LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Легка промисловість → Розробка технологічного процесу одержання трести із соломи конопель із застосуванням активованих середовищ

ці роботи мають важливе науково-практичне значення, однак для поліпшення фізико-механічних параметрів волокна, одержаного з трести, необхідна розробка удосконаленого способу розстилання конопляної соломи з додатковим зволоженням електрохімічно активованими середовищами.

У другому розділі викладено методику польових і технологічних випробувань та досліджень фізико-механічних властивостей конопляної трести й отриманого з неї волокна. Якість соломи оцінювали за ГОСТ 27024-86 „Солома конопляная. Технические условия", трести за ГОСТ 27345-87 „Треста конопляная. Технические условия", а фізико-механічні показники одержаного конопляного волокна за ГОСТ 10379-76 „Пенька трёпаная. Технические условия" та ДСТУ 4015-2001 „Лён трёпаный. Технические условия".

При проведенні мікробіологічних досліджень визначали видовий і кількісний склад мікроорганізмів, які беруть участь у приготуванні конопляної трести. Протягом повного циклу вилежування, на 1, 10 та 20 добу, відбирали зразки конопляної соломи з усіх шарів стрічки. Видовий склад мікроорганізмів визначали методом вологої камери з використанням чашок Петрі. Для визначення кількісного складу целюлозоруйнівної мікрофлори користувалися методом граничних розведень.

У процесі розстилання визначали вміст основних хімічних складових конопляного волокна: целюлози, пектинових речовин і лігніну за традиційними методиками. Вміст целюлози визначали методом, який базується на перетворенні целюлози в глюкозу шляхом гідролізу. Вміст глюкози в гідролізаті визначали на базі методу Вільдштеттера Шудля. Для визначення вмісту лігніну в конопляному волокні використовували гідролітичний ваговий метод. Вміст пектинових речовин визначали методом, який ґрунтується на гідролізі пектинової кислоти розбавленим розчином соляної кислоти з подальшою обробкою цитратом амонію для утворення розчинної комплексної сполуки.

У розділі подано опис методики одержання електрохімічно активованої води шляхом електролізу природних вод у діафрагмовому електролізері. Для контролю фізико-хімічних властивостей активованих середовищ використовувалися методики визначення водневого показника та поверхневого натягу.

Для обробки результатів експериментальних досліджень застосовано методи математичної статистики.

У третьому розділі наведено теоретичні дослідження за темою дисертації. З метою усунення недоліків традиційних способів розстилу було зроблено припущення щодо необхідності додаткового зволоження стебел соломи конопель електрохімічно активованими середовищами.

У результаті проведених теоретичних досліджень мікробіологічних аспектів розстилу та фізико-хімічних властивостей активованих середовищ було висунуто гіпотезу, що додаткове зволоження соломи на стелищі електрохімічно активованими середовищами дозволить скоротити термін розстилу й підвищити якість трести, а отже, і одержаного з неї волокна.

У підрозділах 3.1-3.2 було розглянуто фізико-хімічні властивості активованих середовищ, сутність електрохімічної активації й теоретично обґрунтовано доцільність застосування електрохімічно активованих середовищ. За сучасними уявленнями вода являє собою асоціативну рідину, в якій, за різними оцінками, 30-70% молекул беруть участь в утворенні кластерів. Сутність активації води, незалежно від способу активації, полягає в руйнуванні кластерних структур для насичення води мономолекулами. Рідини, піддані уніполярній (анодній або катодній) електрохімічній дії, переходять в термодинамічно нерівноважний стан і протягом часу релаксації виявляють аномально високу хімічну активність. В анодній камері утворюються високоактивні окисники. Наявність в аноліті достатньої кількості сильних окисників і вільних радикалів перетворює його в розчин із сильно вираженими біоцидними властивостями. У катодній камері утворюється ряд високоактивних продуктів, які надають католіту властивостей каталізатора (відновника). Католіт, насичений відновниками, має високу адсорбційно-хімічну активність, а також сильну миючу здатність.

Основною причиною зниження якості волокна в тресті при несприятливих умовах вилежування є недостатній розвиток збудників пектинового бродіння і швидкий розвиток целюлозоруйнівних мікроорганізмів. З метою усунення впливу цих негативних факторів на процес розстилу конопляної соломи було висунуто гіпотезу щодо необхідності обробки стебел електрохімічно активованими середовищами, які б створили умови для розвитку пектиноруйнівної мікрофлори і пригнічували б розвиток целюлозоруйнівної мікрофлори, а отже сприяли скороченню процесу вилежування, не знижуючи при цьому нормованих показників якості конопляного волокна.

Використання електрохімічно активованих середовищ сприятиме прискореному всмоктуванню вологи стеблами соломи, активізації пектиноруйнівної мікрофлори, внаслідок чого підвищується швидкість руйнування пектинових речовин у соломі. Це, у свою чергу, сприятиме прискоренню процесу відділення неволокнистих тканин від волокнистих пучків і розділення цих пучків на технічні волокна, скороченню терміну вилежування стебел конопляної соломи, зменшенню залежності процесу від погодних умов і підвищенню якості трести та одержаного з неї волокна.

При плануванні експерименту використовували математичний апарат регресійного аналізу. Експеримент проводили за класичною однофакторною схемою. Перевагою даного методу є простота планування та обробки отриманих результатів. Коефіцієнти в рівнянні регресії визначали за методом найменших квадратів. Змінним фактором Х в рівняннях регресії був термін розстилу при фіксованому рН активованого середовища, за Y приймали значення параметра (розривне навантаження, гнучкість та лінійна щільність).

У четвертому розділі викладено експериментальні дослідження впливу зволоження електрохімічно активованими середовищами на динаміку процесу перетворення конопляної соломи в тресту.

Для визначення часових інтервалів застосування і можливих причин дії активованих середовищ на процес розстилу здійснювалися дослідження їх фізико-хімічних властивостей. Досліджувалася динаміка зміни рН і коефіцієнта поверхневого натягу активованих середовищ в залежності від терміну їх зберігання.

Визначено, що католіт зберігає своє початкове значення рН впродовж 3 діб, після чого починається швидке його зниження. Значення рН аноліту, на відміну від католіту, змінюється набагато повільніше. Це позитивний фактор для використання аноліту в технологічних процесах.

Швидкість релаксації фізико-хімічних властивостей активованих середовищ у процесі зберігання залежить від часу активації. Проби активованих середовищ з різним часом активації, а відповідно і рН, залишались у відкритому посуді на 1 добу, після чого повторно вимірювалось їх рН. Дослідження показали, що аноліт з рН, меншим ніж 5,60, змінює свої фізико-хімічні властивості набагато повільніше, ніж аноліт з рН = 5,60 7,40. Ці дані доводять, що швидкість релаксації фізико-хімічних властивостей активованих середовищ залежить від часу активації.

Дослідження поверхневого натягу активованих середовищ показали, що при активації технічних вод величина коефіцієнта поверхневого натягу підвищується як в католіті, так і в аноліті. Такі властивості активованих середовищ повинні сприяти більш швидкому їх поглинанню соломою конопель. Поверхня стебла рослини має багато пор, а як відомо, при підвищенні поверхневого натягу спостерігається підйом рідини в капілярах. Експериментальні дослідження