Кафедра ТПЛВ
Костромской государственный технологический университет
История кафедрыПреподаватели кафедрыАспиранты кафедрыСтуденты кафедрыВыпускники кафедрыДисциплиныДисциплиныСоветы, наблюдения, рекомендациигостевая книга
 

Научно-исследовательские работы, проводившиеся на кафедре ТПЛВ

   

Иванов Анатолий Николаевич. КОСТРОМА 1989 г.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ЛЬНОТРЕСТЫ.

 

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

    Основной целью исследования является разработка научных основ рационального применения физико-химических воздействий для интенсификации процессов первичной обработки льна и повышения качества льняного волокна.

    Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи :

    1. Разработать физико-химические представления о качестве льняных волокон :

  • рассмотреть химический состав и строение основных компонентов стебля и волокна льна, предложить модель строения полимерного вещества клеточных стенок водокна, уточнить природу клеящего комплекса стебля ,
  • на основе молекулярно-кинетических представлений о деформациях льняного волокна в процессе прядения установить функциональную зависимость прядильной способности от химического состава и структуры волокна;
  • экспериментально выявить важнейшие факторы строения льняных волокон, определяющие прядильную способность, и установить их оптимальные параметры;
  • разработать и усовершенствовать методы комплексного исследования химического состава и структуры компонентов льна;
  • разработать физико-химический метод оценки прядильной способности волокна;
  • изучить природу соединений, обусловливающих цветность льняного стебля и волокна и разработать метод экспресс оценки способности волокна к отбеливанию.

    2. Сформулировать основные принципы построения технологического процесса получения льнотресты с сохранением природного качества волокна:

    3. Исследовать влияние существующих способов приготовления тресты ( расстила, тепловой мочки, пропаривания) на химический состав, структуру, физико-химические и технологические свойства льняного волокна ; выявить причины снижения качества моченцового и паренцового волокна.

    4. Изучить возможность усовершенствования термохимического способа получения льнотресты, повышения качества паренцового волокна :

  • исследовать физико-химические закономерности отдельных стадий термохимического способа получения льнотресты; выявить негативные процессы, понижающие качество паренцового волокна ;
  • упростить технологическую схему процесса пропаривания и сделать более рациональной стадию выхода автоклава на режим ;
  • изучить роль низкомолекулярных соединений в процессе пропаривания льносоломы, устранить их влияние на качество волокна путем более полного удаления из стеблей на стадии замочки ;
  • разработать технологический режим пропаривания льносоломы с применением химических реагентов на стадии замочки.

    5. Разработать научный подход к созданию технологии физико-химического способа получения льнотресты с сохранением природного качества волокна:

  • обосновать выбор химических реагентов для растворения пектиновых веществ стебля льна, исследовать физико-химические закономерности этого процесса и выбрать оптимальные условия ;
  • разработать технологический режим получения льнотресты с применением химических реагентов, построенный в соответствии с требованиями, направленными на сохранение природного качества волокна;
  • исследовать прядильную способность волокна, полученного физико-химическим способом ;
  • провести производственные испытания и оценку технико-экономической эффективности физико-химического способа получения льнотресты ;
  • разработать рекомендации по регенерации варочных растворов и созданию замкнутого цикла водопотребления.

6. Повысить сохранность влажного льносырья при хранении путем применения консервантов:

  • исследовать физико-химические процессы, происходящие при хранении и консервировании влажного льносырья;
  • обосновать выбор консерванта, позволяющего сохранить природные свойства льняного волокна при длительном хранении сырья повышенной влажности ( до 60%) ;
  • провести опытно-производственную переработку консервированного льносырья на льнозаводе и оценить качество полученного волокна прядением.

 

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

    1. Разработан комплексный подход к оценке физико-химических свойств льняных волокон, позволяющий целенаправленно влиять на качество льна на различных этапах его промышленной переработки. Вскрыты взаимосвязи между химическим составом, структурой льняных волокон и их механическими свойствами, способностью к прядению. Впервые показана положительная роль гемицеллюлоз и лигнина в прядении льна, которая теоретически обоснована в свете современных представлений о строении полимерного вещества клеточных стенок целлюлозных волокон. Установлены оптимальные значения параметров состава и структуры, определяющих высокую прядильную способность волокна.

    2 .Исследованы особенности строения и свойств льняных волокон различных селекционных сортов. Показано, что увеличение массы волокна в единичном стебле приводит к ухудшений структуры клеточных стенок элементарных волокон. В них уменьшается содержание гемицеллюлоз и лигнина, которые образуют комплекс, повышающий устойчивость волокон к механическим воздействиям. Разработаны методические указания по оценке качества льняных волокон на ранних этапах селекции по четырем показателям : содержанию гемицеллюлоз и лигнина, степени одревеснения срединных пластинок и плотности волокон.

    3. Исследована природа соединений, обусловливающих цветность стебля и волокна льна. Изучена их устойчивость в процессах переработки льносырья. Экспериментально доказано, что наиболее устойчивыми хромофорными структурами являются свободные радикалы лигнина. Они сдерживают достижение высокой белизны волокон. Разработана методика экспресс-оценки способности волокна к отбеливанию.

    4. Исследованы физико-химические процессы, протекающие при получении льнотресты расстилом, тепловой мочкой и пропариванием льносоломы. Сформулированы основные принципы построения технологии получения льняного сырья, сохраняющего высокое природное качество льна. При расстиле льносоломы процесс приготовления тресты протекает наиболее рационально с позиции строения стебля и волокна. Ускорение процесса приготовления тресты применение термохимических воздействий и высокотемпературной сушки тресты приводит к деструкции полимерных компонентов, разрушению связей между ними в полимерной матрице клеточной стенки волокон, конденсации лигнина и низкомолекулярных соединений стебля, накоплению внутренних напряжений в структуре, снижению энергии водородных связей и изменению фазового состояния целлюлозы, которые вызывают снижение прядильной способности и отбеливаемости льняных волокон.

    5. Теоретически и экспериментально доказано, что термохимический способ приготовления тресты, основанный на термическом кислотном гидролизе, принципиально уступает биологическим способам по характеру распада компонентов клеящего комплекса и имеет ограниченные возможности в плане повышения качества волокна. Предложены новые технологические решения, позволяющие устранить негативное влияние окислительных процессов и конденсации низкомолекулярных соединений на качество паренцовой тресты и волокна.

    6. Разработаны основные принципы создания замкнутого производственного цикла физико-химического способа приготовления льнотресты с продолжительностью не более четырех часов. Теоретически и экспериментально обоснован выбор реагента - гидрофосфата аммония. Изучены физико-химические закономерности отдельных стадий процесса. Предлагаемый способ моделирует процесс расстила и позволяет получать волокно высокого качества. Рекомендуется использовать данный способ при реконструкции цехов пропаривания.

7. Экспериментально обоснован выбор консерванта безводного аммиака для длительного хранения в рулонах льнотресты повышенной влажности. Данный консервант позволяет полностью подавить процессы деструкции компонентов стебля и волокна и сохранить природной качество волокна при хранении тресты с влажностью до 60% в течение 8 месяцев. Внедрение технологии консервирования тресты безводным аммиаком позволит обеспечить уборку льносырья при неблагоприятных погодных условиях и предотвратит потери тресты

назад домой вперед

 
  ©Геворкян Г.О Дьячков В.А.