращення споживчих властивостей шляхом використання електророзрядної нелінійної об'ємної кавітації;

- встановлено раніше не відомі особливості та параметри електророзрядної нелінійної об'ємної кавітації у водоволоконних суспензіях технологічних реакторів, такі як форма і структура кавітаційної області, розподіл кавітаційних міхурів за розмірами, інтенсивність кавітації, їх вплив на процеси очищення лляного волокна від нецелюлозних речовин шляхом інтенсифікації процесів деструкції пектинів і екстракції лігніну;

- вперше науково обґрунтовано механізм багаторазового підвищення швидкості процесу вилучення нецелюлозних речовин з льоноволокна без збитку для якості целюлозної складової із багаторазовим ресурсозберіганням, за рахунок дії електророзрядних кавітаційних чинників, які інтенсифікують рух робочих розчинів в капілярно-поровому масиві льоноволокна та забезпечують деструкцію лігновуглеводного комплексу;

- вперше докладно вивчено кінетику процесів електророзрядної обробки льоноволокна за умов зміні технологічних параметрів (енергії в імпульсі, частоти посилань імпульсів, загальних витрат енергії), отримано енергетичні та масові залежності процесу деінкрустації.

Практичне значення одержаних результатів. Використання електророзрядного способу обробки льоноволокна:

- вирішує науково-технічну задачу зростання швидкості процесу очищення лляного волокна від нецелюлозних речовин при збереженні якості кінцевого продукту;

- дозволяє повністю виключити використання хімреагентів, необхідних для вилучення нецелюлозних речовин з льоноволокна за діючими технологіями;

- дозволяє виключити витрати хімреагентів, що традиційно використовують для нейтралізації хімічних речовин основного процесу, зменшити забруднення стічних вод підприємством;

- вирішує науково-технічну задачу зменшення кількості хімреагентів для вибілювання льоноволокна за рахунок використання синергідного ефекту об'єднання хімічної та електрофізичної обробок сировини під час виготовлення лляної вати;

- забезпечує зменшення теплових витрат на одиницю ваги одержуваного льоноволокна за рахунок проведення технологічних операцій виготовлення якісного льоноволокна при температурі 18-20ОС;

- вирішує задачу збільшення виходу штапельних льоноволокон, що можуть бути використані для виготовлення якісних виробів;

- дозволяє виготовляти медичну гігроскопічну вату з пачосів лляного волокна.

Розроблену технологію перевірено в умовах стендових випробувань з використанням напівпромислових установок безперервної обробки волокон льону. Випробування здійснювались науково-технічним центром "ВЕГА" ІІПТ НАН України та показали позитивні результати (акт виробничих випробувань від 15.09.2004). Електророзрядна технологія одержання високоякісного льоноволокна забезпечить виготовлення медичної вати із споживчими властивостями, які будуть відповідати вимогам діючих стандартів: ГОСТ 5556-81 і ТУ 24.4-31301408-002-2001. Технічні рекомендації щодо виготовлення лляної медичної гігроскопічної вати і технічне завдання на створення обладнання для електророзрядної інтенсифікації льнопереробляючих виробництв розглянуто, обговорено і схвалено технічною радою Херсонського бавовняного комбінату (протокол № 4 від 15.08.2003, акт передачі технічних рекомендацій від 24.11.2004).

Згідно з економічним розрахунком, вартість вати, одержаної електророзрядним способом з пачосів лляного волокна, як готової до реалізації продукції, у 6,8 разів менше вартості аналогічної бавовняної. Електророзрядна інтенсифікація процессу виробництва котоніна з лляного волокна дозволить одержати економічний ефект 7000 грн. на 1 т. готової продукції.

Особистий внесок здобувача полягає у теоретичному та експериментальному обґрунтуванні використання підводних електричних розрядів для інтенсифікації руху робочих розчинів у капілярно-поровому середовищі льоноволокна в реакторі; визначенні ролі електророзрядної кавітації в процесах обробки малорозмірних об'єктів; вивченні кінетики вилучення нецелюлозних речовин з льоноволокна; розробці основ ресурсозберігаючої розрядно-імпульсної технології одержання високоякісного льоноволокна; розробці технічного завдання на проектування електророзрядної установки для промислового використання.

У наукових працях, які опубліковано у співавторстві, авторові належить напрацювання експериментальних даних, узагальнення результатів та їх теоретичне обґрунтування, висновки.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи доповідались, обговорювались, одержали позитивну оцінку:

- на XI Міжнародному науковому семінарі "Физика импульсных разрядов в конденсированных средах", м. Миколаїв, серпень 2003 р.;

- на засіданні технічної ради відкритого акціонерного товариства "Херсонський бавовняний комбінат", протокол № 4 від 15.08.2003;

- на Міжнародній науковій конференції "Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины", м. Херсон, квітень 2004 р.;

- на засіданні кафедри "Механічної технології і дизайну волокнистих матеріалів" Херсонського державного технічного університету, м. Херсон, 11.06.2004;

- на засіданні технічної ради науково-технічного центру "ВЕГА" Інституту імпульсних процесів і технологій Національної академії наук України, м. Миколаїв, протокол від 25.06.2004;

- на міжкафедральному науковому семінарі Херсонського державного технічного університету, м. Херсон, протокол № 3 від 11.11.2004;

- на Міжнародній науково-технічній конференції студентів, аспірантів і молодих наукових робітників "Електротехніка і електромеханіка", м. Миколаїв, листопад 2004 р;