CC BY
29
В cmammi висвтлена проблема втра-ти якостi волокна nid час розстилу луб'я-них культур на стелищi. Визначен основн фактори, що впливають на ктцеву ятсть волокна. Розрахована математична залеж-тсть змти основних фiзико-механiчних показнитв трести при регулюванн основ-них фактор'гв процесу приготування
Ключовi слова: льон, конопля, обробка,
оnтимiзацiя
□-□
В статье освещена проблема потери качества волокна во время расстила лубяных культур на стлище. Определены основные факторы, влияющие на конечное качество волокна. Рассчитана математическая зависимость изменения основных физико-механических показателей тресты при регулировании основных факторов процесса приготовления
Ключевые слова: лен, конопля, обработка, оптимизация
□-□
The problem of fiber's quality losing at processing of fiber-containing cultures by spreading are noted in article. The basic factors influencing in finally fiber's quality are determined. The mathematical dependence of basic physical and mechanical indexes changing at controlling of influencing factors measure are developed
Key words: flax, hemp, processing, optimization
-□ □-
УДК 677.005
ОПТИМ1ЗАЦ1Я ТЕХНОЛОГ1ЧНОГО ПРОЦЕСУ ОДЕРЖАННЯ ТРЕСТИ З ЛУБ'ЯНИХ
КУЛЬТУР
О.М. Вербицький
Кандидат техычних наук, доцент Кафедра переробки, стандартизацп i сертиф^ацп
сировини
Херсонський нацюнальний техшчний уыверситет Бериславське шосе, 24, м. Херсон, УкраТна, 73008 Контактный тел.: (0552) 51-71-72 E-mail: freeeemmmm@gmail.com
1. Вступ
На даний час вiдомi чотири способи первинно! обробки луб'яних культур: обробка сухо! трести, обробка мокро! трести, обробка сухого стебла, обробка зеленого стебла.
Найбшьше розповсюдження на Укра!ш здобув перший споаб обробки. У цей споиб обробляють льон та конопл!
Шсля обмолоту насшних коробочок стебла тдда-ють бюлопчнш обробщ для руйнування покривних та паренхiмних тканин, яю оточують пучки луб'яних волокон. Руйнування вщбуваеться внаслщок життедь яльност бактерш певних видiв або плкнявих грибiв, для яких пектиновi речовини стебла е !жею. Бюлопч-ну обробку здiйснюють рiзними способами: шляхом розстилу стебел на стелищах (росяне мочшня) або за-нуренням стебел на певний час у воду (водне мочшня). Оброблеш у такий споиб стебла називають трестою. Найбшьш простим та розповсюдженим способом приготування трести е росяне мочшня.
Яккть та вихщ довгого волокна з льону та конопель залежать вщ погодних умов, при яких протжав процес розстилу та приготування, товщини шару розшланих стрiчок соломи, якостi вихiдноi сировини
та шших чинникiв. Тривалiсть приготування трести i показники якостi волокна в значнiй мiрi залежать вiд мжробюлопчних процесiв, що проходять на стеблах тд час приготування, а мжробюлопчш про-цеси знаходяться тд впливом зовнiшнiх природних факторiв.
Технолопя збирання i пiслязбиральноi обробки луб'яних культур Грунтуеться на комбайновому зби-раннi, при якому сформованi стрiчки стебел луб'яних культур розстилаються на стелишд, де i вiдбуваеться росяне мочшня.
Для покращення процесу приготування трести шляхом росяного мочшня додатково застосовуеться обертання або ворушшня стебел а також !х перюдичне зволоження.
2. Постановка завдання
Внаслщок недосконалосп кнуючо! технологи обробки луб'яних культур за методом розстилу !х на сте-лишi, найбiльшi втрати якоси волокна приходяться саме на цей процес.
З метою прискорення процесу тдготовки трести, ряд вчених рекомендують штучно створювати сприят-
ливi умови для штенсифжацп життeдiяльностi пекти-норуйнiвних грибiв шляхом покращення ix мшераль-ного живлення [1-3].
Для розвитку щлеспрямованого пектиноруйную-чого мжробюлопчного процесу необxiдно створювати умови азотного живлення мiкроорганiзмiв Cladospori-um herbarumlink i Alternaría linikola.
Для знищення патогенноi, целюлозоруйнiвноi mí-крофлори Gonatobotris flava, Septoria linikola, Fusarium gibosum потрiбна аерацiя або обробка кисневмкними препаратами. З цieю метою створеш xiмiчнi комплекси на основi пероксиду водню i карбамiду [3].
Руйнуючись, пероксид водню е постачальником кисню в атмосфернiй формi [3]. Однак, пероксид - не-стiйка xÍMÍ4rn сполука, тому використання його в чистому виглядi для обробки соломи луб'яних культур е малоефективним.
Науковцями Херсонського нащонального техшч-ного ушверситету Сльозко Г.Ф. i Ксенжук Н.1. [4, 5] розробленi xiмiчнi композицп на основi пероксиду, карбамiду, меланшу, уротропiну, якi сповiльнюють процес швидкого руйнування пероксиду в повiтрi. Щ композицii стiйкi протягом 40 дiб, а видiлення по-трiбноi юлькоси кисню вiдбуваеться поступово. У зв'язку з тим, що цi xÍMÍ4rn композицп мiстять вiльнi амiногрупи i пероксидний фермент, вони активно вза-емоджть з пектином, лiгнiном i восковими речови-нами соломи та впливають на прискорення процесу приготування трести.
Прискорення процесу розстилу - прямий шлях до зниження собiвартостi одержання довгого волокна з луб'яних культур. Але ^ím прискорення процесу розстилу необхщним е збереження початковоi якоси луб'яного волокна.
Якщо процес вилежування своечасно не зупи-нити, то гриби i бактерп руйнують ^ím пектинових речовин також паренxiму стебла, яка склеюе елемен-тарнi волокна в жмути. Це явище негативне, осюльки волокно iз перележаноi трести пухляве i низькоi мiцностi.
3. Ршення
З метою покращення процесу приготування трести шляхом розстилу необхщно забезпечити достатню керованiсть процесом. Для керування цим процесом, ^ як наслщок, кiнцевою якiстю луб'яних волокон, необ-хiдно визначити ступiнь i характер впливу факторiв, якi визначають розвиток мiкрофлори процесу.
Аналiз попередшх дослiджень впливу рiзних чин-ниюв та технологiчних прийомiв на характер процесу приготування трести дозволив вибрати невелику юль-юсть найбiльш виршальних факторiв, якими можна керувати [7].
По-перше, це волога, оскiльки вона потрiбна як грибам так i бактерiям, як корисним так i небажаним. При збiльшеннi вологостi процес приготування при-скорюеться, але при цьому зростае небезпека втрати якоси готового волокна.
По-друге, це термш приготування, який, залежить вiд динамжи мiкробiологiчних процесiв, якi, у свою чергу, залежать вщ вологостi, температури та багатьох шших факторiв. Якщо вчасно не припинити процес
приготування, значно попршуеться яюсть трести, або сировина зовам згнивае.
Третiй суттевий фактор - це умови мшерально-го живлення мжрофлори процесу. 1снуе ряд хiмiч-них препаратiв, яю покращують умови мiнерального живлення пектиноруйшвних грибiв, але найбiльш ефективним препаратом з вщомих, на нашу думку, е така хiмiчна композицiя: фосфат сечовини - 20%, окиетильований ношлфенол АФ 9-10 - 10%, вода
- 70%. Дана композищя не пригшчуе розвиток пек-тиноруйнiвноi мжрофлори i майже повнiстю зупиняе розвиток гнильних мiкроорганiзмiв, а присутнiсть поверхнево-активноi речовини дозволяе волозi бiльш рiвномiрно всмоктуватись усередину стебел, тдви-щуючи рiвномiрнiсть якiсних показникiв волокна луб'яних культур.
Четвертий фактор - температура, але змшювати и на стелищi не можливо.
Шсля визначення головних факторiв процесу був проведений факторний експеримент, тд час якого вивчався характер впливу взаемодп вибраних факто-рiв на яюсш показники трести.
Для дослщжень технологiчних характеристик льо-ну була вибрана солома сорту „Мрiя" номером 1,75, яка вирощувалася в грунтово-клiматичних умовах Полiсся.
Для дослiджень технолопчних характеристик конопель були вибраш стебла безнаркотичноi коноплi сорту Золотошська-11, якi вирощувалися в Херсонсь-кш областi.
Вологiсть варiювали у межах 30...50%, концентра-цiю хiмiчноi композицп змшювали вiд 0,5% до 1,5%, осюльки за даними попереднiх дослщжень саме в цих межах iмовiрно знаходився оптимум [7]. Температуру не змшювали, дослщ був проведений при постшнш температурi 18°С, яка е середньою для перiоду, коли ввдбуваеться приготування трести на стелищi. Визначення яюсних показникiв трести проводили для рiзних строкiв ii тдйому.
Термiн пiдйому трести варiювали для льону вщ 10 до 20 дiб, для конопель - вщ 15 до 25 дiб. Обробку результаив здiйснювали за методикою, наведеною
в [6].
Параметрами, за якими визначали яюсть волокна та оптимальш ствввдношення факторiв, е розривна мщшсть волокна та додатковий показник якост
- гнучкiсть(Y2).
За результатами розрахунюв одержанi залежностi розривноi мщносп волокна i гнучкостi вiд во-логостi лляноi та конопляноi соломи (Х^, концентра-цп розчину хiмiчноi композицii (Х2), а також термшу приготування трести (Х3).
Динамiка змiни розривноi мiцностi та гнучкост волокна лляноi соломи тд час приготування:
Y1 = 195,065 - 0,002X2 + 0,29X1 - 0,075X1X3 + +4,02X2 - 10,04X2 + 0,6X2X3 + 1,606X3 -0,079X2,
(1)
Y2 = -5,89 + 3,997X1 - 0,045X2 - 0,55X1X2 + 0,015XtX3 + +48,42X2 - 29,48X2 + 2,7X2X3 - 6,818X3 + 0,186X2,
(2)
Динамiка змши розривного навантаження та гнуч-кост волокна конопель пiд час приготування:
Y = 317,24 + 1,436X1 + 0,032X2 -1,15XX + 0,09X1X3 --81,62X2 - 2,12X2 - 2,2X2X3 - 4,912X3 - 0,0782,
Y2 = 21,66 - 0,161X1 + 0,003X2 - 0,1X1X2 + 0,005X1X3 + +0,04X2 + 0,52X2 + 0,2X2X3 - 1,068X3 + 0,024X2,
(3)
(4)
4. Висновок
В результат проведення повного факторного ек-сперименту одержано математичнi моделi, яю дозво-ляють визначити оптимальнi термши приготування конопляно! та лляно! трести шляхом розстилу на сте-лишд iз застосуванням хiмiчноi композицii.
Оптимальний режим приготування лляно! трести характеризуеться такими параметрами: температура приготування 18-24°С, постiйна вологiсть сировини 30%, концентращя хiмiчноi композицii 0,5%, термш приготування 14 дiб.
Оптимальний режим приготування конопляно! соломи: температура розстилання 18-24°С, постiйна вологiсть сировини 30%, концентращя хiмiчноi компо-зицii 0,7%, термш розстилання 18 дiб.
За умови постшного контролю вологостi лу6'яно! соломи пiд час приготування трести, використову-ючи формули (1) - (4) можливо спрогнозувати час тдйому трести з потрiбними фiзико-механiчними показниками.
Лиература
1. Рожко В. I. Удосконалення бюлопчного способу приготування льонотрести: дис. ... канд. с./г. наук. / В. I. Рожко - К., 1999. -
154 с.
2. Хилевич B. C. Интенсификация вылежки льняной соломы с применением аммиак содержащих соединений / B. C. Хилевич, В.
М. Мокринский // Сб. Н1Р. Амонийно-карбонатные соединения и регуляторы роста растений в сельском хозяйстве. - 1995.
- С. 86 - 92.
3. Т1хосова Г. А. Технолопя одержання однотипно! трести розстиланням лляно! соломи: дис. ... канд. техн. наук. / Г. А. Т1хосова -
Херсон, 2003. - 123 с.
4. Композищя для обробки текстильних матер1ал1в: пат. 29049А Укра'ша: МКВ 6 D 06М 13/165 / Сльозко Г. Ф., Ксенжук Н.
I., Степаненко Л. П., Степаненко М. Л., ; заявник i патентовласник Херсонський нацюнальний техшчний ушверситет. -№97126218; заявл. 24.12.97; надрук. 16.10.2000. Бюл.№6 - 11 с.
5. Ксенжук Н. И. Слёзко Г. Ф. Исследование комплекса пероксида водорода и карбамида (Перокса) и его применение в текстиль-
ной промышленности / Ксенжук Н. И., Слёзко Г. Ф. // Проблемы лёгкой и текстильной промышленности Украины. - 2001.
- №5. - С.82.
6. Севостьянов А. Г. Методы и средства исследования механико-технологических процессов текстильной промышленности :
Учебник для вузов текстил. пром-ти / Севостьянов А. Г. - М.: Легкая индустрия. - 1980. - 392 с.
7. Вербицький О. М. Оптимiзацiя технолопчного процесу розстилу соломи луб'яних культур: дис. ... канд. техн. наук. / Вербиць-
кий О. М. - Херсон, 2005. - 232 с.
