LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка технології отримання багатокомпонентної пряжі з використанням конопляного котоніну

цим, сформульовано мету роботи і визначені напрямки дослідження.

В другому розділі визначені об'єкт, предмет і методи досліджень. В першому підрозділі описані процеси, які здійснюються при фізико-механічній котонізації конопляного волокна електроімпульсним способом. В другому підрозділі викладено методику мікроскопічного дослідження отриманого конопляного котоніну. В наступних підрозділах приведені методики дослідженнь фізико-механічних показників конопляного котоніну і багатокомпонентної пряжі, отриманої на його основі, згідно ДСТ і технічних вимог на випуск пряжі.

Третій розділ присвячений комплексному експериментальному дослідженню властивостей конопляного котоніну, який отриманий електроімпульсним способом котонізації.

Аналіз наукової літератури щодо структури і будови луб'яних волокон показав, що конопляне волокно відноситься до лубоволокнистих матеріалів і має однотипну будову з волокном льону. Тому правомірно висунуто гіпотезу про можливість первинної переробки конопляного волокна за технологією переробки льняних волокон з послідуючою його котонізацією.

Для отримання конопляного котоніну прийнятий найбільш ефективний і екологічно безпечний спосіб фізико-механічної котонізації, заснований на електроімпульсній обробці волокнистого матеріалу. Переваги цього способу перед іншими способами котонізації луб'яних волокон доказано в попередніх піонерських роботах по котонізації льняного волокна.

Сутність способу електроімпульсної котонізації полягає у використанні електричного розряду у воді, як засобу перетворення енергії, що призводить до процесів руйнування волокнистих матеріалів і зміни їх фізико-механічних властивостей. При цьому руйнуються і видаляються інкрустуючі речовини (пектин и лігнін), відбувається механічне розщеплення пучків комплексних волокон на елементарні. В результаті електроімпульсної обробки вхідного продукту потоншуються волокна, їх довжина і розривне навантаження зменшується.

Для оцінки ступеня впливу електроімпульсного способу котонізації на конопляне волокно в лабораторії матеріалознавства кафедри механічної технології волокнистих матеріалів Херсонського національного технічного університету проведені дослідження структури і властивостей конопляного котоніну, отриманого при наступних режимах електроімпульсної обробки: 1000, 1500, 2000, 2500 і 3000 імпульсів електричних розрядів, що за тривалістю відповідає 5,5, 8, 11, 13 і 16 хв. обробки коноплі. Порівняльна оцінка впливу процесу котонізації на конопляне волокно проводилась методом дослідження мікрозрізів. На рис. 1 і 2 представлені мікрозрізи технічних волокон коноплі і волокон, котонізованих електроімпульсним способом при режимі 2500 імпульсів обробки. Візуальне вивчення зміни морфологічної структури волокон коноплі за допомогою мікроскопа полягало у визначенні ступеня розщеплення технічних волокон на елементарні і визначенні їх діаметру.



Рис. 1. Мікрозріз технічного волокна коноплі



Рис. 2. Мікрозріз конопляного котоніну, отриманого

при 2500 імпульсів обробки


Під мікроскопом визначали кількість елементарних волокон в групах, яка змінювалась в залежності від кількості імпульсів обробки і складала від 1 до 9 волокон. На рис. 3 представлена графічна інтерпретація розподілення елементарних волокон в групах при різних режимах електроімпульсної котонізації.



Рис. 3. Залежність ступеня розщеплення волокон конопель

від кількості циклів електроімпульсної обробки


Аналіз отриманих залежностей показав, що при збільшенні інтенсивності впливу на конопляне волокно від 1000 до 2000 імпульсів ступінь розщеплення конопляного волокна збільшується, але в ньому ще міститься велика кількість груп, які мають 3 і більше елементарних волокон. При режимі обробки, який дорівнює 2500 імпульсів електричних розрядів, в мікрозрізах визначаються групи, які містять тільки від 1 до 4 волокон. З них найбільший відсоток складають групи, які містять 2 волокна (44%). При режимі електроімпульсної обробки з інтенсивністю електричних розрядів, рівною 3000 циклів, спостерігається найбільший ступінь розщеплення конопляних волокон на елементарні. В цих зразках є групи, які складаються з 1, 2 і 3 волокон, вміст яких досягає 50%.

Таким чином, проведені візуальні дослідження мікрозрізів конопляного котоніну підтвердили прийняту раніше гіпотезу про можливість котонізації конопляного волокна фізико-механічним способом.

Але тільки на основі мікроскопічних даних про ступінь розщеплення комплексних волокон коноплі на елементарні не можна судити про можливість їх використання в сумішах з іншими волокнами для подальшої переробки в пряжу. Критерієм придатності волокон для технологічної переробки на прядильному обладнанні є показники довжини, товщини і розривного навантаження, які в комплексі оцінюють прядильну спроможність волокна. Тому наступним етапом роботи була якісна оцінка прядильної спроможності отриманого конопляного котоніну за результатами статистичної обробки довжини, діаметру і розривного навантаження, а також за відсотковим вмістом коротких і довгих волокон. Результати експериментальних досліджень представлені в табл. 1.


Таблиця 1

Показники прядильної спроможності котонізованого конопляного волокна при різних режимах електроімпульсної обробки

Найменування показника

Режим електроімпульсної обробки


1000

1500

2000

2500

3000

Штапельна довжина, мм

46,5

43,4

38,6

37,9

32,7

Середня довжина волокна, мм

34,88

32,14

28,39

26,78

23,20

Коефіцієнт варіації за довжиною, %

40,7

39,7

40,5

38,5

45,7

Середній діаметр волокна, мкм

23,77

20,75

17,88

15,46

13,4

Коефіцієнт варіації за діаметром, %

24,40

26,70

27,20

26,26

29,70

Лінійна щільність волокон, мтекс

680

510

370

280

210

Середнє розривне навантаження,