CC BY
8
ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕГКОЙ И ПИЩЕВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ
УДК 677.11.021
Л.Г. БАРТК1В
Державне пщприемство «Херсонський науково-виробничий центр стандартизации метрологи та сертнфжаци»
ПРОБЛЕМИ ОЦ1НКИ ЯКОСТ1 СТЕБЕЛ СОЛОМИ ЛЬОНУ ОЛ1ЙНОГО
(Пов1домлення 1)
У poôomi наведенш головш чинники HeoôxidHocmi створення cmaHdapmie для визначення якСних показниюв стебел соломи льону олшного. У рeзультатi експериментальних та теоретичних до^джень визначено, що стебла льону олшного значно вiдрiзняються за анатомiчними та фьзико-мехатчними ознаками вiд льону-довгунця. Таким чином, актуальним е завдання розроблення нормативних докумeнтiв для оцтки якостi стебел цiеï культури.
Ключовi слова: стебла льону олшного, солома лляна, стандарти.
L.G. BARTKIV
State Enterprise "Herson Research and Production Center of Standardization, Metrology and Certification"
THE PROBLEM OF QUALITY EVALUATION STALKS OF OILSEED FLAX STRAW
(Report 1)
Abstract
In the paper presents the main factors need to establish standards for determining quality indicators of the oilseed flax straw. As a result of experimental and theoretical studies determined that of the oilseed flax stems are significantly different anatomical and physical-mechanical characteristics of flax. Thus, the actual problem is the development of normative documents for assessing the quality of the oilseed flax stalks.
Keywords: oilseed flax stalks, flax straw, standards.
Постановка проблеми
В останш роки при майже повному знищенню поав1в льону довгунця i конопель, навпаки, зросли поави льону олшного. Динамжа змши поавних площ, ввдведених пвд техшчш культури в Укрш'ш у 2000-2012 роках, наведено на рис. 1 [1].
60 -50 - са I-, . 40 -о S 30 - ей Я S 20 - К G 10 -о - / 4 i Л
/ f. А Â
/ / /
"71 It К Г £ —А У А А Уж ы
2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2001 2008 2009 2010 2011 2012
□Коноши середньоросшсью 1.5 1Д 0.9 1.2 1.8 2 2 0,5 0,8 0,3 0,4 0,4 0,7
■Льон-довгуиець 35.2 30 ,7 28,8 32 .7 27.3 25,5 16,3 13,0 6,8 2,4 1,3 1J 2 2
■ ЛЬ ОН ОЛ1ЙНИЙ 2 27 1,95 3,6 15.1 14,9 25.S 51,8 44,4 19,3 48,7 58,9 60,3 55,8
PÎK
Рис. 1. Динамжа змши иосчвних площ, вщведених гад техшчш культури в Укрш'ш у
2000-2012 рр.
Аналiз наведено! дiаграми показуе, що в Украхш за 2002-2012 рр., у порiвняннi з iншими техшчними культурами, посiвнi площi льону олшного iстотно збiльшилися з 3,1 тис. га до 55,6 тис. га, тобто б№ш шж у 17 разiв.
Велика зацiкавленiсть до ще! культури спостерiгаeться i в кра1нах далекого заруб1жжя. У табл. 1 наведена свггова статистика посiвних площ льону олiйного [1].
Таблиця 1
Посчши площi, вiдведенi пiд льон о. ийний у рiзмих державах св^у_
Назва краши Площа, тис. га Назва краши Площа, тис. га
Усього у свт 3489,786 Китай 570,000
Усього в Gвропi 598,111 Латвiя 2,200
За окремими крашами: Литва 6,100
Австрiя 4,000 Мексика 0,002
Аргентина 101,000 Непал 55,000
Афганiстан 39,000 Шдерланди 4,000
Банп 68,820 Шмеччина 110,048
Бiлорусь 70,000 Нова Зеландiя 0,500
Бельгiя 10,000 Пакистан 7,974
Болгарiя 0,058 Польща 3,724
Бразил1я 17,000 Росшська Федерацiя 61,250
Великобриташя 101,000 Румушя 2,504
Еквадор 0,075 Словаччина 0,322
Еритрея 3,000 США 135,170
Естонiя 0,323 Тушс 2,200
Ефiопiя 71,000 Туреччина 0,300
Сгипет 15,000 Угорщина 0,200
Iндiя 930,000 Узбекистан 3,000
1рак 0,590 Украша 26,000
1ран, 1сламська республша 0,744 Уругвай 2,500
Iспанiя 91,000 Францiя 44,500
Iталiя 1,000 Хорватiя 0,015
Казахстан 50,000 Чеська Республша 2,017
Канада 811,500 Чилi 1,000
Кешя 0,900 Швецiя 14,100
Це пов'язано з високим попитом на европейському ринку на насшня льону олiйного, високою цшою та його значною фармацевтичною щнтстю. Як ввдомо, насiння льону олшного мктить 16-24 % протешу, велику к1льк1сть амiнокислот, мiкроелементи, ненасиченi жирш кислоти Омега-3 i Омега-6, яю е дефiцитними в рацiонi людей i мають антипухлинну, антистресову, антиарштшчну дш та судинорозширювальнi властивостi, а також фiтореагенти, що мають протиокислювальш та лiкувальнi властивостi [2]. Продукти, як1 отримують iз насiння льону, мають широке застосування у хiмiчнiй, харчовiй та комбiкормовiй промисловостях, медициш, косметологи, при цьому вченi розкривають все новi та новi сфери його застосування. Тому вважаеться, що основною продукщею тако! культури, як льон олшний, е насiння. Оцшка його якостi за всiма параметрами здшснюеться згiдно вимог ДСТУ 4967:2008, розроблених 1нститутом ол1йних культур Украшсько! академп аграрних наук [3].
Останшм часом у cbítí спостертаеться комплексне використання як насшня, так i волокна льону олiйного. У число найбшьш ввдомих зарубiжних фiрм та органiзацiй, як займаються питаннями переробки льону олiйного, входять компани «Charle & Co» (Бельгiя), «Laroche» (Франщя), «DiloTemafa» (Нiмеччина) i римський дослщний центр IPZS (Iталiя). Вищевказаш фiрми пропонують обладнання та технологи для переробки стебел льону олшного з метою виробництва паперу, а в Шмеччиш - для виробництва геотекстилю, нетканих i композицiйних матерiалiв [2, 4, 5].
Отже, льон олшний - це високоприбуткова техшчна культура. На даний час вш е единою вiтчизняною сировиною, яка здатна повноцшно замiнити iмпортовану бавовну й забезпечити стратегiчну та фшансову незалежнiсть нашо! держави. Однак, на жаль, така цшна культура у нашш краïнi використовуеться односторонньо, вирощуеться лише з метою одержання насшня, яке майже повнiстю експортуеться. Солома ж дано1 культури зовсiм не використовуеться у промисловосп.
Так, в Укрш'ш при врожайностi соломи 2 т з гектара у 2011 рощ було отримано близько 120 тис. т соломи льону олшного, яку повшстю спалили на полях. Вважаеться, що стебла льону олшного переробляти нерентабельно через недостатню технолопчну довжину та низький вмiст волокна в них. Технологи переробки стебел льону олшного майже ввдсутт, тому на даний час в агропромислових господарствах солома ще1 культури не переробляеться. Але систематичними дослвдженнями кафедри товарознавства, стандартизаци та сертифiкацiï Херсонського нацюнального технiчного унiверситету (ХНТУ) разом з Державним тдприемством «Дослiдне господарство «Асканшське» Асканiйськоï державноï сiльськогосподарськоï дослiдноï станци 1нституту зрошуваного землеробства НААН Украши [6] доведено, що у стеблах соломи льону олшного метиться 18-25 % волокна та до 70 % деревини. Таким чином, Украша втрачае величезш ресурси, як1 стали б цшною сировиною для використання в обороннш i космiчнiй промисловостях, в лiтакобудуваннi, фармацевтицi, у текстильнш галузi, для виробництва целюлози i композитних матерiалiв, палива тощо.
При цьому, льон олiйний, на в1дм1ну вiд нафти та газу, е сировинним ресурсом, який щорiчно вщновлюеться. До того ж дана сировина не мае негативного впливу на навколишне середовище [7]. Крiм того, виавання льону здатне покращити еколопчну безпеку довк1лля за рахунок акумулювання льоном важких металiв (кадмiю, свинцю, мiдi та iн.) iз грунту. На даний час цей прийом використовуеться у деяких кранах Захвдно1' Свропи для очищення забруднених важкими металами грунтiв. В Украïнi е досвщ висiвання льону в зонах ввдчуження з метою очищення земель ввд радiоактивних забруднень [8].
На базi комплексних дослвджень науковцями кафедри товарознавства, стандартизаци та сертифжаци ХНТУ обгрунтовано науковi основи первинно1' переробки стебел льону олшного, розроблеш шновацшш технологiï переробки стебел соломи дано1' культури та спроектоване вiдповiдне технолопчне обладнання. З волокна, видiленого iз стебел льону олiйного, вченими були отриманi нетканi матерiали, целюлоза, композити, геотекстиль та змшана пряжа. Виробничi випробування технологiй з одержання вищеназвано1' продукцiï, проведенi на ВАТ «Льонокомбшат Старосамбiрський» (Львiвськоï областi) та ДП «Пластмас» ТОВ «ТД Пластмас-Прилуки» (Чершпвсько1' областi), ТОВ «Богуслав текстиль» (Кшвсько1' областi) показали можливiсть ïx широкого застосування [9,10]. Але для того, щоб ця шновацшна продукцiя могла вийти на вичизняний ринок, необхщно оцiнити ïï як1сть згiдно з визначеними нормативними документами.
Аналiз ocTaHHix досл1джень i публжацш
У лабораторiяx ХНТУ оцiнку якосп стебел соломи льону олiйного та готово1' продукцй' iз них здшснювали за показниками iснуючиx мiждержавниx стандарпв для льону довгунця та бавовняного волокна зпдно з ГОСТ 28285-89 «Солома льняная. Требования при заготовках», ГОСТ 24383-89 «Треста льняная. Требования при заготовках», ДСТУ 4149:2003 «Треста лляна. Техтчт умови», ТУ У 05495816.00-97 «Льоноволокно котошзоване. Теxнiчнi умови» та ТУ У 17.00306710-079-2000 «Котонш з короткого лляного волокна. Техшчш умови», ГОСТ 9394-76 «Волокно льняное короткое. Технические условия», ГОСТ 10078-85 «Пряжа чистольняная, льняная и льняная с химическими волокнами. Общие технические условия», ГОСТ 51703-2001 «Пряжа смешанная, из смеси хлопкового, льняного и химических волокон. Технические условия», ГОСТ 595-79 «Целлюлоза хлопковая. Технические условия», ГОСТ 5556-81 «Вата медицинская гигроскопическая. Технические условия», що е не зовам обгрунтованим [1, 6, 9-12].
Формулювання мети дослщження
Стебла соломи льону олшного i одержана продукщя значно вiдрiзняються вщ стебел льону-довгунця та готово1' продукцй' з нього за вама фiзико-меxанiчними та фiзико-xiмiчними властивостями. Тому постала необхвдшсть створення нормативних докуменлв для оцiнки якостi стебел соломи льону олшного, його волокна та готово1' продукцй: целюлози, нетканих матерiалiв, композипв, прядива тощо. Таким чином, основним завданням дано1' роботи е гармошзащя iснуючиx стандартiв та розробка нових на солому льону олшного для оцшки якосп дано1' сировини.
Викладення основного матерiалу
Як приклад, наведемо ушфжащю оцшки якосп соломи льону олiйного, використовуючи стандарт на солому льону-довгунця, i доведемо, яш показники якостi повиннi бути замнет у процесi вивчення стебел соломи льону олшного в залежностi ввд шнцево! продукци одержано! з дано! сировини, та як1 саме вимоги повинш бути введенi у новий стандарт. Так, оцшка якостi соломи льону довгунця згiдно з ГОСТ 28285-89 «Солома льняная. Требования при заготовках» [13] здшснюеться за наступними показниками:
- волопсть;
- засмiченiсть;
- розтягнупсть снопiв або стрiчки в рулош, снопово! довжини i довжини жменi;
- масово! дол1 лубу в льоносоломц
- дiаметр стебел;
- номер льоносоломи;
- розривне навантаження льоносоломи.
Як ввдомо, процес збирання, анатомiчнi показники стебла та технолопчш властивостi соломи льону довгунця та льону олшного рiзняться. Тому вищевказаш показники для оцiнки якосп повинш бути переглянуп для розробки нових стандартiв щодо визначення якосп стебел соломи льону олiйного. Порядок ввдбору проб стебел соломи льону олшного можливо проводити так само, як i льону довгунця, але необхiдно враховувати вiдмiннiсть у зборi врожаю.
Вченими Херсонського нацiонального техшчного унiверситету виконано дослвдження технолойчних властивостей стебел льону олiйного рiзних сорив, вирощених в Пвденному регiонi Украши [1, 6]. Дослiдження показали, що за зовнiшнiм виглядом стебла льону олшного представляють собою витягнутий конус. Сшвввдношення дiаметрiв комлево! частини i верх1вки стебел змiнюеться в межах 1,3-3,5. При цьому, близько 30% довжини займають суцвiття, яш складаються з велико! кiлькостi тонких ввдгалужень. Крiм того, була вiдзначена неоднорвдшсть стебел по товщинi, що також може значно впливати на результати обробки стебел, зокрема, на стутнь засмiченостi одержуваного волокна.
Пiсля дозрiвання насiння (у стадi! жовто! стиглосп) прямим комбайнуванням здiйснювали скошування стебел та обмолот насшня. Збiр здшснювали тими ж машинами, якi застосовуються на зернових культурах. Для яшсного зрiзу стебел, яш на ввдмшу вiд зернових культур мають волокнисту структуру, робочi органи жаток вимагають досконало! пiдготовки. Для запобiгання захоплення граблинами мотовила скошених стебел до них прикршлюють додатковi дерев'янi планки або гумовi ременi. Кругова швидшсть планки мотовила повинна бути у 1,3-1,5 рази бвдьше, нiж швидшсть руху жниварки. При такш круговшшвидкосп вибивання насiння з коробочок i вiдрив коробочок вiд стебел майже вiдсутнi. Для полiпшення якостi роботи жаток дощльно збiльшити частоту коливань ножа до 647 кол/хв шляхом змши передавального числа приводу робочих оргашв. Нiж повинен вiльно перемщатися у пальцях рiжучого апарату i мати рiвномiрний по всiй довжиш зазор мiж сегментами i протирiжучими пластинами пальцiв.
Показники якостi соломи визначали при нормованш вологостi 19 %, яка досягалася шляхом висушування проби до постiйно! маси. Вихвд лубу визначали ваговим методом. Довжину та дiаметр стебел визначали на приладi ДЛ-2М i стебломiрi С-2. Ступiнь засмiченостi визначали органолептично. Розривне зусилля льоносоломи визначали на розривнш машинi ДКВ-60.
У результатi дослвджень було виявлено, що середня довжина стебел 9-ти сортiв льону олшного дорiвнюе вiдповiдно 46,5-48,4 см. Порiвняно з довжиною стебел льону-довгунця, найб№ш поширеного сорту Укра!нський раннiй, яка становить 81 см [14], показники довжини стебел сорпв льону олшного меншi на 31,6-45,4 %.
Однак, дiаметр стебел у льону-довгунця набагато менший, нiж у стебел рiзних сортiв льону олiйного. Так, дiаметр стебел льону-довгунця сорту Укра!нський раннш дорiвнюе 1,0-1,2 мм, а середнш дiаметр стебел льону олiйного становить 1,27-1,72 мм, тобто в льону олшного стебла набагато товспшг
За вмютом лубу льон олiйний ввдстае вiд льону-довгунця, у стеблах соломи льону олшного метиться в середньому 14,0-23,4 % волокнисто! частини. У той же час у деяких сорпв льону-довгунця вмют лубу в стеблах досягае 35 % [14].
Таким чином, на базi порiвняльних дослвджень морфолопчно! та анатомiчно! будови стебел соломи льону олшного й льону-довгунця у статп видшеш головш показники, за якими повиннi бути створеш новi нормативнi документи для оцшки якосп стебел соломи льону олшного.
Висновки
На основi узагальнення результатiв у статтi обгрунтовано необхвдшсть розроблення нормативно! та технiчно! документаци для оцiнки якостi стебел соломи льону олшного з урахуванням специфiчних
aHaTOMi4Hm та фiзико-механiчних властивостей стебел дано! групи льону з метою виведення ше! сировини на вичизняний та м1жнародний ринок.
Список використанот лiтератури
1. Чурсiнa Л.А. Нaуковi основи комплексно! переробки стебел та насшня льону олiйного: [моногрaфiя] / Л.А. Чурсша, Тiхосовa Г.А., О.О. Горач, Т.1. Янюк. - Херсон: Олдьплюс, 2011. -356 с.
2. Живетин В.В. Масличный лён и его комплексное развитие / В.В. Живетин, Л.Н. Гинзбург. - М.: ЦНИИЛКА, 2000. - 389 с.
3. ДСТУ 4967:2008 Насшня льону олшного для переробляння. Техшчш умови (Замшюе ГОСТ 10582-76).
4. Cappelleto P. Mechanical treatment of field retted oilseed flax and hemp/ Resulting fibers can restore recycled fibres quality / Cappelleto P., Mongardini F., Sannibale M., Brizzi M., Pasini P. // Nord flax: proceeding and abstracts of the first Nording Conference on flax and hemp processing, held in Tampere, Finland, 10-12 August 1998, P. 127-141.
5. Cappelleto, P. L. Fiber valorization of oilseed flax / A. Assirelli, M. Bentini, P. L. Cappelleto, P Pasini // Flax and other Bast Plants Symposium. - Poznan, Poland: Institute of Natural Fibres, 1997. -С. 150-151.
6. Князев О.В. Удосконалення технолопчних процеав мехашчно! обробки стебел трести льону олшного: дис. ... кандидата техн. наук: 05.18.02 / Князев Олександр Володимирович. - Херсон,
2012. - 191 с.
7. Элькин М. Волокно масличного льна.: [учеб.пособ.] / М. Элькин. - М.: КОТЛЗ, 1940. - 67 с.
8. Артемов А.В. Глубокая переработка льна - область критических технологий [Електронний ресурс] / А.В. Артемов д.х.н., проф., член-корр. РИА // Центральный научно-исследовательский институт комплексной автоматизации лёгкой промышленности - Режим доступу: http://www.textileclub.ru/index.php?option=articles@,task=viewarticle@,artid=360@Jt
9. Чурсша Л.А., ^хосова Г.А., Головенко Т.М., Меняйло-Басиста 1.О. 1нновацшш технологи одержання нетканих та целюлозовмюних мaтерiaлiв з льону олшного [Текст]. Монографгя / Л.А. Чурсша, Г.А. ^хосова, Т.М. Головенко, 1.О. Меняйло-Басиста; шд ред. Л.А. Чурсшо!. -Херсон: Олдьплюс; 2014. - 341 с.
10. Бойко Г.А. Товарознавча оцшка змшано! пряжi з волокнами льону олшного для трикотажних виробiв дис.. кандидата техн. наук: 05.18.08 / Бойко Галина Анатоливна. - Луцьк, 2014. - 215 с.
11. ^хосова Г.А. Необхщшсть створення державних стандарта для шновацшно! продукцii iз льону олiйного/ Г.А. Тiхосовa, Т.М. Головенко, 1.О. Меняйло // Стандартизащя. Сертифiкaцiя. Якiсть. -2011. - № 3 (70). - С. 9-12.
12. Меняйло-Басиста 1.О. Необхвдшсть створення державних стaндaртiв для продукцп виготовлено! iз волокна льону олшного / 1.О. Меняйло-Басиста, Л.А. Чурсша, Г.А. Бойко // Проблеми розвитку та впровадження систем управлшня, стандартизации сертифiкaцii, метрологii' в регiонaх Укра!ни: III всеукр. наук.-практ. конф. молодих вчених, астр. та студ., 8-11 квггня 2013 р.: доп. - Донецьк,
2013. - С. 59-64.
13. ГОСТ-28285-89. Солома льняная. Требования при заготовках; введ. - М.: Изд-во стандартов, 1990. - 16 с.
14. Живетин В.В. Лён вчера, сегодня, всегда // В.В. Живетин, Л.Н. Гинзбург, А.И. Рыжов. - М., 1995.
