LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка технології очищення вовняного волокна із застосуванням ультразвуку

топливной аппаратуры". Економічний ефект становить 151,5 грн. на 1000 кг митої вовни.

Особистий внесок. Особистий внесок здобувача полягає у постановці й обґрунтуванні задач дослідження; проведенні експериментальних досліджень, їх аналізі і узагальненні, математичній обробці експериментальних даних, формулюванні висновків; розробці екологічно чистої, конкурентоспроможної, ресурсозберігаючої технології очищення вовни; розробці рекомендацій по цілеспрямованому підбору миючих речовин і активуючих добавок, а також методів інтенсифікації процесу ОВУЗ.

Апробація результатів. Головні положення дисертації були заслухані й обговорені:

  • на наукових семінарах кафедри хімічної технології волокнистих матеріалів Херсонського державного технічного університету, 1997, 1998 років;

  • на Всеукраїнській науково-технічній конференції "Проблеми легкої і текстильної промисловості на порозі нового століття", Херсон, 1999 р.;

  • на міжкафедральному науковому семінарі Херсонського державного технічного університету, 2000 р.

Публікації по темі дисертаційної роботи включають 7 найменувань, у тому числі статей у збірниках наукових праць і наукових журналах - 6, тез доповідей на конференціях - 1.

У роботах, виконаних у співавторстві, здобувачу належить теоретичне обґрунтування і розробка режиму ультразвукового очищення вовни [2,3,5,7], вивчення параметрів і властивостей мериносової тонкої вовни асканійської породи й аналіз існуючих методів очищення вовни [1], розробка миючих сполук для промивання вовни [4], дослідження ШЗ ультразвуку та ЕА кавітації у вовномиючому середовищі [5,6,7].

Структура й обсяг роботи. Дисертаційна робота складається з вступу, трьох розділів, висновку, списку використаних джерел, додатків. Дисертація містить 135 сторінок машинописного тексту, 28 таблиць, 32 рисунки, 144 найменування бібліографічних джерел.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ


У вступі обґрунтована актуальність теми, сформульовані мета і задачі дослідження, показані наукова новизна і практичне значення роботи.

У першому розділі проведено аналітичний огляд досліджень, пов'язаних із застосуванням технології очищення вовни в текстильній промисловості. Розглянуто структуру й основні задачі виробництва ПОВ; теоретичні основи і механізми процесу очищення вовняного волокна; критерії оцінки і вибору ПАР.

Аналізуються можливості і недоліки традиційних технологій очищення вовняного волокна миючими речовинами у водному середовищі, органічними розчинниками. Показано, що технології, які застосовуються, екологічно небезпечні, дорогі, неефективні і приводять до зниження якості вовни. У зв'язку з цим робиться висновок про доцільність розробки технології очищення вовняного волокна, яка дозволяє виключити або зменшити перераховані недоліки. Однією з таких технологій є очищення вовни за допомогою ультразвуку.

Наприкінці розділу на основі проведеного аналізу зроблений вибір напрямку досліджень.

У другому розділі приведено характеристику матеріалів і устаткування, які використовалися у роботі, методики дослідження, аналіз, опрацювання результатів експериментів.

У роботі використовували ультразвукові очисні ванни: Unitra Unima Olztin UM-4, УЗУ-0,25, Кристалл-15. Дослідження технології ОВУЗ проводили на мийно-прохідному агрегаті МШ, призначеному для промивання овечої вовни з використанням стержневих магнітострикційних перетворювачів АПУ-0,2М. Тріпання, транспортування і сушіння вовни здійснювали на машинах 2БТ-150-Ш, а-34, ЛС-8-Ш, відповідно. Омагнічування води проводили за допомогою апарату ПМУ-3.

Вивчено показники якості вовняного волокна, миючих препаратів, ефективності процесу ОВУЗ.

Підготовку текстильного матеріалу, аналіз довжини, лінійної щільності, вологості, розривного навантаження, вмісту забруднень, водневий показник і миючу здатність ПАР оцінювали відповідно до чинних Держстандартів. Визначення піноутворюючої здатності ПАР проводили на приладі Росс-Майлса.

Поверхневий натяг вимірювали сталагмометричним методом і методом відриву кільця.

Інтенсивність ультразвукового поля (І, Вт/см2) у водному середовищі вимірювали калориметричним методом.

ШЗ ультразвуку знаходили з відношення значень інтенсивності в крапці Іх вовномийного середовища до вихідної інтенсивності випромінювання (1-Іх/І, %).

ЕА кавітації оцінювали по зменшенню маси алюмінієвих зразків після обробки ультразвуком у воді.

Результати експериментів обробляли методами математичної статистики у середовищі Microsoft Excel (OFFICE, 1997 р.).

У третьому розділі, що складається з 6-ти підрозділів, представлена експериментальна частина роботи.

У підрозділі 3.1. вивчено вплив компонентів вовномийного середовища на ШЗ ультразвукових хвиль і ЕА кавітації.

Немита вовна, яка внаслідок різниці в породі овець, та умов їх утримання, має різну ступень забруднень, очищується за допомогою різноманітних по концентрації і хімічній будові миючих речовин, що, у свою чергу, впливає на поглинання ультразвукової енергії.

У зв'язку з цим, вивчені значення ШЗ ультразвукового випромінювання й ЕА кавітації у воді, при різних співвідношеннях маси вовняного волокна до потужності ультразвуку (Р=1,5-7,5 кг/кВт-год.); у суспензії мінеральних забруднень (50 г/л) та емульсії вовняного жиру (20 г/л); у розчині морської солі (МРС, 12 г/л); у розчині ПАР (неонол АФ9-10, 1 г/л); у мильно-содовому розчині: мило (2 г/л) + кальцинована сода (4 г/л).

Встановлено, що зі збільшенням Р ЕА кавітації знижується і при досягненні значення Р=7,5 кг/кВт-год. - не спостерігається. Це обумовлено досягненням порогу інтенсивності, при якому кавітація не розвивається.

При цьому існує технологічно оптимальне значення Рорt, що знаходиться в межах 3-4 кг/кВт-год. і відповідає точці перетину графіків ЕА кавітації і ШЗ ультразвуку, у якому ЕА кавітації досить ефективна, а поглинання ультразвуку - значне.

Незважаючи на те, що мінеральні забруднення, в порівнянні з жировими, більше поглинають акустичну енергію, вони сприяють збільшенню ЕА кавітації (43 %). Це, на наш погляд, пов'язано з тим, що ці частини мають абразивні властивості.

Показано доцільність проведення ОВУЗ із використанням ПАР, що характеризуються незначним акустичним поглинанням, тоді як використання мильно-содового розчину, що володіє високим поглинанням (44%), внаслідок додаткових витрат енергії на внутримолекулярні перетворення, являється неекономічним.

Незважаючи на деяке підвищення поглинання ультразвуку у розчині МРС, ЕА кавітації зростає на 33%, внаслідок чого ультразвукове очищення вовни доцільно проводити в морській воді: іони МРС створюють більш компактну структуру води, молекули якої орієнтовані в електричному полі кожного іона.

У підрозділі 3.2 досліджено вплив технологічних параметрів на якість і собівартість процесу ОВУЗ.

Експериментальні дослідження впливу інтенсивності ультразвуку на ступінь очищення вовняного волокна проведені на ультразвуковому устаткуванні різноманітної потужності, показали, що збільшення інтенсивності випромінювання до 2 Вт/см2 не впливає на ефективність очищення, тоді як при підвищенні інтенсивності ультразвуку до 4 Вт/см2 обумовлює зниження якості очищення.

Це обумовлено великим поглинанням і екрануванням ультразвукової енергії щільною хмарою кавітації, що утворюється над випромінюючою поверхнею.

Цей факт, у свою чергу, обумовлює збільшення витрати води: відповідно знижується рівень диспергування