CC BY
47
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЛОКНИСТОЙ ЧАСТИ СТЕБЛЕЙ СОЛОМЫ ЛЬНА МАСЛИЧНОГО ПОСЛЕ УБОРКИ КОМБАЙНОМ
Л.А.Чурсина, ГА. Бойко УДК 621.778: 621.372.8
РЕФЕРАТ
ЛЕН МАСЛИЧНЫЙ, ДЛИНА ВОЛОКОН, ЛИНЕЙНАЯ ПЛОТНОСТЬ
Статья направлена на исследование волокнистой части стеблей соломы льна масличного после уборки комбайном, с целью получения отечественного, доступного сырья для целлюлозной, нетканой и текстильной промышленности.
В результате проведенных исследований физико-механических характеристик волокнистой части стеблей льна масличного, были получены усреднённые результаты длины волокна - 3055 мм и линейной плотности - 0,80 текс. Также была представлена диаграмма распределения волокон льна масличного по длине в зависимости от их общей массы в процентном соотношении, которая свидетельствует о неравномерности волокон по длине.
На основе изучения физико-механических свойств волокнистой части стеблей соломы льна масличного после уборки комбайном, было установлено, что волокно льна масличного имеет потребительскую ценность и в целлюлозной, и в текстильной промышленности.
ABSTRACT
SEED FLAX, FIBERS LENGTH, LINEAR DENSITY, TEXTILE INDUSTRY
The article is devoted to studying the physical and mechanical characteristics of the fibrous stems of oil flax straw after combine harvesting and their further application. The most important quality factors of the fibrous stems of oil fl ax straw are examined. They are the fiber length, the linear density and the mass fraction of fibers having different lengths. The parameters given below have been experimentally determined. The length of the fibres is unequal and ranges from 30 to 55 mm. The linear density of fibres having different lengths is 0,80 tex, being almost uniform. The percentage of fibre mass in oil flax stems is 30 %.
It has been also proved that all the physical and mechanical characteristics of the fibrous stems of oil flax straw after combine harvesting meet the quality factors of flax fibre suitable for manufacturing not only cellulose-containing materials, but textiles.
ВВЕДЕНИЕ
Лен масличный - ценная техническая культура разностороннего использования. При его выращивании получают три ценных вида продукции - семена, содержащие в себе до 50 % масла, которое является источником незаменимых жирных кислот Омега-3 и Омега-6, целлюлозосодер-жащее волокно и техническое сырьё (костру). В Украине основные посевные площади льна масличного сосредоточены в Херсонской, Николаевской, Днепропетровской и Запорожской областях. В последние годы выращивание льна масличного в Украине имеет динамику постоянного роста. Если в 2003 году площади посевов льна масличного занимали 12,97 тыс. га, в 2005 г. - 25,1 тыс. га, то в 2012 году льном было засеяно 60 тыс. га [1-2]. При таком значительном урожае
льна масличного на экспорт идут только семена, а солома в Украине промышленно практически не использовалась, чаще всего после уборки она сжигалась и запахивалась либо становилась частичным удобрением ежегодно, а это около 120 тыс. тонн, чем наносит большие экологические проблемы для льносеющих хозяйств [3]. Из-за этого теряется большое количество ценного сырья для текстильной и целлюлозно-бумажной промышленности Украины - почти 24 тыс. тонн волокна и 19,2 тыс. тонн целлюлозы [2]. В связи с вышесказанным немалую актуальность приобретает задание, связанное с изучением свойств волокнистой части стеблей соломы льна масличного после комбайновой уборки и дальнейшее её применение.
ПОСТАНОВКА ПРОБЛЕМЫ И АНАЛИЗ ПОСЛЕДНИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
Сегодня на Юге Украине при уборке льна масличного используются высоко продуктивные сельскохозяйственные машины общего назначения: зерноуборочные комбайны и рулонные прессы (рис. 1) [5]. При такой уборке стебли льна масличного срезаются на высоте 5 см от поверхности грунта, также происходит обмолот семян, при котором верхняя часть стебля частично теряет свои первичные свойства, после чего вся солома сворачивается в рулоны и остаётся на полях.
Для того, чтобы определить пригодность волокнистой части стеблей соломы льна масличного после комбайновой уборки и его дальнейшее использование, в лаборатории лубяных волокон кафедры товароведения, стандартизации и сертификации Херсонского национального технического университета были проведены более детальные опыты физико-механических характеристик волокнистой части стебля льна масличного сорта «Вера» после комбайновой уборки [5-6]. Технологические процессы в области переработки соломы льна масличного не могут быть внедрены без расчетов физико-механических показателей волокна. Из-за отсутствия нормативной документации определения качественных показателей стеблей соломы льна масличного, содержание количественной части луба в стеблях опытного сырья определяли весовым методом, используя ГОСТы и ДСТУ на
солому и тресту льна-долгунца: ГОСТ 28285-89 «Солома льняная. Требования при заготовках», ДСТУ 4149:2003 «Треста лляна. Техшчш умови», на лён-долгунец [8, 9].
Для расширения рекомендаций по поводу использования волокон льна масличного было проведено детальное изучение распределения волокон по длине, полученных из стеблей соломы льна масличного. Для проведения опытов была выбрана проба волокон льна масличного сорт «Вера» массой 2 г. После этого проводился промер отдельных распрямлённых волокон, который осуществлялся вручную с помощью масштабной линейки. После у выбранных проб различной длины измерялась масса на аналли-тических весах и математически расчитывалась тонина волокон.Расчеты физико-механических характеристик волокон льна масличного представлены в таблице 1.
Анализ таблицы 1 свидетельствует о том, что волокна по длине неравномерные и их длина колеблется от 5 мм до более 100 мм, в зависимости от длины и количества волокон в группе меняется и их масса, которая находится в пределах от 0,087 г до 0,288 г. Также в таблице видно, что наибольшее количество волокон длиной от 20 мм до 70 мм. Можем сделать выводы, что волокнистая часть стеблей соломы льна масличного содержит в себе достаточно длинные волокна, которые можно рекомендовать для изготовления не только бумаги и композитов, но и нетканых и текстильных материалов. На осно-
б
Высокопродуктивные сельскохозяйственные машины общего назначения: а - зерноуборочный комбайн, б - фронтальный погрузчик ПФ-0,5 с приспособлением ПРЛ-0,5
Таблица 1 - Физико-механические характеристики волокнистой части льна масличного
№ п/п Интервал длин волокон, мм Средняя длина волокна, мм Количество волокон в группе, шт Масса волокон в группе, г
1 0-10 5 1038 0,095
2 10-20 15 1139 0,149
3 20-30 25 1404 0,259
4 30-40 35 1258 0,288
5 40-50 45 895 0,258
6 50-60 55 777 0,269
7 60-70 65 415 0,163
8 70-80 75 274 0,126
9 80-90 85 178 0,099
10 90-100 95 128 0,087
11 100 и длиннее 100 190 0,157
Общ. Общ. = 7696 Общ. = 2
Ср. Ср. = 699,6 Ср. = 0,18
ве экспериментальных данных была построена диаграмма распределение волокон льна масличного по длине с учётом линейной плотности волокон, которая представлена на рисунке 2.
Полученная диаграмма свидетельствует о том, что волокна, полученные из стеблей льна масличного сорт «Вера», имеют линейную плотность, практически равномерную по всем длинам, средняя тонина волокон составляет 0,80
текс. Теоретические расчёты и опытные данные показывают, что чем тоньше волокно, тем больше прочность вырабатываемой из него пряжи. Из этого можем сделать выводы, что опытный образец волокон стеблей льна масличного после комбайновой уборки имеет тонину намного ниже, чем техническое волокно льна-долгунца (5,01 текс) [11]. Таким образом, учитывая вышесказанное, льноволокно с данной линейной
ш
о о
о
Л
Длина волокна, мм
у = 07 х4 - 05 х3 + 0.003 X2 - 0.134 х + 2.353 Я2 = 0.961
Рисунок 2 - График распределения линейной плотности по длине волокон льна масличного
плотностью можно считать достаточно тонким волокном и рекомендовать его для использования в текстильной промышленности.
Для того, чтобы детальнее проанализировать проделанную работу, была построена диаграмма распределения волокон льна масличного по длине в зависимости от их общей массы в процентном соотношении (рис. 3)
Из представленной диаграммы можно сделать следующие выводы: в стеблях соломы льна масличного находятся волокна различной длины, пригодные для использования в различных сферах производства. Короткие волокна от 5 мм - 15 мм - в целлюлозно-бумажном производстве, от 15 мм - 20 мм - для изготовления композитных материалов, 30 мм и выше - для
изготовления нетканых материалов и текстиля [10]. Таким образом, что в стеблях льна масличного после уборки комбайном залегает около 30 % ценного, высококачественного волокна, которое можно рекомендовать для использования в текстильной промышленности.
ВЫВОДЫ
Таким образом, в результате проведённых исследований установлено, что льноволокно, полученное после уборки комбайном льна масличного сорт «Вера», является длинным качественным волокном, имеющим потребительскую ценность как для изготовителей целлюлозы, так и для изготовителей текстильных товаров из льна.
г
Рисунок 3 - Диаграмма процентного распределения волокон льна масличного сорт «Вера» по длине в
зависимости от общей массы
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ
источников
REFERENCES
1. Заець, С.О., Заверюхш, В.1. (2005). Льон олш-ний на швдш Укра'ши. Деловой агрокомпас: Херсонский областной ежемесячный журнал. - Херсон: ЧП Издательский Дом "Компас", (3), сс. 28-31.
1. Zaish,S.O.,Zaveryuhin V.I. (2005), Lion masLichniy na pivdni Ukrainy. DeLovoi agrokompas [OiL fi.ax in the southern of Ukraine. Business agrocompass], PE Publishing House "Compass", Kherson, Ukraine, 3, pp. 28-31.
2. Тхосова, Г.А., Князев, О.В., Надеева, Т.М. (2010). Теоретичш передумови створення ¡нновацш-но!технологи переробки стебел льону олшно-го: Легка промислов1сть. - Херсон: Херсонсь-кий нацюнальний техшчний ушверситет , ( 2), сс. 27-28.
3. Живетин, В.В., Гинзбург, Л.Н. (2000). Масличный лен и его комплексное развитие. - Москва: ЦНИИЛКА, с. 389.
4. Тхосова, Г.А., Князев, О.В., Головенко, Т.М .
(2010). Формування яюсних характеристик волокна льону олшного в процеа вирощування: Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - Херсон: ХНТУ, (1), сс. 101-106.
5. Тхосова, Г.А., Головенко, Т.М., Князев, О.В.
(2011). Наукове обфунтування технологи та обладнання для поглиблено! мехашч-но1 обробки трести льону олшного: В1сник Хмельницького национального ушверситету. -Хмельницький: ХНУ, (3), сс. 125-129.
6. Чурсша, Л.А., Тхосова, Г.А., Горач, О.О., Янюк, Т.1. (2011). Науков1 основи комплексно! переробки стебел та насшня льону олшного. Моно-графт. - Херсон: Олдиплюс, 356 с.
7. ГОСТ 28285-89. (1990). Солома льняная. Требования при заготовках; введ. - Москва: Изд-во стандартов, 22 с.
8. ДСТУ 4149:2003. (2004). Треста лляна. Техшч-ш умови; введ. - КиТв: Держспоживстандарт Укра'ши, 14с.
9. Федосова, Н.М. (2010). Расширение возможностей использования масличного льна: Пробле-
2. Tihosova, G.A., Knyazev A.V., Nadyeyeva, T.N. (2010), Teoretichni peredumovi stvorenij inovasiinoi tehnoLogii pererobki stebeL Lony oLiinogo. [TheoreticaL background of the innovative processing technoLogy stems of oiL fi.ax Light Industry]. Kherson, Ukraine, 2, pp. 2728
3. Zhivetin V.V., Ginzburg L.N. (2000). OiL ftax and its comprehensive deveLopment. - M.: TNIILKA p. 389.
4. Tihosova, G.A., A.V. Knyazev, GoLovenko, T.N.
(2010), Formuvanj jikisnih harakteristik voLokna Lonu oLiinogo v prosesi virochuvanij. [Formation of the quaLitative characteristics of fiber oil flax during breeding]. ProbLems and miLd Light industry of Ukraine, Kherson, Ukraine, 1, pp. 101106.
5. Tihosova, G.A., GoLovenko, T.N., Knyazev, A.V.
(2011), Naukove obgryntyvanij tehnoLogii ta obLadnanij dLj pogLibLenoi mehanichnoi obrobki tresti Lonu oLiinogo. [Scientific substantiation of technoLogy and equipment for deep machining trusts oiL flax] Vesnik of KhmeLnitsky NationaL University, KhmeLnitsk, Ukraine, 3, pp. 125-129.
6. Chursina, L.A., Tihosova, A.A., Gorach, O.O., Yanyuk, T.I. (2011), Naukovi osnovi kompLeksnoi pererobki stebeL ta nasinj Lonu oLiinogo. Monografij. [ Scientific basis of compLex processing of stems and of seed of oiL fi.ax. Monograph]. OLdie-pLus, Kherson, Ukraine, 356 p.
7. Russian state standards (1990), 28285-89. SoLoma Ljnaij. Trebovanij pri zagotovkah. 28285-89 Straw Linen. Requirements for state
мы легкой и текстильном промышленности Украины. - Кшв, (1), сс.115-116.
purchases [Introduced 01 05 1990]. Standards Press Moskov, Russian, p. 22.
10. Кукин, Г.Н., Соловьев, А.Н. (1964). Текстильное материаловедение: учеб. для высших учебных заведений. - Москва: Легкая индустрия, с.380
Ukraine state standards (2004), 4149:2003. Tresta Ljnaij. Tehnichni umovi. 4149:2003. Linen trusts. Specifi cations. [Introduced 12 08 2004]. State Committee of Ukraine, Kiev, Ukraine p. 14.
9. Fedosov, N.M. (2010), Raschirenie wozmognosti ispoLzovanij masLichnogo Lna. [Empowering use oil flax], Problems of Light and Textile Industry of Ukraine. Kiev, Ukraine 1, pp.115-116.
10. Kukin,G.N.,SoLoviev,A.N.(1964).TekstiLnoe materialovedense. Uchebnik dLj vishih uchebnih zavedenii. [Textile Materials. Textbook for higher education institutions.] , Light industry, Moskov, Russian, p.380
Статья поступила в редакцию 14. 04. 2014 г.
