Содержание к диссертации
С
ВВЕДЕНИЕ 5
ГЛАВА 1 АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ СПОСОБОВ
ПЕРВИЧНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ И МЕТОДОВ ОЦЕНКИ КОМПЛЕКСА СВОЙСТВ МОДИФИЦИРОВАННЫХ ЛЬШШЫХ ВОЛОКОН
1Л. Лен как сельскохозяйственная культура 12
1.2. Строение льняного волокна 15
КЗ. Модифицированное льняное волокно 20
1.4. Оценка модифицированного льняного волокна 25
1.4. 1. Основные методы оценки 28
Методы быстрой оценки 30
Другие способы оценки 39
1.5. Выводы из обзора литературы и постановка задач
исследования 40
ГЛАВА 2 ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОБЪЕКТОВ И МГТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
Общая характеристика объектов исследования 43
Общая характеристика методов исследования 47
Обработка результатов исследований 50
Выводы по главе 52
ГЛАВА 3 ВЛИЯНИЕ СПОСОБОВ МОДИФИКАЦИИ
ЛЬНЯНОГО ВОЛОКНА НА ЕГО
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ
3 Л. Способы получения модифицированного льняного
волокна 53
3 Л Л. Механический способ 53
Механо-химический способ 57
Физический способ 59
Биологический способ 60
Использование ультразвуковых полей для модификации низкономерного льняного волокна 63
Сравнительное микроскопическое исследование поверхности модифицированного льняного волокна, полученного различными способами 66
Изучение геометрических свойств льняного волокна, модифицированного различными способами 71
Изучение механических свойств льняного волокна, модифицированного различными способами 79
Современные представления о молекулярной структуре льняных волокон 81
Изменение структуры льняного волокна в процессах модификации различными способами 84
Расчет пороговой теоретической энергии расщепления льняного технического волокна в процессах получения модифицированного льняного волокна 90
Расчет оптимального режима модификации с использованием ультразвуковых полей 96
Выводы по главе 101
ГЛАВА 4 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПАРАМЕТРОВ МОДИФИЦИРОВАННОГО
ЛЬНЯНОГО ВОЛОКНА И СПОСОБОВ
МОДИФИКАЦИИ НА ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СМЕШАННОЙ ПРЯЖИ ИЗ СМЕСИ ХЛОПКОВОГО, ЛЬНЯНОГО И ХИМИЧЕСКИХ ВОЛОКОН
Подготовка низкономерного льняного волокна к прядению с использованием ультразвуковых полей 103
Исследование особенностей технологии промышленной переработки двух- и трехкомпонентных льно содержащих смесей с использованием модифицированного льняного волокна 111
Исследование влияния способа подготовки модифицированного льняного волокна к прядению на свойства смешанной хлопкольняной пряжи 122
Выводы по главе 126
ГЛАВА 5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Экономические аспекты определения технологических параметров сырья при производстве пряжи 127
Приблизительная экономическая оценка стоимости получения котонина, модифицированного с использованием ультразвуковых полей 131
5.3. Выводы по главе 134
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 135
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 138
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ПРИЛОЖЕНИЕ 3 ПРИЛОЖЕНИЕ 4 ПРИЛОЖЕНИЕ 5
Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время текстильная промышленность РФ испытывает существенную нехватку сырья. При этом рынок требует дальнейшего расширения ассортимента выпускаемых экологически чистых изделий ив натуральных волокон. Этого можно достичь, в частности, за счет более глубокой переработки имеющегося льняного сырья. Поэтому в последние годы во всем мире возрос интерес к модифицированному короткому льняному волокну, получаемому различными способами из обычного низкономерного льняного волокна.
Целью модификации льняного волокна является его адаптация для переработки в пряжу различными способами и в различных смесях (чаще всего с хлопком или химическими волокнами). Использование модифицированного льняного волокна в промышленности является очень перспективным? вследствие его невысокой стоимости и хороших прядильных свойств, позволяющих получать, в частности, смешанную пряжу из смеси хлопкового, льняного и химических волокон на стандартном хлопкопрядильном оборудовании. Это приводит к существенной экономии импортного хлопка, снижению стоимости получаемой пряжи и, следовательно, удешевлению будущего
текстильного полотна при сохранении уникальных потребительских свойств, характерных для льноволокна.
Интерес в РФ к лубяным волокнам (льну и конопле) вызван не только их уникальными свойствами, но и тем, что в климатических условиях Европейской части РФ и Беларуси они являются единственным для текстильной промышленности натуральным растительным сырьем.
Несмотря на то, что изучением свойств модифицированного льняного волокна занимаются многие исследователи, в настоящее время не существует единой методики оценки эффективности различных способов модификации волокнистого льняного сырья. Отсутствие такой оценки затрудняет выбор оптимального с экономической и технологической точки зрения способа модификации.
Кроме того, актуальной задачей является выявление связи между
способами модификации и прядильными свойствами
модифицированного льняного волокна волокна. Решение этой задачи требует, прежде всего, знания структуры льняного волокна и её изменения в процессах модификации различными способами.
Целью диссертационной работы является выбор и обоснование способа модификации льняного волокна и оценка влияния способа модификации на технологические параметры льняного волокна и
свойства смешанной прялси из смеси хлопкового, льняного и химических волокон. Для достижения этой цели необходимо решение следующих задач:
Изучить степень влияния различных сяособов модификации льняного волокна на его основные технологические параметры.
Выбрать и обосновать методы оценки технологических параметров модифицированного льняного волокна.
Обосновать выбор ультразвукового способа модификации льняного волокна.
Используя выбранный способ модификации, получить модифицированное льняное волокно, пригодное к смесовому прядению.
Изучить влияние различий в технологических параметрах на прядильную способность волокна и качество смешанной пряжи из смеси хлопкового, льняного и химических волокон.
Методы исследования. При выполнении диссертационной работы были выполнены теоретические и экспериментальные исследования. Основываясь ив современных представлениях о строении и свойствах лубяных волокон, рассмотрены особенности химического строения и надмолекулярной структуры волокна льна.
При проведении экспериментальных исследований свойств волокна и пряжи использовались стандартные методы текстильного материаловедения, а также автоматизированные приборы STATTGRAF-L, MICROCOLON MICRONAIR, WIRA. Исследования молекулярной структуры проводились с использованием метода ШС-спектроскопии на спектрофотометре UR-20 и спектрофотометре Specord IR-75. Производственные испытания по получению пряжи были ироведены на базе ОАО «Советская Звезда», а также на установке «Шерли» (СПГУТД). Статистическая обработка экспериментальных данных проведена на основе методов корреляционного анализа и интерпретации данных при доверительной вероятности 95%. При этом использовались ПЭВМ и пакеты программ Statgraphics, ORIGIN, Excel
Научная новизна. Впервые получены следующие результаты:
Проведен сравнительный анализ различных способов модификации льняного волокна и произведена их сравнительная экономическая оценка, показавшие, что модификация с использованием ультразвуковых полей является наиболее перспективной.
Показана возможность применения метода «воздушного потока» для оценки линейной плотности модифицированного льняного волокна.
Проведено сравнительное микроскопическое исследование поверхности модифицированного льняного волокна, полученного различными способами, показавшее, что льняное волокно, механически модифицированное методом шталелирования непригодно для модификации комбинированным способом.
Выявлен характер взаимосвязи между энергетическими затратами на модификацию льняного волокна и его линейной плотностью.
Практическая значимость работы:
Проведены производственные испытания двух- и трехкомпонентной смешанной пряжи из смеси хлопкового, льняного и химических волокон с использованием льняного волокна, модифицированного механическим способом методами щтапелирования и вероятностного разрыва.
Проведена оптимизация в лабораторных условиях способа модификации льняного волокна с использованием ультразвуковых полей. Получено волокно, пригодное к смешанному прядению, на основе которого изготовлены опытные образцы лы-госодержащей пряжи.
Разработана методика определения линейной плотности модифицированного льняного волокна на приборе MICRONAIR и даны рекомендации по ее применению.
Разработана методика определения средней длины модифицированного льняного волокна на приборе WIRA и даны рекомендации по ее применению.
Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены, обсуждены и получили положительную оценку на следующих конференциях: научно-практическая конференция «Интенсификация экономики на основе индикативного стратегического планирования» (Санкт-Петербург, 2000 г.), международной научно-технической конференции «Новое в технике и технологии текстильной и легкой промьтшленности»(Витебск, Беларусь, 2000 г.), научно-практической конференции «Современные технологии производства и переработки льна»(Смоленск, 2001 г.), межвузовских научно-технических конференциях студентов и аспирантов «Дни науки - 1999», «Дни науки - 2000», «Дни пауки - 2001», «Діти науки - 2002». «Дни науки - 2003» (г, Санкт-Петербург, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003), ПОИСК-2005 (Иваново, 2005).
Некоторые этапы работы проводились в рамках федеральной программы «Лен в товары России» и международной программы «Наука
ради мира»(Проект NATO SfP - № 973658 - Improving the performance of flax blended yarns produced on cotton and wool spinning system).
Публикации. По результатам проведенных исследования опубликовано 14 печатных работ, из них 5 статей и 9 докладов на международных и всероссийских научно-технических конференциях.
Структура и объем диссертационной работы. Диссертационная работа содержит 150 страниц и состоит из введения, 5 глав, выводов, списка литературы из 108 наименований, 5 приложений.
